Ultrazvučna fragmentacija DNK za sljedeće gensko sekvenciranje

Sekvenciranje naredne generacije (NGS) zahtijeva pouzdano sklanjanje i fragmentaciju genomske DNK kako bi se sekvencirale genomske DNK nit i stvorile biblioteke genoma. Kontrolirana fragmentacija DNK u fragmente DNK je bitan korak pripreme uzorka potreban prije sekvenciranja DNK. Ultrasonikacija se dokazuje kao efikasna i pouzdana tehnika za fragmentaciju DNK određene dužine. Ultrazvučni protokoli fragmentacije DNK postižu reprodukljive rezultate fragmentacije. Hielscherovi ultrasonikatori su sposobni proizvesti širok spektar genomske distribucije veličine fragmenta DNK, precizno kontrolisane preko operativnih parametara. Pošto su Hielscherovi ultrazvučni sistemi za šišanje DNK dostupni za jednostruke i više bočice kao i za mikroplate, priprema uzorka postaje vrlo efikasna.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


UIP400MTP Plate Sonicator za pripremu uzorka visoke propusnosti: UIP400MTP ravnomerno sonicira uzorke u multi-well, mikrotiter pločama i 96-bunarskim pločama koje ometaju ćelije, izdvajaju proteine, fragmentiraju DNK, RNK i alfa-sinukleinska vlakna.

UIP400MTP sonikator ploča za pripremu uzoraka visoke propusnosti, ujednačeno obrađuje uzorke ultrazvukom u pločama s više jažica, mikrotitarskim pločama i pločama sa 96 jažica

Prednosti ultrazvučne fragmentacije DNK

  • ponoveni / reproducitivni rezultati
  • precizno podesivo za dobijanje određene dužine fragmenta
  • brza obrada
  • dosljedni rezultati fragmentacije DNK
  • uređaji za bilo koji volumen uzorka (npr. više bočica ili mikroplata)
  • high throughput
  • precizna kontrola temperature
  • jednostavna, user-friendly operacija

Next-Gen Sequencing: Ultrasonic DNA Fragmentation for Library Preparation

Da bi se izvelo sekvenciranje sledeće generacije, moraju se obaviti tri osnovna koraka (1) priprema biblioteke, (2) sekvenciranje, i (3) analiza podataka. Tokom pripreme biblioteke, DNK je fragmentiran, zatim se delovi popravljaju (poliraju) dodavanjem jedne baze adenina i ciljni fragmenti se pretvaraju u dvostruko nasukanu DNK. Konačno, tako se prilagodnici vezuju ligacijom, PCR-om ili tagmentacijom tako da se konačni bibliotečan DNK proizvod može kvantitirati za sekvenciranje.
Fragmentacija DNK koristeći Sonication: Posebno kada kratko èitane tehnologije sekvenciranja kao što je Illumina, koje ne mogu èitati duæe fragmente DNK, DNK stabovi moraju biti fragmentiran do određene velièine koja se može pouzdano postiæi ultrazvukom.
Ultrasonication se može pouzdano koristiti za fragmentaciju DNK, RNK i hromatina.

Next Gen Sequencing – Library Preparation

Ultrazvučna fragmentacija DNK se obično koristi u pripremi biblioteka za sekvenciranje DNK za platforme za sekvenciranje sljedeće generacije (NGS). Ova tehnika se koristi za razbijanje molekula DNK na manje fragmente željenog raspona veličina, što olakšava naredne korake u pripremi biblioteke. Ultrazvučna fragmentacija DNK je obično potrebna tokom koraka pripreme biblioteke NGS radnih tokova kako bi se fragmentirala genomska DNK na manje komade pogodne za daljnju obradu i sekvenciranje. On igra ključnu ulogu u osiguravanju uspjeha eksperimenta sekvenciranja generiranjem DNK fragmenata odgovarajuće veličine za određenu platformu sekvenciranja koja se koristi.

