Yeni Nesil Dizileme için Ultrasonik DNA Parçalanması

Yeni Nesil Dizileme (NGS), genomik DNA zincirlerini dizilemek ve genom kütüphaneleri oluşturmak için genomik DNA'nın güvenilir bir şekilde kesilmesini ve parçalanmasını gerektirir. DNA'nın DNA parçalarına kontrollü bir şekilde parçalanması, DNA dizilenmeden önce gerekli olan temel bir örnek hazırlama adımıdır. Ultrasonikasyon, belirli uzunlukta DNA parçalanması için verimli ve güvenilir bir teknik olarak kanıtlanmıştır. Ultrasonik DNA parçalanma protokolleri, tekrarlanabilir parçalanma sonuçları elde eder. Hielscher ultrasonicators, çalışma parametreleri aracılığıyla hassas bir şekilde kontrol edilebilen, çok çeşitli genomik DNA fragman boyutu dağılımları üretme yeteneğine sahiptir. Hielscher ultrasonik DNA kesme sistemleri, tek ve çoklu şişelerin yanı sıra mikroplakalar için de mevcut olduğundan, numune hazırlama oldukça verimli hale gelir.

Yeni Nesil Dizileme: Kütüphane Hazırlığı için Ultrasonik DNA Parçalanması

Yeni nesil dizileme yapabilmek için (1) kütüphane hazırlığı, (2) dizileme ve (3) veri analizinin üç temel adımının gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Kütüphane hazırlığı sırasında DNA parçalanır, daha sonra tek bir adenin bazı eklenerek parça uçları onarılır (parlatılır) ve hedef parçalar çift sarmallı DNA'ya dönüştürülür. Son olarak, sözde adaptörler, ligasyon, PCR veya etiketleme ile bağlanır, böylece nihai kütüphane DNA ürünü dizileme için niceliklendirilebilir.
Sonikasyon kullanarak DNA Parçalanması: Özellikle, daha uzun DNA parçalarını kolayca okuyamayan Illumina gibi kısa okuma dizileme teknolojileri söz konusu olduğunda, DNA standları, ultrasonikasyon ile güvenilir bir şekilde elde edilebilecek belirli bir boyuta parçalanmalıdır.
Ultrasonication, DNA, RNA ve kromatin parçalanması için güvenilir bir şekilde kullanılabilir.

Yeni Nesil Dizileme – Kütüphane hazırlığı

Ultrasonik DNA parçalanması, yeni nesil dizileme (NGS) platformları için DNA dizileme kütüphanelerinin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılır. Bu teknik, DNA moleküllerini istenen bir boyut aralığında daha küçük parçalara ayırmak için kullanılır, bu da kütüphane hazırlığındaki sonraki adımları kolaylaştırır. Ultrasonik DNA parçalanması tipik olarak, genomik DNA'yı aşağı akış işleme ve dizileme için uygun daha küçük parçalara ayırmak için NGS iş akışlarının kütüphane hazırlama adımı sırasında gereklidir. Kullanılan spesifik dizileme platformu için uygun boyut aralığında DNA parçaları üreterek dizileme deneyinin başarısını sağlamada çok önemli bir rol oynar.

Yeni Nesil Dizileme – İşlem Adımları:

• Ultrasonik DNA Parçalanması: Kütüphane yapımından önce, genomik DNA daha küçük, daha yönetilebilir parçalara ayrılır. Ultrasonik parçalanma, DNA moleküllerini istenen boyut aralığındaki parçalara kesmek için yüksek frekanslı ses dalgalarının kullanılmasını içerir. Bu adım çok önemlidir çünkü daha sonra oluşturulan sıralama okumalarının kullanılan sıralama platformu için uygun uzunlukta olmasını sağlamaya yardımcı olur. Parçaların boyut aralığı, sıralama deneyinin özel gereksinimlerine göre ayarlanabilir.
• PCR ile Klonal Amplifikasyon: Ultrasonik parçalanmadan sonra, DNA fragmanları, son DNA dizileme kütüphanelerini oluşturmak için son onarım, adaptör ligasyonu ve PCR amplifikasyonuna tabi tutulur. Bu adımlar, dizileme platformuna bağlanmak için gerekli adaptör dizilerini ekleyerek ve PCR amplifikasyonu için hazırlama bölgeleri sağlayarak parçalanmış DNA moleküllerini dizileme işlemi için hazırlar.
• Sentez yoluyla DNA dizilimi: Dizileme kütüphaneleri hazırlandıktan sonra, sentez yoluyla DNA dizileme (SBS) süreci başlar. SBS sırasında, DNA dizisi, tamamlayıcı ipliğe nükleotidlerin sıralı olarak eklenmesiyle belirlenir. Bu adım, nükleotid birleştirme, görüntüleme ve bölünmenin döngüsel reaksiyonlarını içerir ve dahil edilen nükleotidler tarafından yayılan floresan sinyallere dayalı olarak DNA dizisinin belirlenmesine izin verir.
• Büyük Ölçüde Paralel Sıralama: Son adımda, uzamsal olarak ayrılmış, çoğaltılmış DNA şablonları, büyük ölçüde paralel bir şekilde aynı anda sıralanır. Bu yüksek verimli dizileme yaklaşımı, tek bir dizileme çalışmasında milyonlarca ila milyarlarca dizileme okumasının oluşturulmasını sağlayarak DNA dizilerinin verimli ve hızlı bir şekilde belirlenmesine olanak tanır.

