Toepassing en vooruitzichten van op magnetische kralen gebaseerde methoden bij de extractie van genomisch DNA uit polysacharide- en polyfenolrijke planten

Voorwoord

Vandaag, we verdiepen ons in de toepassing en vooruitzichten van op magnetische kralen gebaseerde methoden voor genomische DNA-extractie uit polysacharide- en polyfenolrijke planten. Dit is een zeer populair en toch uitdagend vakgebied, en de opkomst van magnetische kralentechnologie heeft de DNA-extractie daaruit aanzienlijk verbeterd “moeilijk” planten monsters.

1. Uitdagingen van traditionele methoden

Polysacharide- en polyfenolrijke planten (bijv., thee bladeren, aardbeien, tomaten, populieren, en walnoten) hebben lange tijd voor problemen gezorgd bij onderzoek in de moleculaire biologie. De belangrijkste uitdagingen zijn onder meer:

• Polysachariden: Coprecipiteer met DNA, het vormen van stroperige, gelachtige stoffen die stroomafwaartse reacties zoals enzymatische vertering remmen, PCR, en sequentiebepaling.
• Polyfenolen: Gemakkelijk geoxideerd tot chinonen tijdens extractie, die onomkeerbaar aan DNA binden, het veranderen in bruin, afgebroken materiaal, wat de zuiverheid en kwaliteit van het DNA ernstig aantast.
• Secundaire metabolieten: Andere secundaire metabolieten remmen ook stroomafwaartse toepassingen.
• Traditionele CTAB-methode: Hoewel geoptimaliseerd door de jaren heen, het gaat om stappen, is tijdrovend, en is sterk afhankelijk van giftige organische reagentia (bijv., chloroform), waardoor het inefficiënt is voor toepassingen met hoge doorvoer en automatisering.

2. Specifieke toepassingsstrategieën van op magnetische kralen gebaseerde methoden

Om de unieke uitdagingen van polysacharide aan te pakken- en polyfenolrijke planten, Op magnetische kralen gebaseerde nucleïnezuurextractie maakt doorgaans gebruik van de volgende geoptimaliseerde strategieën:

2.1 Verbeterde lysisbuffer:

Hoge concentraties CTAB/SDS: Zorg voor volledige cellyse en eiwitdenaturatie.

2.2 Hoge concentraties reductiemiddelen:

β-mercapto-ethanol (2%–4%) of efficiëntere DTT (dithiothreïtol) zijn essentieel om polyfenoloxidatie te voorkomen.

Polymeeradditieven: Polyvinylpyrrolidon (PVP) of onoplosbaar PVP (PVPP) binden zich bij voorkeur aan polyfenolen, waarbij onoplosbare complexen worden gevormd die via centrifugatie kunnen worden verwijderd, het voorkomen van interferentie met volgende stappen.

Hoge zoutconcentraties: NaCl helpt bij het verwijderen van polysachariden en bevordert een betere DNA-binding aan magnetische kralen.

Geoptimaliseerde bindende voorwaarden:

Controleer nauwkeurig de pH- en zoutconcentratie van de bindingsbuffer om een ​​omgeving te creëren die DNA-binding bevordert ten opzichte van binding door onzuiverheden.

2.3 Strenge wassing:

Extra wasstappen of het gebruik van wasbuffers die ethanol en guanidinehydrochloride bevatten, verwijderen resterende polysachariden en zouten grondiger.

2.4 Selectie van magnetische kralen:

Magnetische kralen met verschillende afmetingen, oppervlaktemodificaties, en concentraties variëren in bindingscapaciteit en specificiteit. Het selecteren van kralen van de juiste grootte is cruciaal voor het hanteren van grote fragmenten van plantengenomisch DNA.

3. Toepassingsvooruitzichten en toekomstige richtingen

De vooruitzichten voor op magnetische kralen gebaseerde methoden voor DNA-extractie uit polysacharide- en polyfenolrijke planten zijn breed,Dit komt vooral tot uiting in de volgende aspecten:

3.1 Kernmotor van high-throughput genomicsonderzoek:

Nu de gewasveredeling het tijdperk van genomische selectie ingaat, genotypering van duizenden individuen (bijv., met behulp van GBS, SSR, opnieuw rangschikken, SNP-chipanalyse) vereist automatisering met hoge doorvoer, waardoor op magnetische kralen gebaseerde methoden een ideale keuze zijn voor voorbewerking.