Ultrazvučna fragmentacija DNK se često koristi kao korak pripreme uzoraka u sekvenciranju sljedeće generacije (NGS)

Elektroforetske analize genomske DNA E. coli EDL933 podvrgnuti na 0 - 15 min ultrasonication. L označava DNA Ladder. (Basselet et al. 2008)

Sekvencioniranje sljedeće generacije – Koraci procesa:

  • Ultrazvučna fragmentacija DNK: Prije izgradnje biblioteke, genomska DNK se fragmentira na manje komade kojima se lakše upravlja. Ultrazvučna fragmentacija uključuje korištenje visokofrekventnih zvučnih valova za smicanje molekula DNK u fragmente željenog raspona veličina. Ovaj korak je ključan jer pomaže da se osigura da će čitanja sekvencioniranja koja su kasnije generirana biti odgovarajuće dužine za platformu sekvenciranja koja se koristi. Raspon veličine fragmenata može se podesiti na osnovu specifičnih zahtjeva eksperimenta sekvencioniranja.
  • Klonalna amplifikacija pomoću PCR-a: Nakon ultrazvučne fragmentacije, DNK fragmenti se podvrgavaju krajnjoj popravci, vezivanju adaptera i PCR amplifikaciji kako bi se generirale konačne biblioteke DNK sekvenciranja. Ovi koraci pripremaju fragmentirane molekule DNK za proces sekvenciranja dodavanjem sekvenci adaptera neophodnih za vezivanje na platformu za sekvenciranje i obezbjeđivanjem početnih mjesta za PCR amplifikaciju.
  • Sekvenciranje DNK sintezom: Nakon što se pripreme biblioteke sekvenciranja, počinje proces sekvenciranja DNK sintezom (SBS). Tokom SBS-a, sekvenca DNK je određena uzastopnim dodavanjem nukleotida komplementarnom lancu. Ovaj korak uključuje ciklične reakcije inkorporacije nukleotida, snimanja i cijepanja, omogućavajući određivanje sekvence DNK na osnovu fluorescentnih signala koje emituju ugrađeni nukleotidi.
  • Masivno paralelno sekvenciranje: U završnom koraku, prostorno segregirani, amplificirani DNK šabloni se sekvenciraju istovremeno na masovno paralelan način. Ovaj pristup sekvencioniranja visoke propusnosti omogućava generiranje miliona do milijardi čitanja sekvenciranja u jednom ciklusu sekvenciranja, omogućavajući efikasno i brzo određivanje sekvenci DNK.

Kako radi ultrazvučna fragmentacija DNK?

Sonication, poznat i kao akustična obrada uzoraka, je široko korištena metoda za fragmentiranje DNK. Za ultrazvučno šišanje DNK uzorci su izloženi ultrazvučnim talasima pod kontrolisanim stanjem. Radni princip ultrazvučne fragmentacije DNK se zasniva na vibracijama i kavitacijama koje stvaraju ultrazvučni talasi. Smicne sile koje su rezultat ultrazvučne (akustične) kavitacije lome molekule DNK visoke molekularne težine. Podešavanje sonikacije kao što su intenzivnost (amplitude, trajanje), pulsacioni način i temperatura omogućavaju preciznu fragmentaciju DNK do određene željene dužine fragmenata DNK. Dok se DNK često smanjuje na 100 do 600 bp pomoću ultrasonikacije, duži fragmenti DNK do 1300 bp mogu se dobiti kada se primene blaži ultrazvučni uslovi.

Ultrazvučni homogenizatori su pouzdani za DNA šišanje

Ultrazvučno šišanje DNK tokom CHIP-a – hromatin Imuniprecipitaciona
Adapted from Jkwchui under CC-BY-SA.03

 

Ovaj tutorijal objašnjava koji tip sonicatora je najbolji za zadatke pripreme uzorka kao što su liza, poremećaj ćelija, izolacija proteina, fragmentacija DNK i RNK u laboratorijama, analiza i istraživanja. Odaberite idealan tip sonicatora za vašu primjenu, volumen uzorka, broj uzorka i propusnost. Hielscher Ultrasonics ima idealan ultrazvučni homogenizator za vas!

