Ultrazvuková fragmentácia DNA pre sekvenovanie ďalšej generácie

Sekvenovanie novej generácie (NGS) vyžaduje spoľahlivé strihanie a fragmentáciu genómovej DNA, aby sa sekvenovali genómové DNA a vytvorili knižnice genómu. Kontrolovaná fragmentácia DNA na fragmenty DNA je nevyhnutným krokom prípravy vzorky, ktorý je potrebný pred sekvenením DNA. Ultrazvukom je preukázané ako efektívna a spoľahlivá technika pre fragmentáciu DNA určitej dĺžky. Ultrazvukové fragmentačné protokoly DNA dosahujú reprodukovateľné výsledky fragmentácie. Hielscher ultrasonicators sú schopní produkovať širokú škálu genomických FRAGMENT FRAGMENT distribúcií, presne ovládateľné prostredníctvom prevádzkových parametrov. Vzhľadom k tomu, Hielscher ultrazvukové DNA strihovacie systémy sú k dispozícii pre jednotlivé a viac injekčných liekoviek, rovnako ako pre mikrodoty, príprava vzoriek sa stáva vysoko efektívnym.

Žiadosť o informácie





Ultrasonic DNA fragmentation is frequently used as sample preparation step in Next Generation Sequencing (NGS)

Elektrofororetické analýzy genomickej DNA E. coli EDL933 podrobené 0 – 15 min ultrazvukom. L označuje DNA rebrík. (Basselet a kol. 2008)

Výhody ultrazvukovej fragmentácie DNA

  • opakovateľné/reprodukovateľné výsledky
  • presne nastaviteľné na získanie určitej dĺžky fragmentu
  • Rýchle spracovanie
  • konzistentné výsledky fragmentácie DNA
  • zariadenia pre akékoľvek objemy vzoriek (napr. viacnásobné injekčné liekovky alebo mikrodoštiá)
  • vysoká priepustnosť
  • precízna regulácia teploty
  • jednoduchá, užívateľsky prívetivá prevádzka

Sekvenovanie ďalšej generácie: Ultrazvuková fragmentácia DNA pre prípravu knižnice

Na vykonanie sekvenovania novej generácie sa musia vykonať tri základné kroky (1) prípravy knižnice, (2) sekvenovania a (3) analýzy údajov. Počas prípravy knižnice je DNA fragmentovaná, potom sa fragmentové konce opravia (leštia) pridaním jednej adenínovej základne a cieľové fragmenty sa premenia na dvojvláknovú DNA. Nakoniec sú takzvané adaptéry pripojené ligáciou, PCR alebo tagmentáciou tak, aby konečný produkt DNA knižnice mohol byť kvantitovaný na sekvenovanie.
Fragmentácia DNA pomocou ultrazvukom: Najmä ak technológie sekvenovania s krátkym čítaním, ako je Illumina, ktoré nemôžu ľahko čítať dlhšie fragmenty DNA, musia byť stojany DNA fragmentované na určitú veľkosť, ktorú možno spoľahlivo dosiahnuť ultrazvukom.
Ultrazvukom môže byť spoľahlivo použitý pre fragmentáciu DNA, RNA a chromatínu.

Ako funguje ultrazvuková fragmentácia DNA?

Ultrazvukom, tiež známy ako spracovanie akustických vzoriek, je široko používaná metóda fragmentácie DNA. Pre ultrazvukové DNA strihanie, vzorky sú vystavené ultrazvukovým vlnám v kontrolovanom stave. Pracovný princíp ultrazvukovej fragmentácie DNA je založený na vibráciách a kavitácii generovaní ultrazvukovými vlnami. Šmykové sily, ktoré sú výsledkom ultrazvukovej (akustickej) kavitácie, zlomia molekuly DNA s vysokou molekulovou hmotnosťou. Nastavenie ultrazvukom, ako je intenzita (amplitúda, trvanie), pulzačný režim a teplota, umožňujú presnú fragmentáciu DNA na určitú požadovanú dĺžku fragmentov DNA. Zatiaľ čo DNA je často znížená na 100 až 600 bp pomocou ultrazvukom, dlhšie fragmenty DNA až do 1300 bp možno získať, keď sa použijú miernejšie ultrazvukové podmienky.