3.2 Perfecte compatibiliteit met sequencingtechnologieën van de derde generatie:

Technologieën voor longread-sequencing (bijv., PacBio DOOD, Oxford Nanopore) vereisen een hoge integriteit, hoog molecuulgewicht (HMW) DNA. Geoptimaliseerde methoden op basis van magnetische kralen extraheren effectief hoge kwaliteit (Hoofdkwartier) HMW-DNA, voldoen aan de vereisten voor bibliotheekvoorbereiding voor long-read sequencing en het mogelijk maken van de analyse van complexe plantengenomen.

3.3 Veldgebaseerde snelle detectie (Point-of-Care-testen):

Gecombineerd met draagbare nucleïnezuurextractors en qPCR-instrumenten, Op magnetische kralen gebaseerde methoden kunnen worden gebruikt voor veldgebaseerde snelle diagnose van plantenziekten (bijv., ziekteverwekkers, virussen), identificatie ter plaatse van genetisch gemodificeerde gewassen, en veldonderzoek naar genetische hulpbronnen van bedreigde of zeldzame planten.

3.4 Standaardisatie en commercialisering van kits:

Meer in de handel verkrijgbare kits op basis van magnetische kralen, geoptimaliseerd voor specifieke plantensoorten (bijv., rijst, bos bomen, geneeskrachtige kruiden) zal ontstaan, het bevorderen van methodologische standaardisatie en het verbeteren van de vergelijkbaarheid van de resultaten tussen laboratoria.

4. Conclusie

Op magnetische kralen gebaseerde methoden, met hun efficiënte verwijdering van remmers, eenvoud, en automatiseringscompatibiliteit, hebben een revolutie teweeggebracht in de genomische DNA-extractie uit polysacharide- en polyfenolrijke planten. Ze pakken met succes de knelpunten van traditionele methoden aan en leveren hoogwaardig DNA voor geavanceerde moleculair biologische analyses.

Met de snelle ontwikkeling van precisielandbouw, functionele genomica, en synthetische biologie, de vraag naar hoogwaardig planten-DNA zal alleen maar groeien. Op magnetische kralen gebaseerde methoden zijn tegenwoordig niet alleen onmisbaar, maar zullen ook in deze baanbrekende vakgebieden blijven integreren, plantwetenschappelijk onderzoek naar nieuwe hoogten brengen.

Shanghai Lingjun Biotechnologie Co., Ltd. biedt magnetische kralen voor genomische DNA-extractie uit polysacharide- en polyfenolrijke planten, zoals 160014 En 160024 magnetische kralen. Deze producten hebben een hoger nucleïnezuurbindend vermogen, sterkere weerstand tegen interferentie van remmers, en uitstekende biocompatibiliteit, waardoor ze ideaal zijn voor het extraheren van genomisch DNA uit dergelijke planten.

U kunt de meest geschikte magnetische kralen kiezen op basis van uw experimentele vereisten. Wij streven ernaar u producten van de hoogste kwaliteit en efficiëntie te bieden, betrouwbare diensten. Ons professionele team staat altijd klaar om u te ondersteunen. Wij kijken ernaar uit om een ​​succesvolle samenwerking met u aan te gaan.

Leverancier

Shanghai Lingjun Biotechnologie Co., Ltd.werd opgericht in 2016 dat een professionele fabrikant is van biomagnetische materialen en reagentia voor nucleïnezuurextractie.

We hebben een rijke ervaring in de extractie en zuivering van nucleïnezuren, eiwit zuivering, cel scheiding, chemiluminescentie, en andere technische gebieden.

Onze producten worden op veel gebieden veel gebruikt, zoals medische testen, genetische testen, universitair onderzoek, genetische veredeling, enzovoort. Wij leveren niet alleen producten, maar kunnen ook OEM ondernemen, ODM, en andere behoeften. Als u een gerelateerde behoefte heeft, Neem gerust contact met ons op .