Kako pronaći savršen sonicator za poremećaje ćelija i ekstrakciju proteina u nauci i analizi

Video sličica

 

Kontrola temperature za sprečavanje degradacije DNK

Dvostruko nasukani molekularni oblik DNK je vrlo osjetljiv na povišene temperature tako da je tačan nadzor nad temperaturom tokom koraka pripreme uzoraka presudan faktor za pouzdane rezultate analize.
Bilo da koristite Hielscherove ultrasonikatore sonde, VialTweeter ili UIP400MTP – kontinuirano praćenje i kontrola temperature je osigurano zbog plugable temperaturnog senzora i softvera pametnog uređaja . Kako bi se održala temperatura unutar određenog raspona, možete postaviti gornje i donje ograničenje temperature. Prema tome, ultrasonikator će pauzirati čim se prekorači ova ograničenja temperature i automatski će se nastaviti sonikirati kada se temperatura spusti za postavljeni ∆T.
Sofisticirani softver Hielscher ultrasonicators osigurava pouzdano održavanje idealnih uslova liječenja uzorkom.

Masovna fragmentacija DNK uzorka sa UIP400MTP multi-Well Plate Ultrasonicatorom

Ultrazvučna multi-sample jedinica za pripremu UIP400MTP za sonikaciju ploča sa više dobroBrojevi uzoraka u životnim naukama značajno su se povećali u posljednjih deset godina. To znači vrlo visok broj uzoraka (npr. 384, 1536 ili 3456 zveri po mikroplati) moraju biti obrađeni tokom pripreme uzoraka i analize pod dosljedno jednakim uvjetima kako bi se dobili usporediv i važeći rezultati. Sa UIP400MTP, Hielscher Ultrasonics prati trend obrade masovnih uzoraka. UIP400MTP je ultrasonikator za pripremu uzoraka pomoću mikroplata. UIP400MTP može obraditi ploče sa 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 ili 3456 wells. Ovisno o tipu mikroplate, svaki dobrotlašci obično mogu držati uzorke volumena između desetine nanolitara do nekoliko mililitara. Široko se koristi u istraživanjima životne nauke, UIP400MTP se vrlo često koristi za pripremu uzoraka prije ispitivanja kao što su ELISA (enzimom povezani imunosorbent assay) ili PCR, Prije analitike proteina, kao i za pripremu hromatina prije CHiP-a i CHiP-seqa, identifikaciju modifikacije histona i druge analitičke tretmane (npr. gel elektroforezu, masenu spektrometriju).

Ultrazvučni homogenizator UIP400MTP može sonicirati multi-dobro-ploče i mikro-titer-ploče za lizu ćelija, fragmentaciju DNK, raspršivanje ili homogenizaciju.

UIP400MTP za multi-Well-Plate Sonication

Video sličica

VialTweeter za praparaciju uzoraka do 10 bočica

Kompletna VialTweeter setup: VialTweeter dihtovanje na ultrazvučnih procesor UP200StVialTweeter je široko korišteni laboratorijski ultrasonicator VialTweeter koji omogućava učinkovito i udobno sonication do 10 bočica istovremeno. Pošto se bočice i probne cijevi (npr. bočice Eppendorf, krio bočice, centrifuge cijevi) indirektno sonikuju, izbjegava se bilo koja unakrsna kontaminacija. Kako se isti intezitet ultrazvuka isporučuje svakom uzorku, svi rezultati sonikacije su homogeni i razmnožavajući. VialTweeter nudi sve pametne funkcije kao što su naši drugi digitalni uređaji (npr. pametni meni, programljive postavke, kontrola temperature, daljinski upravljač itd.) tako da je osiguran najviši korisnik-komfor.