Ultrasonic homogenizers are reliable for DNA shearing

Ultrazvukové DNA strihanie počas ChIP – Chromatín imunoprecipitácia
Upravené od Jkwchui v cc-BY-SA.03

Regulácia teploty, aby sa zabránilo degradácii DNA

Dvojpásmový molekulárny tvar DNA je vysoko citlivý na zvýšené teploty, takže presná kontrola teploty počas krokov prípravy vzorky je kľúčovým faktorom pre spoľahlivé výsledky analýzy.
Či už používate Hielscherove sondy ultrasonicators, VialTweeter alebo UIP400MTP – kontinuálne monitorovanie a regulácia teploty je zabezpečená vďaka pripojiteľnému snímaču teploty a softvéru inteligentného zariadenia. Aby ste udržali teplotu v určitom rozsahu, môžete nastaviť horný a dolný teplotný limit. V dôsledku toho ultrasonicator zastaví, akonáhle je tento teplotný limit prekročený a automaticky bude naďalej sonikovať, keď teplota klesla o nastavenú ∆T.
Sofistikovaný softvér Hielscher ultrasonicators zaisťuje spoľahlivú údržbu ideálnych podmienok na ošetrenie vzoriek.

Fragmentácia DNA hmotnej vzorky s multi-well dosky ultrasonicator UIP400MTP

Ultrasonic Multi-Sample Preparation Unit UIP400MTP for multi-well plate sonicationPočet vzoriek vo vede o živote sa za posledné desaťročie výrazne zvýšil. To znamená, že počas prípravy a analýzy vzorky sa musí spracovať veľmi vysoký počet vzoriek (napr. 384, 1536 alebo 3456 vrtov na mikrodoštidlo), aby sa dosiahli porovnateľné a platné výsledky. S UIP400MTP, Hielscher Ultrasonics nasleduje trend spracovania hromadných vzoriek. UIP400MTP je ultrasonicator pre prípravu vzoriek pomocou mikrodoštií. UIP400MTP dokáže spracovať dosky so 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 alebo 3456 studňami. V závislosti od typu mikrodoštidiel môže každá studňa zvyčajne držať objemy vzoriek medzi desiatkami nanolitrov až niekoľko mililitrov. Široko používaný vo výskume vedy o živote, UIP400MTP sa veľmi často používa na prípravu vzoriek pred analýzami, ako je ELISA (enzýmovo spojený imunosorbentný dôkaz) alebo PCR, pred analýzou bielkovín, ako aj na prípravu chromatínu pred CHiP a CHiP-seq, identifikáciu modifikácie histónu a iné analytické ošetrenia (napr. gélová elektroforéza, hmotnostná spektrometria).

VialTweeter na praparáciu vzorky až 10 injekčných liekoviek

Kompletné nastavenie VialTweeter: VialTweeter sonotrode na Ultrazvukový procesor UP200StVialTweeter je široko používaný laboratórny ultrasonicator VialTweeter, ktorý umožňuje efektívnu a pohodlnú ultrazvukom až 10 injekčných liekoviek súčasne. Keďže injekčné liekovky a skúmavky (napr. injekčné liekovky Eppendorf, kryo injekčné liekovky, odstredivky) sú nepriamo sonicated, akejkoľvek krížovej kontaminácii sa zabráni. Keďže do každej vzorky sa dodáva rovnaká intenzita ultrazvuku, všetky výsledky ultrazvukom sú homogénne a reprodukovateľné. VialTweeter ponúka všetky inteligentné funkcie, ako sú naše ostatné digitálne zariadenia (napr. inteligentné menu, programovateľné nastavenia, regulácia teploty, diaľkové ovládanie atď.), aby bol zabezpečený najvyšší užívateľský komfort.

Sondy s viacerými prstami pre microwellové dosky

4 probe heads or 4 sonotrodes for simultaneous sonication of 4 samples at the same intensity with the Hielscher 200 watts ultrasonicator models UP200ST and UP200HTK dispozícii pre ultrazvukovú sondu homogenizers UP200Ht a UP200St, viac prstov sondy so 4 alebo 8 prstami sú pohodlnou možnosťou na sonikovanie viac vzoriek súčasne za rovnakých podmienok. Napríklad sonotróda MTP-24-8-96 je osem prstová sonda, ktorá je ideálna pre integráciu do automatizovaných systémov alebo efektívnu manuálnu prípravu vrtov multi-well dosiek. Sonotróda s viacerými prstami je ideálna pre automatizované pre laboratóriá, kde sa spracúvajú väčšinou kadičky a skúmavky pomocou štandardného ultrazvukového sonotródy. Multi-finger a štandardné sondy môžu byť rýchlo prepletené v priebehu niekoľkých minút transformovať jedno sonda ultrasonicator na multi-sonda ultrazvukový disruptor.

Žiadosť o informácie





Hielscher Ultrasonicators pre fragmentáciu DNA

Hielscher Ultrasonics ponúka rôzne ultrazvukové platformy pre fragmentáciu DNA, RNA a chromatínu. Tieto rôzne platformy zahŕňajú ultrazvukové sondy (sonotródy), nepriame ultrazvukom roztoky pre simultánnu prípravu vzoriek viacerých rúr alebo multi-well dosiek (napr. 96-well dosky, mikrotiterové dosky), sonoreaktory a ultrazvukové cuphorns. Všetky platformy pre strihanie DNA sú poháňané frekvenčne vyladenými, vysokovýkonnými ultrazvukovými procesormi, ktoré sú presne ovládateľné a poskytujú reprodukovateľné výsledky.

Ultrazvukové procesory pre akékoľvek číslo vzorky a veľkosť

S Hielscherovými viac-vzorkovými ultrasonicators VialTweeter (až pre 10 skúmaviek) a UIP400MTP (pre mikrodoštičky / viacdielne dosky) je ľahko možné skrátiť čas spracovania vzorky v dôsledku intenzívnej a presne kontrolovateľnej ultrazvukom pri získavaní požadovaného rozloženia a výnosu fragmentu DNA. Ultrazvuková fragmentácia DNA robí prípravu vzoriek efektívnou, spoľahlivou a škálovateľnou. Protokoly môžu byť lineárne škálované z jednej na početné vzorky použitím neustále riadeného ultrazvuku.
Sonda ultrasonicators s jedným až piatimi prstami sú ideálne pre prípravu menších vzoriek čísel. Hielscher's laboratory ultrasonicators sú k dispozícii v rôznych veľkostiach, takže vám môžeme odporučiť ideálne zariadenie pre vašu aplikáciu a požiadavky.

presné riadenie procesov

Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.Presne kontrolovateľné nastavenia ultrazvukom sú rozhodujúce, pretože vyčerpávajúce sonifikácia môže zničiť DNA, RNA a chromatín, ale nedostatočné ultrazvukové strihanie vedie k príliš dlhým fragmentom DNA a chromatínu. Hielscher digitálne ultrasonicators možno ľahko nastaviť na presný ultrazvukom parameter. Špecifické nastavenia ultrazvukom je možné uložiť aj ako naprogramované nastavenie pre rýchle opakovanie toho istého postupu.
Všetky ultrazvukom sa automaticky protokolujú a ukladajú ako súbor CSV na vstavanej SD karte. To umožňuje presnú dokumentáciu vykonaných skúšok a umožňuje ľahko revidovať ultrazvukom.
Prostredníctvom diaľkového ovládania prehliadača, všetky digitálne ultrasonicators môžu byť prevádzkované a monitorované prostredníctvom akéhokoľvek štandardného prehliadača. Inštalácia ďalšieho softvéru nie je potrebná, pretože pripojenie LAN umožňuje veľmi jednoduché nastavenie plug-n-play.

Najvyššia užívateľská prívetivosť v ultrazvukovej príprave vzoriek

Všetky Hielscher ultrasonicators sú navrhnuté tak, aby poskytovali vysoko výkonný ultrazvuk, zatiaľ čo zároveň sú vždy veľmi užívateľsky prívetivé a ľahko ovládateľné. Všetky nastavenia sú dobre štruktúrované v jasnom menu, ku ktorému je možné ľahko pristupovať prostredníctvom farebného dotykového displeja alebo diaľkového ovládania prehliadača. Inteligentný softvér s programovateľnými nastaveniami a automatickým zaznamenávaním údajov zaisťuje optimálne nastavenia ultrazvukom pre spoľahlivé a reprodukovateľné výsledky. Čisté a ľahko použiteľné rozhranie menu premení Hielscher ultrasonicators na užívateľsky prívetivé a efektívne zariadenia.
Nižšie uvedená tabuľka vám dáva indikáciu približnej spracovateľskej kapacity našich laboratórnych ultrasonicators, ktoré sú ideálne pre úlohy prípravy vzoriek, ako je fragmentácia DNA a RNA, bunková lýza, ako aj extrakcia bielkovín:

Zariadenie Napájanie [W] Typ Objem [mL]
UIP400MTP (UIP400MTP) 400 pre mikrodosky 6 – 3456 studní
VialTweeter 200 až 10 injekčných liekoviek plus možnosť upínania 0.5 – 1,5
UP50H 50 Typ sondy 0.01 – 250
UP100H 100 Typ sondy 0.01 – 500
UP200Ht 200 Typ sondy 0.1 – 1000
UP200St 200 Typ sondy 0.1 – 1000
UP400St 400 Typ sondy 5,0 – 2000
CupHorn 200 CupHorn, sonoreactor 10 – 200
GDmini2 200 bunka bez prúdenia bez kontaminácie

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Prosím, použite formulár nižšie požiadať o ďalšie informácie o ultrazvukové procesory, aplikácie a ceny. Budeme radi diskutovať o vašom procese s vami a ponúknuť vám Ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


The VialTweeter is a MultiSample Ultraonicator that allows for reliable sample preparation under precisely controlled temperature conditions.

Ultrazvuková jednotka na prípravu viacerých vzoriek VialTweeter umožňuje simultánne ultrazvukom až 10 injekčných liekoviek. S upínacím zariadením VialPress je možné na prednej strane pritlačiť až 4 ďalšie trubice pre intenzívnu sonikáciu.


Sonotróda MTP-24-8-96 má osem ultrazvukových sond pre ultrazvukom studní mikrotiterových dosiek.

Sonotróda MTP-24-8-96 má osem ultrazvukových sond pre ultrazvukom studní mikrotiterových dosiek.



Literatúra/referencie

Fakty stojí za to vedieť

Čo je sekvenovanie novej generácie?

Sekvenovanie novej generácie, tiež sekvenovanie next gen (NGS), sekvenovanie s vysokou priepustnosťou alebo sekvenovanie druhej generácie, sa vzťahuje na prístup masívneho paralelného sekvenovania, kde sa veľmi veľké (masívne) množstvo DNA miliónov fragmentov sekvenuje súčasne paralelne pri behu.
Na vykonanie sekvenovania novej generácie sa musia vykonať tri základné kroky (1) prípravy knižnice, (2) sekvenovania a (3) analýzy údajov. Počas prípravy knižnice musia byť reťazce DNA roztrieštené na fragmenty DNA určitej dĺžky. Ultrazvukom je jednou z preferovaných techník fragmentácie DNA.
Počas procesu sekvenovania DNA sa poradie nukleotidov v DNA – známa ako sekvencia nukleovej kyseliny - je určená. Sekvencia nukleovej kyseliny sa skladá zo štyroch nukleotidových báz – adenínu, cytozínu, guanínu, tymiánu. – ktorý kód pre informáciu.
Sekvenovanie novej generácie je hnacou silou výskumu v oblasti vedy o živote a personalizovanej medicíny, pretože sekvenovanie DNA a RNA sa silne používajú v genomickom výskume, výskume rakoviny, výskume zriedkavých a komplexných chorôb, mikrobiálnom výskume, agrogenomii a mnohých ďalších výskumných oblastiach.

Sekvenovanie novej generácie vs Sanger Sequencing

Zatiaľ čo pri sekvenovaní novej generácie (NGS) je možné sekvenovať obrovské množstvo genomických vzoriek, Sanger Sequencing (tiež známy ako metóda ukončenia reťazca alebo sekvenovanie prvej generácie) má len schopnosť sekvenovať malé vzorkovacie čísla. Sanger sekvenovanie iba sekvenuje jeden fragment DNA naraz a môže byť dosiahnutý za jeden deň. Vďaka svojej akuracii je sekvenovanie Sanger tiež považované za technológiu zlatého štandardu, ktorá sa používa na overenie výsledkov získaných sekvenovaním novej generácie.
Sangerovo sekvenovanie dosahuje dĺžku čítania približne 800bp (zvyčajne 500-600bp s neobohavenou DNA). Dlhšie dĺžky čítania v Sekvenovaní Sanger vykazujú významné výhody oproti iným postupnostiam, najmä pokiaľ ide o sekvenovanie opakujúcich sa oblastí genómu. Výzva údajov o sekvencii s krátkym čítaním je obzvlášť problémom pri sekvenovaní nových genómov (de novo) a pri postupnosti vysoko preskupených genómových segmentov, zvyčajne tých, ktoré sa vyskytujú v genómoch rakoviny alebo v oblastiach chromozómov, ktoré vykazujú štrukturálne variácie. [cp. Morozova a Marra, 2008]


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na priemyselnej veľkosti.