Ultrasonik DNA Parçalanması Nasıl Çalışır?

Akustik numune işleme olarak da bilinen sonikasyon, DNA'yı parçalamak için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Ultrasonik DNA kesme için, numuneler kontrollü koşullar altında ultrasonik dalgalara maruz bırakılır. Ultrasonik DNA parçalanmasının çalışma prensibi, ultrason dalgaları tarafından üretilen titreşimlere ve kavitasyona dayanır. Ultrasonik (akustik) kavitasyondan kaynaklanan kesme kuvvetleri, yüksek moleküler ağırlıklı DNA moleküllerini kırar. Yoğunluk (genlik, süre), nabız modu ve sıcaklık gibi sonikasyon ayarı, istenen belirli bir uzunluktaki DNA fragmantına kesin DNA parçalanmasına izin verir. DNA genellikle ultrasonikasyon kullanılarak 100 ila 600 bp'ye düşürülürken, daha hafif ultrasonik koşullar uygulandığında 1300 bp'ye kadar daha uzun DNA parçaları elde edilebilir.

DNA Bozulmasını Önlemek için Sıcaklık Kontrolü

DNA'nın çift sarmallı moleküler şekli, yüksek sıcaklıklara karşı oldukça hassastır, bu nedenle numune hazırlama adımları sırasında sıcaklık üzerinde tam kontrol, güvenilir analiz sonuçları için çok önemli bir faktördür.
Hielscher'ın prob ultrasonicators, VialTweeter veya UIP400MTP kullanıyor olun – Tak-çıkar sıcaklık sensörü ve akıllı cihaz yazılımı sayesinde sürekli sıcaklık izleme ve kontrolü sağlanır. Sıcaklığı belirli bir aralıkta tutmak için bir üst ve alt sıcaklık limiti belirleyebilirsiniz. Sonuç olarak, ultrasonicator bu sıcaklık sınırı aşıldığında duraklayacak ve sıcaklık bir set ∆T tarafından düşürüldüğünde otomatik olarak sonicate devam edecektir.
Hielscher ultrasonicators'ın sofistike yazılımı, ideal örnek tedavi koşullarının güvenilir bir şekilde sürdürülmesini sağlar.

UIP400MTP Çok Kuyulu Plakalı Ultrasonikatör ile Kütle Örneği DNA Parçalanması

Yaşam bilimlerindeki örneklem sayıları son on yılda önemli ölçüde artmıştır. Bu, karşılaştırılabilir ve geçerli sonuçlar elde etmek için numune hazırlama ve analiz sırasında çok yüksek sayıda numunenin (örneğin, mikroplaka başına 384, 1536 veya 3456 kuyucuk) tutarlı bir şekilde eşit koşullar altında işlenmesi gerektiği anlamına gelir. UIP400MTP ile Hielscher Ultrasonics, toplu numune işleme trendini takip ediyor. UIP400MTP, mikroplakalar kullanarak numune hazırlamak için bir ultrasonikatördür. UIP400MTP, 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 veya 3456 kuyulu plakaları işleyebilir. Mikroplaka tipine bağlı olarak, her bir kuyucuk tipik olarak onlarca nanolitre ile birkaç mililitre arasında numune hacimleri tutabilir. Yaşam bilimleri araştırmalarında yaygın olarak kullanılan UIP400MTP, ELISA (enzime bağlı immünosorbent testi) veya PCR gibi tahlillerden önce, protein analitiğinden önce numune hazırlama ve ayrıca CHiP ve CHiP-seq öncesi kromatin hazırlama, histon modifikasyon tanımlaması ve diğer analitik işlemler (örneğin, jel elektroforezi, kütle spektrometresi) için çok yaygın olarak kullanılır.

10 Şişeye kadar Numune Hazırlama için VialTweeter

VialTweeter, aynı anda 10 şişeye kadar etkili ve rahat sonikasyona izin veren yaygın olarak kullanılan bir laboratuvar ultrasonicator VialTweeter'dır. Şişeler ve test tüpleri (örneğin, Eppendorf şişeleri, kriyo şişeleri, santrifüj tüpleri) dolaylı olarak sonikasyona tabi tutulduğundan, herhangi bir çapraz kontaminasyon önlenir. Her numuneye aynı ultrason yoğunluğu verildiğinden, tüm sonikasyon sonuçları homojen ve tekrarlanabilir. VialTweeter, diğer dijital cihazlarımız gibi tüm akıllı özellikleri (örn. akıllı menü, programlanabilir ayarlar, sıcaklık kontrolü, uzaktan kumanda vb.) sunar, böylece en yüksek kullanıcı konforu sağlanır.