Sonde sa više prstiju za Mikrovel ploče

4 glave sonde ili 4 sonotroda za istovremenu sonikaciju 4 uzorka istog inteziteta sa ultrasonikatornim modelima Hielscher 200 watts UP200ST i UP200HTDostupno za ultrazvučne sonde homogenizatore UP200Ht i UP200St, sonde s više prstiju sa 4 ili 8 prstiju su udobna opcija za sonikirati više uzoraka u isto vrijeme pod istim uvjetima. Na primjer, sonotrode MTP-24-8-96 je sonda za osam prstiju, koja je idealna za integraciju u automatizirane sisteme ili efikasnu ručnu pripremu uzoraka zveri multi-well ploča. Sonotrode s više prstiju su idealne za automatizirane za laboratorije, gdje se obrađuju uglavnom pahuljasti i probne cijevi pomoću standardne ultrazvučne sonotrode. Višeprsti i standardne sonde mogu se brzo mijenjati u roku od nekoliko minuta pretvarajući ultrasonikator sa jednom sondom u višesonski ultrazvučni disruptor.

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Hielscher Ultrasonicators za fragmentaciju DNK

Hielscher Ultrasonics nudi razne ultrazvučne platforme za DNK, RNK i fragmentaciju hromatina. Ove različite platforme uključuju ultrazvučne sonde (sonotrode), indirektna sonication rješenja za istovremenu pripremu uzoraka više cijevi ili multi-well ploča (npr. 96-dobro ploča, mikrotiter ploča), sonoreaktora, i ultrazvučnih cuphorns. Sve platforme za DNK šišanje su napajane frekvencijski podešenim, ultrazvučnim procesorima visokih performansi, koji su precizno kontrolisani i dostavljaju reprodukljive rezultate.

Ultrazvučni procesori za bilo koji broj uzorka i veličinu

Uz Hielscherove multi-uzorke ultrasonicators VialTweeter (za do 10 test cijevi) i UIP400MTP (za mikroplate/ multiwell ploče) postaje lako moguće smanjiti vrijeme obrade uzoraka zbog intenzivne i precizno kontrolirane ultrasonikacije uz dobivanje željene distribucije i prinosa veličine fragmenta DNK. Ultrazvučna fragmentacija DNK čini pripremu uzorka efikasnom, pouzdanom i skalablnom. Protokoli se mogu približno skalirati od jednog do brojnih uzoraka primjenom stalno kontroliranog ultrazvuka.
Ultrasonikatori sonde sa jednim do pet prstiju idealni su za pripremu manjih brojeva uzoraka. Hielscherovi laboratorijski ultrasonikatori dostupni su u raznim veličinama tako da vam možemo preporučiti idealan uređaj za vašu primjenu i zahtjeve.

preciznu kontrolu procesa

Hielscher ultrasonicators se može daljinski kontrolirati putem kontrole preglednika. Parametri sonikacije se mogu pratiti i podesiti upravo na procesne zahtjeve.Precizno kontrolisane postavke sonikacije su presudne jer iscrpno sonifikacija može uništiti DNK, RNK i hromatin, ali neadekvatno ultrazvučno šišanje rezultira predugim fragmentima DNK i hromatina. Hielscherovi digitalni ultrasonicatori se lako mogu postaviti na precizan parametar sonication. Specifične postavke sonikacije se mogu sačuvati i kao programirana postavka za brzo ponavljanje istog postupka.
Sva sonication su automatski protokoliran i pohranjen kao CSV fajl na ugrađenoj SD-kartici. To omogućava preciznu dokumentaciju o izvršenim suđenjima i omogućava revizu sonication teče lako.
Preko daljinskog upravljača preglednika, svim digitalnim ultrasonikatorima se može upravljati i nadzirati putem bilo eg standardnog preglednika. Instalacija dodatnog softvera nije potrebna, pošto LAN veza omogućava vrlo jednostavno podešavanje plug-n-playa.

