Ultraschall DNA Fragmentéierung fir Next Gen Sequencing
Next Generation Sequencing (NGS) erfuerdert déi zouverlässeg Schéier a Fragmentéierung vu genomesch DNA fir genomesch DNA Stränge ze sequenzéieren an Genombibliothéiken ze kreéieren. Déi kontrolléiert Fragmentéierung vun DNA an DNA Fragmenter ass e wesentleche Probe Virbereedungsschrëtt erfuerderlech ier d'DNA sequenzéiert ass. Ultrasonikatioun ass bewisen als effizient an zouverlässeg Technik fir DNA Fragmentéierung vu bestëmmter Längt. Ultraschall DNA Fragmentéierungsprotokoller erreechen reproduzéierbar Fragmentéierungsresultater. Hielscher Ultraschaller si fäeg eng breet Palette vu genomesche DNA Fragmentgréisst Verdeelungen ze produzéieren, präzis kontrolléierbar iwwer d'Betribsparameter. Zënter Hielscher Ultraschall DNA Schéier Systemer si verfügbar fir eenzel a multiple Fläschen souwéi fir Mikroplaten, Proufpräparatioun gëtt héich effizient.
Elektrophretéiert Analys vun der genomescher DNA vun der E. coli EDL933 huet 0 - 15 min Ultraschung ausgesat. L weist den DNA Ladder. (Basselet et al. 2008)
- widderhuelbar / reproduzéierbar Resultater
- präzis verstellbar fir eng gewësse Fragmentlängt ze kréien
- schnelle Veraarbechtung
- konsequent DNA Fragmentéierung Resultater
- Apparater fir all Probe Volumen (zB multiple Fläschen oder Mikroplaten)
- héich Débit
- genau Temperatur Kontroll
- einfach, userfrëndlech Operatioun
Next-Gen Sequencing: Ultraschall DNA Fragmentatioun fir Bibliothéik Virbereedung
Fir eng Sequencing vun der nächster Generatioun auszeféieren, mussen déi dräi Basis Schrëtt vun (1) Bibliothéikvirbereedung, (2) Sequencing, an (3) Dateanalyse ausgefouert ginn. Wärend der Bibliothéikvirbereedung gëtt DNA fragmentéiert, da ginn d'Fragmentendë reparéiert (poléiert) andeems eng eenzeg Adeninbasis derbäigesat gëtt an d'Zilfragmenter ginn an duebelstrengeg DNA ëmgewandelt. Schlussendlech si sougenannt Adaptere befestegt duerch Ligatioun, PCR, oder Tagmentéierung sou datt dat lescht Bibliothéik DNA Produkt ka fir d'Sequenzéierung quantitéiert ginn.
DNA Fragmentéierung mat Sonication: Besonnesch wann kuerz gelies Sequenzen Technologien wéi Illumina, déi net méi laang DNA Fragmenter einfach liesen kënnen, mussen d'DNA steet op eng gewësse Gréisst fragmentéiert ginn, déi zouverléisseg duerch Ultraschall erreecht kënne ginn.
Ultrasonikatioun kann zouverlässeg fir DNA, RNA a Chromatinfragmentéierung benotzt ginn.
Wéi funktionéiert Ultraschall DNA Fragmentéierung?
Sonikatioun, och bekannt als akustesch Probeveraarbechtung, ass eng wäit benotzt Method fir DNA ze fragmentéieren. Fir Ultraschall DNA Scheren, ginn d'Proben u Ultraschallwellen ënner kontrolléierten Zoustand ausgesat. Den Aarbechtsprinzip vun der Ultraschall DNA Fragmentatioun baséiert op de Schwéngungen a Kavitatioun generéiert vun den Ultraschallwellen. D'Schéierkräften, déi aus Ultraschall (akustesch) Kavitatioun resultéieren, briechen héich Molekulargewiicht DNA Moleküle. D'Astellung vun der Sonikatioun wéi d'Intensitéit (Amplitude, Dauer), de Pulsatiounsmodus an d'Temperatur erlaben eng präzis DNA Fragmentéierung op eng gewësse gewënschten Längt vun DNA Fragmenter. Wärend d'DNA dacks op 100 op 600 bp mat Ultraschall reduzéiert gëtt, kënne méi laang DNA Fragmenter vu bis zu 1300 bp kritt ginn wa mëller Ultraschallbedéngungen ugewannt ginn.
