Name: purification of high molecular weight genomic dna from powdery mildew for long-read sequencing
Uploaded: 2017-03-31T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Purification of High Molecular Weight Genomic DNA from Powdery Mildew for Long-Read Sequencing at JoVE.com

This protocol was developed in support of a Joint Genome Institute-Community Sequencing Project (#1657). The work was supported in part by the Philomathia Foundation, the National Science Foundation (#0929226) and the Energy Biosciences Institute to S. Somerville; and by Swiss National Science Foundation (#310030_163260) to B. Keller. We would like to thank our colleagues, M. Figureroa and M. Miller (University of Minnesota), R. Panstruga (RWTH Aachen University), C. Pedersen (University of Copenhagen), P. Spanu (Imperial College), J. Taneja (University of California Berkeley), M. Wildermuth (University of California Berkeley), R. Wise (Iowa State University) and S. Xiao (University of Maryland) for their generous advice and for volunteering their protocols as we developed the protocol described here.

1. Préparation du matériel Fungal <ol><li> De plus en plus oïdium <ol><li> Faire pousser des plantes dans des chambres de culture avec les conditions suivantes: 22 ° C Température de jour, température de 20 ° C la nuit, 80% d&#39; humidité relative, jour de longueur de 14 h et une intensité lumineuse de 125 uE / m2 / s (fournies par l&#39; éclairage fluorescent ). </li><li> Infectent plants de concombre (Cucumis sativa variété Champion Bush) avec la UCSC1 de souche Golovinomyces</em...

