Name: large insert environmental genomic library production
Uploaded: 2009-09-23T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Large Insert Environmental Genomic Library Production at JoVE.com

Vi vill tacka det kanadensiska institutet för innovation, British Columbia Kunskap utvecklingsfonden och Statens Sciences and Engineering Research Council (NSERC) i Kanada för att stödja pågående studier på låg syre regioner i kustnära och öppna hav vatten. MT och SL fick stöd av stipendier från Tula stiftelsen finansierade Centrum för Mikrobiell diversitet och evolution (CMDE). MT fick också gemenskap stöd från Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

Fosmid biblioteket Construction har delats in i fyra huvudsakliga steg och indelad i flera delar (se figur 1 för en översikt). Steg I (se protokoll &quot;DNA-extraktion från 0,22 mikroM Sterivex filter&quot; [3]) Del 1: Enzyme-katalyseras cellslys Del 2: Rening av miljö-DNA genom CsCl densitetsgradient centrifugering och DNA återhämtning Del 3: Kvalitetskontroll av extraherat DNA med gelelektro...

<ol>
	<li>Zaikova, E., Hawley, A., Walsh, D. A., Hallam, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seawater+sampling+and.">Seawater sampling and.</a> J Vis Exp. , (2009).</li><li>Walsh, D. A., Zaikova, E., Hallam, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+volume+(20L+)+filtration+of+coastal+seawater+samples.">Large volume (20L+) filtration of coastal seawater samples.</a> J Vis Exp. 28, (2009).</li><li>Wright, J. J., Lee, S., Zaikova, E., Walsh, D. A., Hallam, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+Extraction+from+0.22+&#956;M+Sterivex+Filters+and+Cesium+Chloride+Density+Gradient+Centrifugation.">DNA Extraction from 0.22 &#956;M Sterivex Filters and Cesium Chloride Density Gradient Centrifugation.</a> J Vis Exp. 31, 10-3791 (2009).</li><li>Stein, J. L., Marsh, T. L., Wu, K. Y., Shizuya, H., DeLong, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+uncultivated+prokaryotes:+isolation+and+analysis+of+a+40-kilobase-pair+genome+fragment+from+a+planktonic+marine+archaeon.">Characterization of uncultivated prokaryotes: isolation and analysis of a 40-kilobase-pair genome fragment from a planktonic marine archaeon.</a> J. Bacteriol. 178, 591-599 (1996).</li><li>B&#233;j&#224;, O., Suzuki, O., Koonin, M. T., Aravind, E. V., Hadd, L., Nguyen, L. P. A., Villacorta, R., Amjadi, M., Garrigues, C., Jovanovich, S. B., Feldman, R. A., DeLong, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+and+analysis+of+bacterial+artificial+chromosome+libraries+from+a+marine+microbial+assemblage.">Construction and analysis of bacterial artificial chromosome libraries from a marine microbial assemblage.</a> Environ. Microbiol. 2, 516-529 (2000).</li><li>DeLong, E. F., Preston, C. M., Mincer, T., Rich, V., Hallam, S. J., Frigaard, N. -. U., Martinez, A., Sullivan, M. B., Edwards, R., Brito, B. R., Chisholm, S. W., Karl, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Community+genomics+among+stratified+microbial+assemblages+in+the+Ocean's+interior.">Community genomics among stratified microbial assemblages in the Ocean's interior.</a> Science. 311, 496-503 (2006).</li><li>Hallam, S. J., Putnam, N., Preston, C. M., Detter, J. C., Rokhsar, D., Richardson, P. M., DeLong, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reverse+methanogenesis:+testing+the+hypothesis+with+environmental+genomics.">Reverse methanogenesis: testing the hypothesis with environmental genomics.</a> Science. 305, 1457-1462 (2004).</li></ol>