Ultraschall DNA Scheren wärend dem ChIP – Chromatin immunoprecipitation
Adaptéiert vum Jkwchui ënner CC-BY-SA.03
Temperaturkontroll Fir DNA Degradatioun ze vermeiden
Déi duebelstrengeg molekulär Form vun DNA ass héich empfindlech op héich Temperaturen sou datt exakt Kontroll iwwer Temperatur wärend Probe Virbereedung Schrëtt e wesentleche Faktor fir zouverléisseg Analyseresultater ass.
Egal ob Dir Hielscher Sonde Ultrasonicatoren, de VialTweeter oder den UIP400MTP benotzt – kontinuéierlech Temperatur Iwwerwaachung a Kontroll gëtt gesuergt wéinst engem pluggable Temperatursensor an der Smart Device Software. Fir d'Temperatur bannent engem bestëmmte Beräich z'erhalen, kënnt Dir eng iewescht an déi ënnescht Temperaturlimit setzen. Dofir wäert den Ultrasonicator pauséieren soubal dës Temperaturlimit iwwerschratt ass an automatesch weider sonikéieren wann d'Temperatur vun engem Set ∆T erofgaang ass.
Déi raffinéiert Software vun Hielscher Ultraschaller garantéiert den zouverléissege Ënnerhalt vun ideale Probe Behandlungsbedéngungen.
Mass Probe DNA Fragmentéierung mam UIP400MTP Multi-Well Plate Ultrasonicator
Probezuelen an der Liewenswëssenschaft sinn an de leschte Jorzéngt bedeitend eropgaang. Dëst bedeit ganz héich Unzuel u Proben (zB 384, 1536, oder 3456 Brunnen pro Mikroplack) musse wärend Probe Virbereedung an Analyse ënner konsequent gläiche Bedéngunge veraarbecht ginn fir vergläichbar a gëlteg Resultater ze kréien. Mam UIP400MTP verfollegt Hielscher Ultrasonics den Trend vun der Masseprobeveraarbechtung. Den UIP400MTP ass en Ultraschall fir Probe Virbereedung mat Mikroplaten. Den UIP400MTP kann Platen mat 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 oder 3456 Wells veraarbechten. Ofhängeg vun der Mikroplattentyp, kann all Brunn typesch Probe Volumen tëscht Zénger Nanoliter op e puer Milliliter halen. Breet benotzt a Life Science Fuerschung, ass den UIP400MTP ganz allgemeng benotzt fir Probe Virbereedung virun Assays wéi ELISA (Enzym-gekoppelt Immunosorbent Assay) oder PCR, ier Protein Analyse, souwéi fir Chromatin Virbereedung virum CHiP a CHiP-Seq, Histon Modifikatioun Identifikatioun, an aner analytesch Behandlungen (zB Gel -Elektrophorese, Massespektrometrie).
De VialTweeter fir Probe Virbereedung vu bis zu 10 Fläschen
De VialTweeter ass e wäit benotzt Labo Ultraschall VialTweeter deen déi effektiv a komfortabel Sonikatioun vu bis zu 10 Fläschen gläichzäiteg erlaabt. Well d'Vialen an d'Testréier (z. Wéi déiselwecht Ultraschallintensitéit un all Probe geliwwert gëtt, sinn all Sonikéierungsresultater homogen a reproduzéierbar. De VialTweeter bitt all Smart Features wéi eis aner digital Geräter (zB Smart Menu, programméierbar Astellungen, Temperaturkontroll, Fernbedienung etc.) sou datt den héchste Benotzerkomfort garantéiert ass.