Najviši korisnik-friendliness in Ultrasonic Sample Preparation

Svi Hielscherovi ultrasonicatori su dizajnirani da isporuče ultrazvuk visokih performansi, dok su istovremeno uvijek vrlo korisni i laki za operirati. Sve postavke su dobro strukturirano u jasnom meniju, kojem se može lako pristupiti putem obojenih touch-displaya ili daljinskog upravljača preglednika. Pametni softver sa programiranim postavkama i automatskim snimanjem podataka osigurava optimalne postavke sonikacije za pouzdane i reprodukljive rezultate. Čist i jednostavan interfejs menija pretvara Hielscher ultrasonicators u korisnički i efikasne uređaje.
Tablica ispod vam daje naznaku o približnom kapacitetu obrade naših laboratorijskih ultrasonicatora, koji su idealni za zadatke pripreme uzoraka kao što su fragmentacija DNK i RNK, liza ćelija kao i ekstrakcija proteina:

uređajSnaga [W]tipVolumen [ml]
UIP400MTP400za mikroplate6 – 3456 wells
VialTweeter200za do 10 bočica plus mogućnost stezanja0.5 – 1,5
UP50H50Probe tipa0.01 – 250
UP100H100Probe tipa0.01 – 500
Uf200 ः t200Probe tipa0.1 – 1000
UP200St200Probe tipa0.1 – 1000
UP400St400Probe tipa5,0 – 2000
Cufir200Cufir, sonoreglumac10 – 200
GDmini2 200kontaminacija-slobodan protok ćeliju

Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

Traži više informacija

Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


VialTweeter je MultiSample Ultraonicator koji omogućava pouzdanu pripremu uzoraka pod precizno kontroliranim temperaturnim uvjetima.

Ultrazvučna jedinica za pripremu više uzoraka VialTweeter omogućava istovremeno sonikaciju do 10 bočica. Uz stezaljku uređaja VialPress, do 4 dodatne cijevi se mogu pritisnuti na prednju stranu za intenzivno sonication.


Sonotrode MTP-24-8-96 ima osam ultrazvučnih sondi za sonication wells of microtiter plates.

Sonotrode MTP-24-8-96 ima osam ultrazvučnih sondi za sonication wells of microtiter plates.



Književnost/reference

Činjenice vredi znati

Šta je sekvenciranje sledeće generacije?

Sekvenciranje sljedeće generacije, također Sljedeće Gen Sequencing (NGS), visokoputno sekvenciranje ili sekvenciranje druge generacije, odnosi se na pristup masivnog paralelnog sekvenciranja, gdje su vrlo velike (masivne) količine DNK miliona fragmenata sekvencirani istovremeno paralelno po runu.
Da bi se izvršilo sekvenciranje sljedeće generacije, tri osnovna koraka

  1. priprema biblioteke,
  2. sekvenciranje, i
  3. Analiza podataka

su obavezne.
Tokom pripreme biblioteke, lanci DNK moraju se fragmentirati na fragmente DNK određene dužine. Sonikacija je jedna od poželjnih tehnika za fragmentaciju DNK.
Tokom procesa sekvenciranja DNK, poredak nukleotida u DNK – poznat kao sekvenca nukleinih kiselina - određuje se. Sekvenca nukleinske kiseline se sačinjava iz četiri nukleotidne baze – adenina, cistozina, guanina, timina – koji kod za informacije.
Sekvenciranje sljedeće generacije je gonna istraživanja u životnoj nauci i personaliziranoj medicini budući da se SEKVENCIRANJE DNK i RNK umnogome koriste u genomskim istraživanjima, istraživanju raka, istraživanju rijetkih i složenih bolesti, mikrobijskim istraživanjima, agrigenomiji i mnogim drugim istraživačkim poljima.