<ol>
	<li>Agrios, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plant Pathology. , (1969).</li><li>Braun, U., Cook, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Taxonomic manual of the Erysiphales (Powdery Mildews). , (2012).</li><li>Both, M., Csukai, M., Stumpf, M. P. H., Spanu, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+expression+profiles+of+Blumeria+graminis+indicate+dynamic+changes+to+primary+metabolism+during+development+of+an+obligate+biotrophic+pathogen.">Gene expression profiles of Blumeria graminis indicate dynamic changes to primary metabolism during development of an obligate biotrophic pathogen.</a> Plant Cell. 17 (7), 2107-2122 (2005).</li><li>Glawe, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+powdery+mildews:+A+review+of+the+world's+most+familiar+(yet+poorly+known)+plant+pathogens.">The powdery mildews: A review of the world's most familiar (yet poorly known) plant pathogens.</a> Annu Rev Phytopathol. 46, 27-51 (2008).</li><li>Fabro, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+expression+profiling+Arabidopsis+at+the+stage+of+Golovinomyces+cichoracearum+haustorium+formation.">Genome-wide expression profiling Arabidopsis at the stage of Golovinomyces cichoracearum haustorium formation.</a> Plant Physiol. 146 (3), 1421-1439 (2008).</li><li>H&#252;ckelhoven, R., Panstruga, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+biology+of+the+plant-powdery+mildew+interaction.">Cell biology of the plant-powdery mildew interaction.</a> Curr Opin Plant Biol. 14 (6), 738-746 (2011).</li><li>Micali, C. O., Neumann, U., Grunewald, D., Panstruga, R., O'Connell, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biogenesis+of+a+specialized+plant-fungal+interface+during+host+cell+internalization+of+Golovinomyces+orontii+haustoria.">Biogenesis of a specialized plant-fungal interface during host cell internalization of Golovinomyces orontii haustoria.</a> Cell Microbiol. 13 (2), 210-226 (2011).</li><li>Chandran, D., Inada, N., Hather, G., Kleindt, C. K., Wildermuth, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+microdissection+of+Arabidopsis+cells+at+the+powdery+mildew+infection+site+reveals+site-specific+processes+and+regulators.">Laser microdissection of Arabidopsis cells at the powdery mildew infection site reveals site-specific processes and regulators.</a> Proc Natl Acad Sci. 107 (1), 460-465 (2010).</li><li>Spanu, P. D., Panstruga, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Powdery+mildew+genomes+in+the+crosshairs.">Powdery mildew genomes in the crosshairs.</a> New Phytol. 195 (1), 20-22 (2012).</li><li>Vela-Corc&#237;a, D., Romero, D., Tor&#233;s, J. A., De Vicente, A., P&#233;rez-Garc&#237;a, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+transformation+of+Podosphaera+xanthii+by+electroporation+of+conidia.">Transient transformation of Podosphaera xanthii by electroporation of conidia.</a> BMC Microbiol. 15 (20), (2015).</li><li>Hacquard, S., Francis, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Advances in Botanical Research. 70, 109-142 (2014).</li><li>Spanu, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome+expansion+and+gene+loss+in+powdery+mildew+fungi+reveal+tradeoffs+in+extreme+parasitism.">Genome expansion and gene loss in powdery mildew fungi reveal tradeoffs in extreme parasitism.</a> Science. 330 (6010), 1543-1546 (2010).</li><li>Wicker, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+wheat+powdery+mildew+genome+shows+the+unique+evolution+of+an+obligate+biotroph.">The wheat powdery mildew genome shows the unique evolution of an obligate biotroph.</a> Nat Genet. 45 (9), 1092 (2013).</li><li>Jones, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptive+genomic+structural+variation+in+the+grape+powdery+mildew+pathogen,+Erysiphe+necator.">Adaptive genomic structural variation in the grape powdery mildew pathogen, Erysiphe necator.</a> BMC Genomics. 15, 1081 (2014).</li><li>Thomma, B. P. H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mind+the+gap;+seven+reasons+to+close+fragmented+genome+assemblies.">Mind the gap; seven reasons to close fragmented genome assemblies.</a> Fungal Genet Biol. 90, 24-30 (2016).</li><li>Parlange, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+major+invasion+of+transposable+elements+accounts+for+the+large+size+of+the+Blumeria+graminis+f.sp.+tritici+genome.">A major invasion of transposable elements accounts for the large size of the Blumeria graminis f.sp. tritici genome.</a> Funct Integr Genomics. 11, 671-677 (2011).</li><li>Faino, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-molecule+real-time+sequencing+combined+with+optical+mapping+yields+completely+finished+fungal+genome.">Single-molecule real-time sequencing combined with optical mapping yields completely finished fungal genome.</a> mBio. 6, (2015).</li><li>Adam, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Erysiphe+cichoracearum+and+E.+cruciferarum+and+a+survey+of+360+Arabidopsis+thaliana+accessions+for+resistance+to+these+two+powdery+mildew+pathogens.">Comparison of Erysiphe cichoracearum and E. cruciferarum and a survey of 360 Arabidopsis thaliana accessions for resistance to these two powdery mildew pathogens.</a> Mol Plant Microbe In. 12 (12), 1031-1043 (1999).</li><li>Bourras, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+avirulence+loci+and+allele-specific+effector+recognition+control+the+PM3+race-specific+resistance+of+wheat+to+powdery+mildew.">Multiple avirulence loci and allele-specific effector recognition control the PM3 race-specific resistance of wheat to powdery mildew.</a> Plant Cell. 27 (10), 2991-3012 (2015).</li><li>Henry, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plant genotyping II: SNP technology. , (2008).</li><li>Healey, A., Furtado, A., Cooper, T., Henry, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protocol:+a+simple+method+for+extracting+next-generation+sequencing+quality+genomic+DNA+from+recalcitrant+plant+species.">Protocol: a simple method for extracting next-generation sequencing quality genomic DNA from recalcitrant plant species.</a> Plant Methods. 10 (21), (2014).</li><li>Fang, G., Hammar, S., Grumet, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+quick+and+inexpensive+method+for+removing+polysaccharides+from+plant+genomic+DNA.">A quick and inexpensive method for removing polysaccharides from plant genomic DNA.</a> Biotechniques. 13 (1), 52-54 (1992).</li><li>Jordon-Thaden, I. E., Chanderbali, A. S., Gitzendanner, M. A., Soltis, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modified+CTAB+and+TRIzol+protocols+improve+RNA+extraction+from+chemically+complex+Embryophyta.">Modified CTAB and TRIzol protocols improve RNA extraction from chemically complex Embryophyta.</a> Appl Plant Sci. 3 (5), 1400105 (2015).</li><li>Murray, M. G., Thompson, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+isolation+of+high+molecular+weight+plant+DNA.">Rapid isolation of high molecular weight plant DNA.</a> Nucleic Acids Res. 8 (19), 4321-4325 (1980).</li><li>Greco, M., S&#225;ez, C. A., Brown, M. T., Bitonti, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+and+effective+method+for+high+quality+co-extraction+of+genomic+DNA+and+total+RNA+from+low+biomass+Ectocarpus+siliculosus,+the+model+brown+alga.">A simple and effective method for high quality co-extraction of genomic DNA and total RNA from low biomass Ectocarpus siliculosus, the model brown alga.</a> PLoS One. 9 (5), e96470 (2014).</li><li>Wilson, I. W., Schiff, C. L., Hughes, D. E., Somerville, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+trait+loci+analysis+of+powdery+mildew+disease+resistance+in+the+Arabidopsis+thaliana+accession+Kashmir-1.">Quantitative trait loci analysis of powdery mildew disease resistance in the Arabidopsis thaliana accession Kashmir-1.</a> Genetics. 158 (3), 1301-1309 (2001).</li></ol>

Afin d&#39;obtenir de l&#39; ADN pur, génomique de haut poids moléculaire de la obligatoire champignons de l&#39; oïdium biotrophe, une version modifiée de procédés décrits précédemment a été développé 30. Le rendement moyen en utilisant ce protocole optimisé est de 7 pg d&#39;ADN par 150 mg de conidies, un doublement du rendement obtenu avec un protocole antérieur. En outre, la taille moyenne est passée d&#39;environ 20 kbp à plus de 48,5 kbp. Ce protocole a été optimisé dans...

<html> Oïdium sont un groupe de plantes fongique biotrophe obligatoire des agents pathogènes qui, lorsqu&#39;ils sont pris ensemble, sont la principale cause de maladies des plantes dans le monde entier 1. Il y a plus de 900 espèces décrites de l&#39; oïdium, qui ont été regroupées en cinq taxonomiquement tribus au sein de la famille Erisyphaceae 2. En raison de leur importance à la fois économique et la relation intime qu&#39;ils développent avec leurs hôtes, les maladies oïdium ont fait l&#39;objet de la recherche pour&gt; 100 ans. Lors de l&#39;infection, l&#39;oïdium provoquent des changements radicaux dans la structure cellulaire, le métabolisme et la biologie moléculaire de leurs hôtes, de bénéficier de ce pathogène. Cependant, l&#39;étude de l&#39; oïdium est particulièrement difficile en raison de leur mode de vie obligatoire, et la croissance du champignon en culture pure n&#39;a pas encore été décrit 3, 4, 5,&quot;xref&quot;&gt; 6, 7, 8. Fiable, la transformation génétique stable de l&#39; oïdium a pas encore été accompli, bien que la transformation transitoire a été rapportée chez certaines espèces 9, 10. Le séquençage et l&#39;assemblage des génomes oïdium est avéré difficile en raison d&#39;un certain nombre de caractéristiques du génome lui-même. Génomes de l&#39; oïdium sont grandes (120-180 Mbp) par rapport à d&#39; autres génomes fongiques, et se composent de 60 - 90% des éléments répétitifs répartis uniformément 11. Ces éléments comprennent des répétitions terminales non-longues, ainsi que des éléments répétitifs non catégorisés. Deux formae d&#39;une Speciales seule espèce oïdium, Blumeria graminis f. sp. hordei et f. sp. tritici (BGH et Bgt, respectivement), ainsi que l&#39;oïdium de la vigne Erysiphe necator, ont abeillen séquencés, et les projets de génomes pour plusieurs autres ont été réalisées 12, 13, 14. Le caractère répétitif des génomes a fait l&#39; assemblage difficile, et le génome Bgh complété a été assemblé en 6,989 supercontigs avec un L50 de 2 Mb 12. Malgré le grand génome, les oïdium semblent avoir un petit nombre de gènes codant pour des protéines, avec 5,845 et 6.540 gènes prédits dans Bgh et Bgt, respectivement. Les oïdium séquencés semblent également manquer au moins 99 gènes essentiels qui sont essentiels dans d&#39; autres champignons, ce qui est cohérent avec la dépendance des champignons sur leur plante hôte pour la survie 11, 12, 13, 14. séquences répétitives proches de télomères, centromères, ribosomal RNA matrices de gènes et des régions enrichies en éléments transposables sont mal assemblés à partir de stratégies de séquençage courte lecture et sont souvent sous-représentés dans les assemblages de génome 15. Ces régions sont considérées comme responsables de bon nombre des lacunes qui se produisent dans des séquences du génome, et cela vaut pour les oïdium avec leur vaste expansion des éléments répétitifs 16. Très régions du génome plastique sont souvent trouvés dans ces régions répétitives 3. Ils servent un site de réarrangements chromosomiques et encodent souvent des gènes sous forte pression sélective, tels que les gènes codant pour des protéines effectrices et les gènes codant pour des enzymes du métabolisme secondaire. Les progrès des technologies de séquençage à long lecture seule molécule offrent une solution potentielle pour le séquençage à travers les régions répétitives des génomes 15. Par exemple, Faino et al. (2015) ont trouvé que l&#39;inclusion de longue séquence de lecture optique et des technologies mapping leur a permis de produire une séquence du génome de fente inférieure à deux souches de l&#39;agent pathogène des plantes fongique dahlia Verticillium, triplant la proportion de séquences d&#39;ADN répétitives dans le génome, ce qui augmente le nombre d&#39;annotations de gènes (et réduire le nombre d&#39;annotations de gènes partielles ou manquantes ) et le génome révélateur réarrangements 17. Pour utiliser ces technologies de séquençage de longue lecture, de fortes concentrations d&#39;ADN génomique de haute qualité, avec des tailles minimum&gt; 20 kbp, sont nécessaires. Nous décrivons ici nos méthodes de collecte conidies, la purification de l&#39; ADN à haut poids moléculaire de conidies et nos évaluations de contrôle de la qualité en utilisant la cichoracearum de l&#39;espèce de oïdium Cultivé sur le concombre 18. Ce protocole est basé sur un protocole développé dans le groupe B. laboratoire Keller (Université de Zürich, Zürich Suisse) 13, 19et comprend plusieurs modifications qui ont conduit à des rendements accrus d&#39;ADN et une proportion plus élevée d&#39;ADN&gt; 48,5 kpb de taille. Le protocole comprend également des mesures de contrôle de la qualité en fonction des recommandations du ministère américain de l&#39; énergie Joint Genome Institute 20, 21, 22. La fonction de chaque réactif inclus dans le tampon de lyse, et la justification de chaque étape de purification, sont tels que décrits dans Henry (2008) 23. Protocoles publiés disponibles pour l&#39; isolement de l&#39; ADN génomique de haut poids moléculaire à partir de tissus végétaux et microbiens ont également été consultés lors de la conception de ce protocole 24, 25, 26, 27, 28.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>MM400 Ball Mill</td>
			<td>Retsch</td>
			<td>20.745.0001</td>
			<td>Or equivalent ball mill</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2mL tubes for ball milling</td>
			<td>Sarstedt&#160;</td>
			<td>72.694.007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5/32&#34; stainless steel milling balls</td>
			<td>OPS Diagnostics</td>
			<td>GBSS 165-5000-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microprocessor controlled 280 Series Water Bath Preset to 65&#176;C&#160;</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>2825</td>
			<td>Or equivalent water bath</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microprocessor controlled 280 Series Water Bath Preset to 37&#176;C</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>2825</td>
			<td>Or equivalent water bath</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf 5417R refrigerated microcentrifuge</td>
			<td>Krakeler Scientific&#160;</td>
			<td>38-022621807</td>
			<td>Or equivalent microcentrifuge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chlorform:IAA (24:1 v/v)</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>C0549</td>
			<td>Hazardous in case of skin contact or inhalation. Wear nitrile gloves, protective eyewear, lab coat and work in chemical hood</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenol:Chloroform:IAA (25:24:1 v/v)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15593031</td>
			<td>Hazardous in case of skin contact or inhalation. Wear nitrile gloves, protective eyewear, lab coat and work in chemical hood</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100% Isopropanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>W292907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100% Ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>34923</td>
			<td>Chill to -20&#176;C prior use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>S2889</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rnase, Dnase-free (10mg/ml)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>EN0531</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium metabisulfite</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>P2522</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Lauryl Sacroinate</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>L9150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris base</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>10708976001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>EDS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl)</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>S9888</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB)</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>H6269</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uvex by Honeywell Futura Goggles S345C, Uvextreme</td>
			<td>Staples</td>
			<td>423263</td>
			<td>Or equivalent eyewear</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Five COBALT nitrile gloves, LARGE</td>
			<td>Neta Scientific</td>
			<td>HFG-N193</td>
			<td>Or equivalent gloves</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GelRed Nucleic Acid Gel Stain 10,000X in water</td>
			<td>Biotium</td>
			<td>41003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethidium Bromide 10mg/ml</td>
			<td>Biotium</td>
			<td>40042</td>
			<td>Hazardous in case of skin contact. Wear nitrile gloves and protective eyewear</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;Agarose Ultrapure Bioreagent</td>
			<td>VWR International LLC</td>
			<td>JT4063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GeneRuler 1kb Plus DNA Ladder</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>FERSM1332</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-48kb CHEF DNA size standards</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>170-3707</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pippin Prep&#160;&#160;</td>
			<td>Life Technologies Corporation</td>
			<td>4472172</td>
			<td>Or equivalent pulse-field gel aparatus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatman&#160;qualitative filter paper, Grade 1</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>WHA1001042</td>
			<td>Or equivalent growth chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Percival&#160; Growth Chamber</td>
			<td>Percival</td>
			<td>AR66LXC9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoDrop 8000 UV-Vis Spectrophotometer</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>ND-8000-GL</td>
			<td>Or equivalent spectrophotometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>P11496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TAE Buffer (Tris-acetate-EDTA) (50X)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>B49</td>
			<td>Dilute 1/50 with water before use (to 1X)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TE Buffer</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>12090015&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris-Borate-EDTA, 10X Solution (Electrophoresis)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>BP13334</td>
			<td>Dilute 1/10 with water before use (to 1X)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid Nitrogen</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Liquid nitrogen (-196 &#176;C) is a freezing hazard. It will also expand rapidly upon warming and should not keep in a tightly closed container</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

purification of high molecular weight genomic dna from powdery mildew for long-read sequencing

Les champignons oïdium sont un groupe d&#39;agents pathogènes des plantes fongiques économiquement importantes. On sait peu de choses sur la biologie moléculaire et de la génétique de ces agents pathogènes, en partie en raison d&#39;un manque de ressources génétiques et génomiques bien développées. Ces organismes ont de grands génomes répétitifs, qui ont fait le séquençage du génome et de l&#39;assemblage prohibitive difficile. Nous décrivons ici les méthodes de collecte, de l&#39; extraction, la purification et l&#39; évaluation du contrôle de la qualité de l&#39; ADN génomique de haut poids moléculaire d&#39;une espèce de oïdium, Golovinomyces cichoracearum. Le protocole décrit comprend une rupture mécanique de spores suivi d&#39;un phénol optimisé / chloroforme extraction de l&#39;ADN génomique. Un rendement typique était de 7 pg d&#39;ADN par 150 mg de conidies. L&#39;ADN génomique est isolé en utilisant cette procédure est appropriée pour le séquençage de longue lecture ( par exemple,&gt; 48,5 kpb). mesures de contrôle de la qualité pour assurer la taille, le rendement et la pureté de l&#39;ADN génomique sont égalementdécrit dans le présent procédé. Le séquençage de l&#39;ADN génomique de la qualité décrite ici permettra l&#39;assemblage et la comparaison des génomes multiples de l&#39;oïdium, qui à son tour conduire à une meilleure compréhension et un meilleur contrôle de ce pathogène agricole.

Un exemple représentatif de 60 ng d&#39; ADN génomique purifié à partir de G. cichoracearum sur un gel d&#39; agarose en utilisant une électrophorèse sur gel et par électrophorèse sur gel en champ pulsé sont représentés sur les figures 1 et 2, respectivement. Des préparations d&#39;ADN génomique qui passent, passent légèrement et échouent le contrôle de la qualité sont représentés. Des préparations d&#39;ADN...

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Purification of High Molecular Weight Genomic DNA from Powdery Mildew for Long-Read Sequencing

Described here is a method for the extraction, purification, and quality control of genomic DNA from the obligate biotrophic fungal pathogen, powdery mildew, for use in long-read genome sequencing.

La purification de l&#39;ADN de haut poids moléculaire Génomique de oïdium pour le séquençage de longue Lire

The powdery mildew fungi are a group of economically important fungal plant pathogens. Relatively little is known about the molecular biology and genetics ...

The overall goal of this protocol is to isolate high molecular weight genomic DNA from powdery mildew haploid conidia for long-read genome sequencing. This method can answer key questions in the plant pathogenic fungal biology field, such as the structure and composition of hard to study genomes. The main advantage of this technique is that it allows for the extraction of high-quality genomic DNA from a pathogen that is difficult to work with.To begin the experiment, quickly remove steel balls from conidia cryovials with a magnet. Add 700 microliters of 65 degree Celsius lysis buffer and vortex the solution for five to 10 seconds. After five to 10 seconds, a slurry is formed.Add 300 microliters of 65 degree pre-warmed 5%volume by volume sarkosyl and gently invert it five times. Incubate the tubes for 30 minutes at 65 degrees Celsius. Using a wide bore pipette tip, transfer the entire solution to a new two milliliter microcentrifuge tube.Add one volume of chloroform isoamyl alcohol to the lysis solution, and gently invert the tube to mix five times. Incubate the mixture for 10 minutes at room temperature. Gently invert the tube to mix five times at the halfway point, and again at the end of the incubation.Next, centrifuge and room temperature for 15 minutes. Using a wide bore pipette tip, carefully transfer the aqueous layer to a new two milliliter microcentrifuge tube, and avoid including material from the interface. Add 750 microliter volume of room temperature 100%isopropanol and gently invert the tube six times.Then centrifuge the mixture at room temperature for 15 minutes. Carefully remove the supernatant and discard it. Add 450 microliters pre-chilled 70%ethanol.Centrifuge the mixture for five minutes at room temperature. Carefully remove the supernatant and discard it. Centrifuge at 1000 times g for three seconds.Carefully remove the supernatant with a fine pipette tip and discard the supernatant. Air dry the pellet for 15 minutes at room temperature. Resuspend the pellet in 300 microliters of TE.Incubate the DNA overnight at four degrees Celsius.The next morning, gently flick to resuspend any DNA that has not gone into solution. To remove RNA contamination, add 10 microliters RNase. Gently invert the tube three times and centrifuge the DNA at 1000 times g for three seconds.Then incubate the DNA at 37 degrees Celsius for two hours. Add 300 microliters phenol chloroform isoamyl alcohol and gently invert to mix five times and incubate the DNA for 10 minutes at room temperature. Gently invert the tube to mix the DNA five times at the halfway mark and again at the end of the incubation.Next centrifuge the tube for 15 minutes at room temperature. Using a wide bore pipette tip transfer the supernatant to a new 1.5 milliliter microcentrifuge tube. Add three microliters of 3 molar sodium acetate pH 5.2 then gently invert the tube five times.Add 750 microliters of pre-chilled 100%ethanol and gently invert the tube five times. Incubate the mixture overnight at 20 degrees Celsius. The following morning, centrifuge the tube for 30 minutes at four degrees Celsius.Carefully remove and discard the supernatant. Add 450 microliters of pre-chilled 70%ethanol. Then centrifuge the tube for five minutes at four degrees Celsius.After pelleting the DNA, carefully remove the supernatant. Spin the tube again at 1000 times g for three seconds to bring down residual supernatant. Remove residual supernatant with fine tipped pipette.Air dry the pellet for 30 to 60 minutes at room temperature. After air drying, resuspend the pellet in 27.5 microliters of TE.The next day, gently flip to resuspend any residual material that did not go into solution. Aliquot 2.5 microliters into 22.5 microliters TE for quality control tests.Store the DNA samples at four degrees Celsius until submission for sequencing. For long term storage, store samples at 80 degrees Celsius and minimize freeze thaw cycles to prevent shearing. Using the protocol, purified genomic DNA was used to run gel electrophoresis which obtained DNA that passed quality control with a strong single band above 20kbp and minimal smearing, DNA that gave a marginal result with a single band running above 20kbp, and a failed result that displays smearing below 20kbp and includes fragments at 100bp.Pulsed-field gel electrophoresis, or PFGE, was performed to distinguish between an acceptable DNA sample with a majority of DNA greater than 48.5kbp and a marginal DNA sample with the majority of DNA between 20 and 48.5kbp. Following this procedure, other methods like single molecule long-read sequencing can be performed to answer additional questions about the powdery mildew genome.

Research

JoVE Journal

Genetics

Methyl-binding DNA capture Sequencing for Patient Tissues

Méthyl-liaison par capture d&#39;ADN de séquençage pour les tissus du patient

Methylation is one of the essential epigenetic modifications to the DNA, which is responsible for the precise regulation of genes required for stable ...

Recherche

Génétique

Optimization and Comparative Analysis of Plant Organellar DNA Enrichment Methods Suitable for Next-generation Sequencing

Optimisation et analyse comparative des méthodes d&#39;enrichissement de l&#39;ADN des plantes organiques Convient pour le séquençage de la prochaine génération

Plant organellar genomes contain large, repetitive elements that may undergo pairing or recombination to form complex structures and/or sub-genomic ...

Generation of Native Chromatin Immunoprecipitation Sequencing Libraries for Nucleosome Density Analysis

Génération d’immunoprécipitation de la chromatine Native séquençage des bibliothèques pour l’analyse de densité de nucléosomes

We present a modified native chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq) experimental protocol compatible with a Gaussian mixture distribution ...

G2-seq: A High Throughput Sequencing-based Technique for Identifying Late Replicating Regions of the Genome

G2-seq : Une haut débit basée sur le séquençage Technique d’identification tard reproduisant des régions du génome

Numerous techniques have been developed to follow the progress of DNA replication through the S phase of the cell cycle. Most of these techniques have ...

Robust DNA Isolation and High-throughput Sequencing Library Construction for Herbarium Specimens

Isolement d’ADN robuste et Construction de bibliothèque de séquençage haut-débit pour les spécimens d’herbier

Herbaria are an invaluable source of plant material that can be used in a variety of biological studies. The use of herbarium specimens is associated with ...

Rare Event Detection Using Error-corrected DNA and RNA Sequencing

Détection des événements rares en utilisant l’erreur corrigée ADN et le séquençage de l’ARN

Conventional next-generation sequencing techniques (NGS) have allowed for immense genomic characterization for over a decade. Specifically, NGS has been ...

High-throughput Identification of Gene Regulatory Sequences Using Next-generation Sequencing of Circular Chromosome Conformation Capture (4C-seq)

High-throughput Identification of Gene Regulatory Sequences Using Next-generation Sequencing of Circular Chromosome Conformation Capture 4C-seq

High-throughput Identification des séquences régulatrices du gène à l’aide de prochaine génération séquençage du Chromosome circulaire Conformation Capture (4C-seq)

The identification of regulatory elements for a given target gene poses a significant technical challenge owing to the variability in the positioning and ...

Isolating, Sequencing and Analyzing Extracellular MicroRNAs from Human Mesenchymal Stem Cells

Isoler, séquençage et l’analyse des microARN extracellulaires de cellules souches mésenchymateuses humaines

Extracellular and circulating RNAs (exRNA) are produced by many cell types of the body and exist in numerous bodily fluids such as saliva, plasma, serum, ...

Sequencing of mRNA from Whole Blood using Nanopore Sequencing

Séquençage de l’ARNm de sang total à l’aide du séquençage NANOPORE

Sequencing in remote locations and resource-poor settings presents unique challenges. Nanopore sequencing can be successfully used under such conditions, ...