Multi-Fanger Probes fir Microwell Platen
Verfügbar fir d'Ultraschallsonde Homogenisatoren UP200Ht an UP200St, Multi-Fanger Sonde mat 4 oder 8 Fanger sinn eng bequem Optioun fir verschidde Probe gläichzäiteg ënner déiselwechte Bedéngungen ze sonikéieren. Zum Beispill ass d'Sonotrode MTP-24-8-96 eng Acht Fanger Sonde, déi ideal ass fir d'Integratioun an automatiséiert Systemer oder d'effizient manuell Prouf Virbereedung vun de Brunnen vu Multi-Well Platen. De Multi-Fanger Sonotrode ass ideal fir automatiséiert fir Laboratoiren, wou meeschtens Becher an Testréier mat engem Standard Ultraschall Sonotrode veraarbecht ginn. De Multi-Fanger a Standard Sonde kënne séier bannent e puer Minutten geännert ginn an den Single-Sonde Ultrasonicator an e Multi-Sonde Ultraschallstéierer transforméieren.
Hielscher Ultrasonicatoren fir DNA Fragmentéierung
Hielscher Ultrasonics bitt verschidde Ultraschall-baséiert Plattforme fir DNA, RNA, a Chromatin Fragmentéierung. Dës verschidde Plattformen enthalen Ultraschallproben (Sonotroden), indirekt Sonikatiounsléisungen fir d'simultan Proufvirbereedung vu multiple Réier oder Multi-Well Platen (zB 96-Wuel Platen, Mikrotiter Platen), Sonoreaktoren, an Ultraschallbecher. All Plattforme fir DNA Scheren ginn ugedriwwen duerch Frequenz-ofgestëmmt, héich performant Ultraschallprozessoren, déi präzis kontrolléierbar sinn a reproduzéierbar Resultater liwweren.
Ultraschall Prozessoren fir All Probe Nummer a Gréisst
Mam Hielscher Multi-Probe Ultrasonicatoren VialTweeter (fir bis zu 10 Reagenzglieser) an UIP400MTP (fir Mikroplacke/ Multiwell Placken) gëtt et einfach méiglech Probeveraarbechtungszäit ze reduzéieren wéinst intensiver a präzis kontrolléierbar Ultraschall wärend Dir déi gewënscht DNA Fragmentgréisst Verdeelung a Rendement kritt . Ultraschall DNA Fragmentéierung mécht Probe Virbereedung effizient, zouverléisseg a skalierbar. Protokoller kënne linear vun engem op vill Proben skaléiert ginn andeems se konstant kontrolléiert Ultraschall uwenden.
Probe Ultrasonicatoren mat engem bis fënnef Fanger sinn ideal fir d'Virbereedung vu méi klenge Probe Nummeren. Hielscher Laboratoire Ultraschaller sinn a verschiddene Gréisste verfügbar sou datt mir Iech den ideale Apparat fir Är Uwendung an Ufuerderunge empfeele kënnen.
präzis Prozedur kontrolléieren
Genau kontrolléierbar Sonikatiouns Astellunge sinn entscheedend well ustrengend Sonifikatioun DNA, RNA a Chromatin zerstéiere kann, awer inadequater Ultraschallscheren resultéiert ze laang DNA a Chromatin Fragmenter. Hielscher digital Ultraschaller kënnen einfach op de präzise Sonikatiounsparameter gesat ginn. Spezifesch Sonikatiouns Astellunge kënnen och gespäichert ginn als programméiert Astellung fir séier Widderhuelung vun der selwechter Prozedur.
All Sonikatioun gëtt automatesch protokolléiert a gespäichert als CSV Datei op enger agebauter SD Kaart. Dëst erméiglecht eng korrekt Dokumentatioun vun ausgeführte Studien a mécht et méiglech d'Sonikatiounslaf einfach z'iwwerpréiwen.