Next Generation Sequencing vs Sanger Sequencing

Dok je sa Sekvencingom naredne generacije (NGS) moguće sekvencirati masivne brojeve genominih uzoraka, Sequencing Sanger (poznat i kao metoda prekida lanca ili First Generation Sequencing) ima samo mogućnost sekvenciranja malih brojeva uzoraka. Sekvenciranje Sengera sekvenciљe samo jedan fragment DNK u jednom trenutku i moћe se postiжi u jednom danu. Zbog svoje acccuracy, Sengerova sekvenca se također smatra tehnologijom zlatnog standarda, koja se koristi za verifikaciju rezultata dobivenih sekvencingom Sljedeće generacije.
Sekvenciranje sangera postiže dužine čitati od približno 800bp (tipično 500-600bp s neobogaćenom DNK). Duže dužine čitati u Sanger sekvencingu prikazuju značajne prednosti u odnosu na druge metode sekvenciranja posebno u smislu sekvenciranja repetitivnih regija genoma. Izazov kratko čitanih podataka sekvenci je posebno pitanje u sekvenciranju novih genoma (de novo) i u sekvenciranju visoko preuređenih genoma segmenata, obično onih viđenih kod genoma raka ili u regionima hromosoma koji pokazuju strukturnu varijaciju. [cp. Morozova i Marra, 2008]

DNK – Dezoksiribonukleinska kiselina – Njegovi oblici i funkcije

Svaki oblik DNK ima jedinstvene karakteristike i primjenu, doprinoseći širokom spektru istraživačkih polja, uključujući onkologiju, genetiku, forenzičku nauku i evolucijsku biologiju. Hielscher sonikatori su visoko učinkovito i pouzdano rješenje za izolaciju i fragmentaciju DNK i RNK za potrebe vaše analize. Na listi ispod, objašnjavamo vam specifične oblike DNK i kategoriziramo ih na osnovu njihovog biološkog konteksta i funkcija:

  • Genomska DNK (gDNK)
    Genomska DNK (gDNK): Kompletan skup DNK u organizmu, uključujući i kodirajuće (gene) i nekodirajuće regije.
  • Ekstracelularna DNK
    Cirkulirajuća tumorska DNK (ctDNA): Fragmenti DNK koje tumorske ćelije oslobađaju u krvotok.
    DNK bez ćelija (cfDNA): Fragmenti DNK koji slobodno kruže u krvotoku, potječu iz različitih tkiva.
  • Ekstrahromozomska kružna DNK (eccDNA): Kružne DNK molekule pronađene izvan hromozoma u eukariotskim ćelijama.
    virusna DNK: DNK koja potiče od virusa, integrisana u genom domaćina ili kao epizomalna DNK.
  • Mitohondrijalna DNK
    Mitohondrijska DNK (mtDNA): DNK se nalazi u mitohondrijima, naslijeđena je od majke i uključena je u proizvodnju energije.
  • plazmidna DNK
    plazmidna DNK: Male, kružne molekule DNK koje se repliciraju nezavisno od hromozomske DNK, koje se obično nalaze u bakterijama i koriste se u genetskom inženjeringu.
  • Nuklearna DNK
    Nuklearna DNK (nDNK): DNK sadržana u jezgru eukariotskih ćelija, koja čini većinu genetskog materijala u organizmu.
  • Jednoćelijska DNK
    Jednoćelijska DNK (scDNA): DNK ekstrahovan iz jedne ćelije, koristi se za detaljnu genomsku analizu na nivou pojedinačne ćelije.
  • Rekombinantna DNK
    Rekombinantna DNK (rDNK): Molekule DNK formirane laboratorijskim metodama genetske rekombinacije kako bi se spojio genetski materijal iz više izvora.
  • Specijalizovani obrasci
    DNK okoline (eDNA): DNK prikupljena iz uzoraka okoliša (zemlja, vode) bez izolacije izvornih organizama
    Drevna DNK (aDNK): DNK izvađen iz drevnih uzoraka, pružajući uvid u evolucijsku biologiju i drevne populacije.
  • Hromozomska DNK
    hromozomska DNK: DNK koja čini hromozome unutar ćelijskog jezgra, obuhvatajući i kodirajuće i nekodirajuće regije.
  • Virusni i sintetički oblici
    virusna DNK: DNK izvedena iz virusa, koji mogu biti integrirani u genome domaćina ili postojati kao nezavisni entiteti.
    Sintetička DNK: Vještački sintetizovane sekvence DNK stvorene hemijskim procesima, često se koriste u istraživanju i biotehnologiji.

Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija u industrijske veličine.


Biće nam drago da razgovaramo o vašem procesu.

Stupimo u kontakt.