En procedur beskrivs hur man mest effektivt generera en stor Sätt fosmid bibliotek med genomiska DNA från ett kustnära vattenprov. Uppströms genomiska DNA-extraktion beskrivs i ett särskilt protokoll [3]. Som fosmid-biblioteket produktion är en flerstegsprocess-process, planera minst två till tre veckor i tiden för hela förfarandet inklusive alla fyra som presenteras steg. Utvinning av arvsmassans DNA är det mest avgörande steget och alla nedströms steg lita på kvalitet och kvan...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Step II</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>CopyControl&trade; Fosmid Library Production Kit</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>EPICENTRE</td>
<td>CCFOS110</td>
<td>sufficient to generate 9-10 fosmid libraries</td>
</tr>
<tr>
<td>SeaPlaque Agarose</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Cambrex</td>
<td>50100</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>stirring hot plate</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Corning</td>
<td>PC-420D</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>1.0X TAE running buffer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>CHEF Mapper XA pulsed field electrophoresis system including cooling module and variable speed pump</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bio-Rad</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>&lambda; DNA-HindIII Digest</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>NEB</td>
<td>N3012S</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>MidRange I PFG Marker</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>NEB</td>
<td>N3551S</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>10,000X SYBR Gold</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>S11494</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>microwavable plastic wrap</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Saran premium wrap</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Safe Imager transilluminator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>S37102</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>GELase Agarose Gel-Digesting Preparation</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>EPICENTRE</td>
<td>G09100</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>scalpel</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>08-927-5D</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Amicon Ultra-4 Centrifugal Filter Unit with Ultracel-10 membrane</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Millipore</td>
<td>UFC801024</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Microcon YM-30 Centrifugal Filter Unit </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Millipore</td>
<td>42410</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>nuclease free water</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Ambion</td>
<td>AM9932</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit *2000 assays*#</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Invitrogen</td>
<td>P7589</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>digital dry block heater</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>VWR</td>
<td>12621-088</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>water bath</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>VWR</td>
<td>14231-854</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>centrifuge</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Beckman Coulter</td>
<td>Avanti J-E</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>centrifuge rotor</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Beckman Coulter</td>
<td>JA 5.3</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>table top centrifuge</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Eppendorf</td>
<td>5415D</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>microcentrifuge tubes, 1.7 mL, clear</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Axygen</td>
<td>MCT-175-C</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>15 mL centrifuge tubes </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher-Corning</td>
<td>430052</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Step III</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>LB broth</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>BP 1426-2</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>MgSO4</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>M2643</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>phage dilution buffer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>10 mM Tris-HCl [pH 8.3], 100 mM NaCl, 10 mM MgCl2</td>
</tr>
<tr>
<td>cryogenic vials</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher-Corning</td>
<td>430488</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Step IV</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>96 well plate with lid</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher-Corning</td>
<td>CS003370(3370)</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>384 well plate with lid</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher-Corning</td>
<td>07201157(3680)</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Petri dishes 100 O.D. x 15mm H</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher</td>
<td>08-757-12</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Petri dishes 150 Dia. x 15mmH</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher</td>
<td>08-757-14</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>BD Falcon BioDish XL 245 X 245 mm</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>VWR</td>
<td>CABD351040</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>glycerol</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>G5516</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>chloramphenicol</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>C0378</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>LB broth</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>BP 1426-2</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Difco Agar</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>BD</td>
<td>214530</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>glass beads</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>10-310-1</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>QFill3</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Genetix</td>
<td>X3050</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Bleach</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Javex</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ethanol</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>E7023</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>15 mL centrifuge tubes</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher-Corning</td>
<td>430052</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>QPix colony picker</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Genetix</td>
<td>QPix2</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>picking head (E. coli) </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Genetix</td>
<td>X4006</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

large insert environmental genomic library production

De allra flesta av mikrober i naturen förblir närvarande otillgänglig till traditionella odlingsmetoder. Under det senaste årtiondet, kultur-oberoende miljö-genomisk (<em&gt; Dvs</em&gt; Metagenomic) metoder har kommit fram, möjliggöra för forskare att överbrygga denna odling klyftan genom att fånga den genetiska innehåll inhemska mikrobiella samhällen direkt från omgivningen. För detta ändamål är genomisk DNA bibliotek konstrueras med hjälp av vanliga än konstnärlig laboratorieteknik kloning. Här beskriver vi byggandet av en stor in miljö-genomiska fosmid bibliotek med DNA från det vertikala djup kontinuum av en säsongsmässigt hypoxisk fjorden. Detta protokoll är direkt kopplat till ett antal anslutna protokoll inklusive kustnära marina vatten provtagning [1], stor volym filtrering av mikrobiell biomassa [2] och en DNA-extraktion och rening protokoll [3]. I början är hög kvalitet arvsmassans DNA slutet repareras med skapandet av 5-fosforylerade trubbiga ändar. Slutet reparerade DNA utsätts för pulsade fält gelelektrofores (PFGE) för storlek urval och gel extraktion utförs för att återvinna DNA-fragment mellan 30 och 60 tusen baspar (KB) i längd. Storlek utvalda DNA renas bort från PFGE gelmatrisen och knyts ihop till fosfatas-behandlade trubbig slut fosmid CopyControl vektor pCC1 (EPICENTRUM<a href="http://www.epibio.com/item.asp?ID=385"&gt; Http://www.epibio.com/item.asp?ID=385</a&gt;). Linjär concatemers av pCC1 och sätt DNA headfull därefter förpackas i fag partiklar med lambda terminase, med efterföljande infektion av fag-resistenta<em&gt; E. coli</em&gt; Celler. Framgångsrikt transduced kloner återvinns på tallrikar LB agar i antibiotika urval och arkiveras i 384-brunnars platta format med hjälp av ett automatiserat koloni plocka robot (Qpix2, GENETIX). Den nuvarande protokollet drar från olika källor, däribland CopyControl Fosmid biblioteket Produktion Kit från EPICENTRUM och publicerade verk av flera forskargrupper [4-7]. Varje steg visas med bästa praxis i åtanke. När det är möjligt att vi lyfta fram nyanser i utförande för att förbättra den övergripande kvaliteten och effektiviteten i bibliotekets produktion. Hela processen med fosmid bibliotek produktion och automatiserad koloni plocka tar minst 7-10 dagar eftersom det finns många inkubation ingår steg. Men det finns flera hållplatser möjligt som nämns i protokollet.