Iwwer Browser Fernbedienung kënnen all digital Ultraschaller iwwer all Standardbrowser operéiert a iwwerwaacht ginn. Installatioun vun zousätzlech Software ass net erfuerderlech, well eng LAN Verbindung erlaabt e ganz einfache Plug-n-Play Setup.
Héchst Benotzerfrëndlechkeet an Ultraschall Prouf Virbereedung
All Hielscher Ultraschaller sinn entwéckelt fir héich performant Ultraschall ze liwweren, wärend gläichzäiteg ëmmer ganz userfrëndlech an einfach ze bedreiwen sinn. All Astellunge si gutt strukturéiert an engem kloere Menü, dee liicht zougänglech ass iwwer faarwege Touch-Display oder Browser Fernbedienung. Déi schlau Software mat programméierbaren Astellungen an automateschen Datenopnam garantéiert optimal Sonikatiounsastellunge fir zouverlässeg a reproduzéierbar Resultater. Déi propper an einfach ze benotzen Menü-Interface mécht Hielscher Ultraschaller a userfrëndlech an effizient Apparater.
D'Tabell hei ënnen gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eise Labo Ultrasonicatoren, déi ideal si fir Probe Virbereedung Aufgaben wéi DNA a RNA Fragmentéierung, Zelllysis souwéi Proteinextraktioun:
| Gerät | Power [W] | Typ | Volume [mL] |
|---|---|---|---|
| UIP400MTP | 400 | fir Mikroplacke | 6 – 3456 Brunnen | VialTweeter | 200 | fir bis zu 10 Fläschen plus Klemmméiglechkeet | 0.5 – 1.5 |
| UP50H | 50 | Probe-Typ | 0.01 – 250 |
| UP100H | 100 | Probe-Typ | 0.01 – 500 |
| UP200Ht | 200 | Probe-Typ | 0.1 – 1000 |
| UP200St | 200 | Probe-Typ | 0.1 – 1000 |
| UP400St | 400 | Probe-Typ | 5.0 – 2000 |
| Cuphorn | 200 | CupHorn, Sonoreaktor | 10 – 200 |
| GDmini2 | 200 | kontaminéierte-gratis Flux Zell |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
D'Ultraschall Multi-Probe Virbereedung Eenheet VialTweeter erlaabt eng simultan Opléisung vu bis zu 10 Fläschen. Mat dem Klemmapparat VialPress kënne bis zu 4 zousätzlech Tuben op d'Front gedréckt gi fir intensiv Opléisung.
D'Sonotrode MTP-24-8-96 huet aacht Ultraschall-Sonden fir d'Sonikatioun vun de Brunnen vu Mikrotiterplacken.
Literatur / Referenzen
- Poptsova, M., Il’icheva, I., Nechipurenko, D. et al. (2014): Non-random DNA fragmentation in next-generation sequencing. Scientific Reports 4, 4532; 2014.
- Basselet P., Wegrzyn G., Enfors S.-O., Gabig-Ciminska M. (2008): Sample processing for DNA chip array-based analysis of enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC). Microbial Cell Factories 7:29. 2008.
- Doublier S., Riganti Ch., Voena C., Costamagna C., Aldieri E., Pescarmona G., Ghigo D., Bosia A. (008): RhoA Silencing Reverts the Resistance to Doxorubicin in Human Colon Cancer Cells. Molecular Cancer Research 6(10), 2008.
- Fredlund E., Gidlund A., Olsen M., Börjesson T., Spliid N.H.H., Simonsson M. (2008): Method evaluation of Fusarium DNA extraction from mycelia and wheat for down-stream real-time PCR quantification and correlation to mycotoxin levels. Journal of Microbiological Methods 2008.
- Fritsche C., Sitz M., Weiland N., Breitling R., Pohl H.-D. (2007): Characterization of the growth behavior of Leishmania tarentolae – a new expression system for recombinant proteins. Journal of Basic Microbiology 47, 2007. 384–393.
