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微生物，如細(xì)菌，真菌，古生菌，藻類，原生動物和病毒，在許多不同的現(xiàn)象中扮演著重要角色，它們參與氣候變化，營養(yǎng)循環(huán)，生物降解和各類疾病。在生物技術(shù)領(lǐng)域，微生物可以應(yīng)用于廣泛的領(lǐng)域，如制藥產(chǎn)業(yè)，環(huán)保產(chǎn)業(yè)和食品加工產(chǎn)業(yè)。微生物研究的主要目的是為了破譯微生物對健康和疾病的影響機制，與此同時發(fā)掘微生物新的應(yīng)用。

近年來，微生物領(lǐng)域因新技術(shù)的出現(xiàn)而得到了很大的發(fā)展，這些新技術(shù)使微生物學(xué)能夠進行培養(yǎng)之外的分析，在多數(shù)研究中，微生物種群的組成是通過NGS來評估的。

可重復(fù)的微生物分析依賴于一個可靠且無偏倚的微生物組工作流程。細(xì)胞裂解是從樣品中提取DNA，RNA，蛋白或活菌的重要步驟。使用研磨珠機械裂解被認(rèn)為是裂解各種細(xì)胞和微生物的金標(biāo)準(zhǔn)方法。法國Bertin Precellys生物樣品研磨器出色的3D振動技術(shù)能在幾分鐘內(nèi)完成細(xì)胞和微生物的裂解。

以下是利用Precellys生物樣品研磨器研磨ZymoBIOMICS™標(biāo)準(zhǔn)微生物菌群提取DNA的步驟流程

實驗材料：

工具：Precellys珠式研磨器+Cryolys制冷系統(tǒng)（法國Bertin）；

樣本：使用ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit試劑盒提取的標(biāo)準(zhǔn)DNA樣品，分到12個管，每個管75ul；Buffer：725ul的裂解液（ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit含有）。

實驗程序：細(xì)胞裂解：使用Precellys Evolution（設(shè)定、高10000rpm）結(jié)合Cryolys制冷系統(tǒng)（溫度設(shè)定4℃）。

為了驗證理想的研磨條件，標(biāo)準(zhǔn)品的裂解設(shè)定為3個條件梯度：

>>-1個循環(huán)60s，無間歇（總時間1min）；-3個循環(huán)，每個循環(huán)60s，60s間歇（總時間5min）；-5個循環(huán)，每個循環(huán)60s，60s間歇（總時間9min）。

>>提取的DNA使用Qubit™ dsDNA BR Assay Kit (Thermo Fisher Scientific)定量，使用Illumina® MiSeq™ (2x300bp)對16S RNA基因序列分析；

>>使用ZymoBIOMICS™ Sequencing Service對序列和數(shù)據(jù)分析。

對照組細(xì)胞裂解：使用Supplier X組織研磨器（、高速度設(shè)定為6.5m/s）；5個循環(huán)，每個循環(huán)60s，間歇300s（總時間25min）；分析方法同上。

實驗結(jié)果：

圖1所示，不同條件下提取DNA的量，與對照相比，使用Precellys Evolutin組織研磨器裂解1min，提取的DNA已經(jīng)達到大值。這表明細(xì)胞裂解1min的方法就可以代替之前報道的5min的方法；圖2中16S的數(shù)據(jù)也與理論上微生物結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)一致，也表明經(jīng)過1min的珠式研磨，細(xì)胞是充分裂解的。此外，使用Precellys Evolution研磨5min之后，標(biāo)準(zhǔn)品結(jié)構(gòu)也依然與理論上的結(jié)構(gòu)保持一致，充分說明了研磨效果的穩(wěn)定性。

實驗結(jié)論：

Precellys Evolution組織研磨器結(jié)合ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit試劑盒可以有效*的在1min之內(nèi)完成細(xì)胞裂解，本篇應(yīng)用也介紹了理想的微生物裂解工作流程，作為下游微生物準(zhǔn)確定量例如擴增子測序、鳥 、槍法測序、RNA測序等的驗證程序，這個工作流程不但提供了高效的微生物裂解方法以及高產(chǎn)量的DNA，而且大大減少了提取過程的時間，節(jié)省了至少20min。

超快速: up to 10 000 rpm

超靈活: 0.5, 2, 7和 15mL研磨管

超高效: 強力3D振動

超保護: Cryolys Evolution新型冷卻技術(shù)，無需液氮和壓縮空氣