Watch this Scientific Journal Video about Large Insert Environmental Genomic Library Production at JoVE.com

Large Insert Environmental Genomic Library Production

Byggandet av en fosmid bibliotek med miljö-genomisk DNA isolerat från det vertikala djup kontinuum av en säsongsmässigt hypoxisk fjord beskrivs. Den resulterande klon biblioteket läggs i 384-brunnars plattor och arkiveras för nedströms sekvensering och funktionell screening genom tillämpning av ett automatiserat koloni plocksystem.

Stora Sätt Miljö Genomic Bibliotek Produktion

The vast majority of microbes in nature currently remain inaccessible to traditional cultivation methods. Over the past decade, culture-independent ...

Research

JoVE Journal

Biology

Large-Scale Screens of Metagenomic Libraries

Storskaliga skärmar Metagenomic bibliotek

Metagenomic libraries archive large fragments of contiguous genomic sequences from microorganisms without requiring prior cultivation.  Generating a ...

Isolation of Genomic DNA from Mouse Tails

Isolering av genomisk DNA från mus Tails

Technical Demonstration of Whole Genome Array Comparative Genomic Hybridization

Tekniska Demonstration av hela genomet Array jämförande genomik hybridisering

Array comparative genomic hybridization (array CGH) is a method for detecting gains and losses of DNA segments or gene dosage in the genome 1.  Recent ...

Fabrication and Operation of an Oxygen Insert for Adherent Cellular Cultures 

Tillverkning och drift av en Oxygen Insats för Vidhäftande cellodlingar

Oxygen is a key modulator of many cellular pathways, but current devices permitting in vitro oxygen modulation fail to meet the needs of biomedical ...

Genomic MRI - a Public Resource for Studying Sequence Patterns within Genomic DNA

Genomic MR - en allmän resurs för att studera Sequence Patterns inom Genomiskt DNA

Non-coding genomic regions in complex eukaryotes, including intergenic areas, introns, and untranslated segments of exons, are profoundly non-random in ...

Competitive Genomic Screens of Barcoded Yeast Libraries

Konkurrenskraftiga Genomic skärmar av streckkodade Jäst bibliotek

By virtue of advances in next generation sequencing technologies, we have access to new genome sequences almost daily.  The tempo of these advances is ...

Array Comparative Genomic Hybridization (Array CGH) for Detection of Genomic Copy Number Variants

Array Comparative Genomic Hybridization Array CGH for Detection of Genomic Copy Number Variants

Array jämförande genomik hybridisering (Array CGH) för detektion av genomiska Copy Number Variants

Array CGH for the detection of genomic copy number variants has replaced G-banded karyotype analysis. This paper describes the technology and its ...

3' End Sequencing Library Preparation with A-seq2

3' slutet sekvensering bibliotek förberedelser med A-seq2

Studies in the last decade have revealed a complex and dynamic variety of pre-mRNA cleavage and polyadenylation reactions. mRNAs with long 3&#39; ...

A Two-Step Strategy that Combines Epigenetic Modification and Biomechanical Cues to Generate Mammalian Pluripotent Cells

En tvåstegsstrategi som kombinerar epigenetisk modifiering och biomekaniska ledtrådar för att generera däggdjurs pluripotenta celler

Cell phenotype can be reversed or modified with different methods, with advantages and limitations that are specific for each technique. Here we describe ...

A Robust Method for the Large-Scale Production of Spheroids for High-Content Screening and Analysis Applications

En robust metod för storskalig produktion av sfäroider för screening- och analysapplikationer med högt innehåll

High-content screening (HCS) and high-content analysis (HCA) are technologies that provide researchers with the ability to extract large-scale ...