- Ristola M., Arpiainen S., Saleem M. A., Mathieson P. W., Welsh G. I., Lehtonen S., Holthöfer H. (2009): Regulation of Neph3 gene in podocytes – key roles of transcription factors NF-κB and Sp1. BMC Molecular Biology 10:83, 2009.
- Rodriguez J., Vives L., Jorda M., Morales C., Munoz M., Vendrell E., Peinado M. A. (2008): Genome-wide tracking of unmethylated DNA Alu repeats in normal and cancer cells. Nucleic Acids Research Vol. 36, No. 3, 2008. 770-784.
- Weiske J. Huber O. (2006): The Histidine Triad Protein Hint1 Triggers Apoptosis Independent of Its Enzymatic Activity. The Journal of Biological chemistry. Vol. 281, No. 37, 2006. 27356–27366.
Fakten Wësse wat weess
Wat ass Next Generation Sequencing?
Nächst Generatioun Sequencing, och Next Gen Sequencing (NGS), High-Throughput Sequencing oder Second Generation Sequencing, bezitt sech op d'Approche vu massiven Parallelle Sequenzen, wou ganz grouss (massiv) Quantitéiten un DNA vu Millioune Fragmenter gläichzäiteg parallel sequenzéiert ginn pro Laf.
Fir eng Sequencing vun der nächster Generatioun auszeféieren, mussen déi dräi Basis Schrëtt vun (1) Bibliothéikvirbereedung, (2) Sequencing, an (3) Dateanalyse ausgefouert ginn. Wärend der Bibliothéikvirbereedung musse DNA Stränge an DNA Fragmenter vu bestëmmter Längt fragmentéiert ginn. Sonikatioun ass eng vun de léifste Technike fir DNA ze fragmentéieren.
Wärend dem Prozess vun der DNA Sequencing, der Uerdnung vun den Nukleotiden an der DNA – bekannt als Nukleinsäure Sequenz - gëtt bestëmmt. D'Nukleinsäure Sequenz besteet aus véier Nukleotid Basen - Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin – wéi ee Code fir Informatioun.
Déi nächst Generatioun Sequencing féiert Fuerschung an der Liewenswëssenschaft a personaliséierter Medizin well DNA a RNA Sequencing gi staark benotzt an genomesch Fuerschung, Kriibsfuerschung, d'Fuerschung vu rare a komplexe Krankheeten, mikrobiell Fuerschung, agrigenomics a vill aner Fuerschungsberäicher.
Nächst Generatioun Sequencing vs Sanger Sequencing
Wärend mat Next Generation Sequencing (NGS) et méiglech ass eng massiv Unzuel vu genomesche Proben ze sequenzéieren, huet Sanger Sequencing (och bekannt als Kettenofschlossmethod oder Éischt Generatioun Sequencing) nëmmen d'Fäegkeet kleng Probezuelen ze sequenzéieren. Sanger Sequencing Sequenéiert nëmmen een eenzegen DNA Fragment gläichzäiteg a kann an engem eenzegen Dag erreecht ginn. Wéinst senger Genauegkeet gëtt d'Sanger Sequencing och als d'Goldstandard Technologie ugesinn, déi benotzt gëtt fir Resultater z'iwwerpréiwen, déi vun der Next Generation Sequencing kritt goufen.
Sanger Sequencing erreecht Lieslängt vun ongeféier 800bp (typesch 500-600bp mat net beräichert DNA). Déi méi laang Liestlängen am Sanger Sequencing weisen bedeitend Virdeeler iwwer aner Sequencingmethoden besonnesch wat d'Sequenzéiere vun repetitive Regioune vum Genom ugeet. Eng Erausfuerderung vu kuerz geliesene Sequenzdaten ass besonnesch en Thema beim Sequenzen vun neie Genome (de novo) an an der Sequenzéierung vun héich nei arrangéierte Genom Segmenter, typesch déi gesi vu Kriibs Genom oder a Regiounen vu Chromosomen déi strukturell Variatioun weisen. [cp dir. Morozova a Marra, 2008]
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall Homogeniséierer aus Labo ze industriell Gréisst.