Mikrokuyu Plakaları için Çok Parmaklı Problar

Ultrasonik prob homojenizatörleri UP200Ht ve UP200St için mevcut olan 4 veya 8 parmaklı çok parmaklı problar, aynı koşullar altında aynı anda birden fazla numuneyi sonikasyon yapmak için rahat bir seçenektir. Örneğin, sonotrot MTP-24-8-96, otomatik sistemlere entegrasyon veya çok kuyulu plakaların kuyularının verimli manuel numune hazırlanması için ideal olan sekiz parmaklı bir probdur. Çok parmaklı sonotrot, çoğunlukla standart bir ultrasonik sonotrot kullanan beherlerin ve test tüplerinin işlendiği laboratuvarlar için otomatikleştirilmiş olarak idealdir. Çok parmaklı ve standart problar, tek problu ultrasonicator'ı çok problu bir ultrasonik bozucuya dönüştürerek birkaç dakika içinde hızlı bir şekilde değiştirilebilir.

DNA parçalanması için Hielscher ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonics, DNA, RNA ve kromatin parçalanması için çeşitli ultrason tabanlı platformlar sunar. Bu farklı platformlar arasında ultrasonik problar (sonotrodlar), çoklu tüplerin veya çok kuyulu plakaların (örneğin, 96 oyuklu plakalar, mikrotitre plakaları), sonoreaktörler ve ultrasonik küp boynuzlarının eşzamanlı numune hazırlanması için dolaylı sonikasyon çözümleri bulunur. DNA kesme için tüm platformlar, hassas bir şekilde kontrol edilebilen ve tekrarlanabilir sonuçlar veren frekans ayarlı, yüksek performanslı ultrasonik işlemciler tarafından desteklenmektedir.

Herhangi bir numune numarası ve boyutu için ultrasonik işlemciler

Hielscher'ın çok örnekli ultrasonicator'ları VialTweeter (10 test tüpüne kadar) ve UIP400MTP (mikroplakalar / çok kuyulu plakalar için) ile istenen DNA fragmanı boyutunu, dağılımını ve verimini elde ederken yoğun ve hassas bir şekilde kontrol edilebilir ultrasonikasyon nedeniyle örnek işleme süresini azaltmak kolayca mümkün hale gelir. Ultrasonik DNA parçalanması, numune hazırlamayı verimli, güvenilir ve ölçeklenebilir hale getirir. Protokoller, sürekli kontrol edilen ultrason uygulanarak bir numuneden çok sayıda örneğe doğrusal olarak ölçeklendirilebilir.
Bir ila beş parmaklı prob ultrasonicators, daha küçük numune sayılarının hazırlanması için idealdir. Hielscher'ın laboratuvar ultrasonicators çeşitli boyutlarda mevcuttur, böylece uygulamanız ve gereksinimleriniz için ideal cihazı önerebiliriz.

Hassas proses kontrolü

Hassas bir şekilde kontrol edilebilir sonikasyon ayarları çok önemlidir, çünkü kapsamlı sonifikasyon DNA, RNA ve kromatini yok edebilir, ancak yetersiz ultrasonik kesme çok uzun DNA ve kromatin fragmanlarına neden olur. Hielscher'ın dijital ultrasonicators kolayca hassas sonication parametresine ayarlanabilir. Belirli sonikasyon ayarları, aynı prosedürün hızlı bir şekilde tekrarlanması için programlanmış ayar olarak da kaydedilebilir.
Tüm sonikasyon otomatik olarak protokollenir ve yerleşik bir SD kartta CSV dosyası olarak saklanır. Bu, gerçekleştirilen denemelerin doğru bir şekilde belgelenmesini sağlar ve sonikasyon çalışmalarını kolayca revize etmeyi mümkün kılar.
Tarayıcı uzaktan kumandası sayesinde, tüm dijital ultrasonicators herhangi bir standart tarayıcı üzerinden çalıştırılabilir ve izlenebilir. LAN bağlantısı çok basit bir tak ve çalıştır kurulumuna izin verdiği için ek yazılımın yüklenmesi gerekli değildir.

Ultrasonik numune hazırlamada en yüksek kullanıcı dostu

Tüm Hielscher ultrasonicators, yüksek performanslı ultrason sunmak için tasarlanmıştır, aynı zamanda her zaman çok kullanıcı dostu ve kullanımı kolaydır. Tüm ayarlar, renkli dokunmatik ekran veya tarayıcı uzaktan kumandası ile kolayca erişilebilen net bir menüde iyi yapılandırılmıştır. Programlanabilir ayarlara ve otomatik veri kaydına sahip akıllı yazılım, güvenilir ve tekrarlanabilir sonuçlar için en uygun sonikasyon ayarlarını sağlar. Temiz ve kullanımı kolay menü arayüzü, Hielscher ultrasonicators'ı kullanıcı dostu ve verimli cihazlara dönüştürür.
Aşağıdaki tablo, DNA ve RNA parçalanması, hücre lizisi ve protein ekstraksiyonu gibi numune hazırlama görevleri için ideal olan laboratuvar ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini vermektedir: