(Shaffer et al., 2022)
ตัวอย่างที่มาจากสิ่งแวดล้อมเป็นตัวอย่างที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูง เช่น ดิน ตะกอน รากไม้ เป็นต้น เป็นตัวอย่างที่เหมาะสมสำหรับนำมาศึกษาในงานด้าน microbiome อย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของเหล่าจุลินทรีย์ อย่างเช่น แบคทีเรีย รา และโปรโตซัว ที่มีรูปแบบและความหลากหลายทางชีวภาพที่แตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ อีกทั้งยังมีจุลินทรีย์ในดินอื่น ๆ อีกมากมายที่ยังไม่ถูกระบุชนิด เนื่องจากเป็นประเภทตัวอย่างที่มีความยากและความท้าทายไม่ว่าจะเป็นการสกัดดีเอ็นเอไปจนถึงการวิเคราะห์ผล ส่วนประกอบหลักที่อยู่ในดินประกอบไปด้วยสารอนินทรีย์ต่าง ๆ เช่น ทราย ตะกอน และโคลน ที่ทำให้ยากต่อการสกัดตัวอย่าง ส่งผลให้ปริมาณ (yield) และความบริสุทธิ์ (purity) ของ DNA ที่ได้ลดต่ำลง และองค์ประกอบสารอินทรีย์ เช่น humic acid และเซลลูโลส เป็นต้น เป็น inhibitor ที่ปะปนมากับตัวอย่าง DNA และสามารถไปลดทอนประสิทธิภาพของเอนไซม์ Taq DNA Polymerase ในขั้นตอน PCR
ดังนั้นการเลือกใช้ชุดสกัดดีเอ็นเอมีความสำคัญอย่างยิ่งในการช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการสกัดตัวอย่าง อย่างเช่น ชุดสกัด DNeasy PowerSoil Pro ที่มาพร้อมกับเทคโนโลยีที่เป็นสิทธิบัตรเฉพาะอย่าง Inhibitor Removal Technology (IRT®) ใช้หลักการบดตัวอย่างด้วย Powerbead Pro Tube ที่รองรับตัวอย่างได้หลากหลายประเภทและผสมผสานกับ Lysis reagents ช่วยให้การสกัดตัวอย่างแต่ละประเภทมีความง่ายยิ่งขึ้นและช่วยกำจัด inhibitors ต่าง ๆ ที่ปะปนอยู่ในตัวอย่าง
ในส่วนของงานวิจัยนี้ต้องการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของทั้ง 6 ชุดสกัดกับตัวอย่างที่เป็นประเภท High biomass และ Low biomass เพื่อนำมาศึกษาดู Microbial communities ด้วยเทคนิค 16S, ITS และ Shotgun Metagenomic Sequencing
ผลจากการใช้ชุด DNeasy PowerSoil Pro สกัดตัวอย่างจากประเภท High biomass อาทิ อุจจาระ น้ำลาย เนื้อเยื่อ ดิน ราก และอาหาร และตัวอย่าง Low biomass อาทิ เศษตามพื้นผิววัสดุ ปัสสาวะ ผิวหนังกำพร้า น้ำนม น้ำ และเกลือ พบว่าสามารถใช้สกัดตัวอย่างจากประเภทต่าง ๆ ได้ โดยเทียบผล DNA yield (ng/uL) กับชุดสกัดอื่น ๆ ดังรูป
ผลของ 16S, ITS, and shotgun metagenomics sequencing พบว่า ตัวอย่างที่สกัดด้วยชุด DNeasy PowerSoil Pro สามารถสร้างข้อมูล Fungal ITS, 16S และ Shotgun metagenomic ที่มีคุณภาพสูงสำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลทางด้าน Microbial community alpha-diversity, beta-diversity และ taxonomy เมื่อเทียบกับข้อมูลของชุดสกัดอื่น ๆ
สรุปจุดเด่นของชุดสกัด DNeasy PowerSoil Pro มีดังนี้
- สามารถสกัดแบคทีเรีย รา และโปรโตซัวอย่างมีประสิทธิภาพจากตัวอย่างดินทุกประเภท
- เพิ่ม DNA yields ได้สูงถึง 8-fold โดยเทียบกับวิธีสกัดอื่น ๆ
- ช่วยกำจัด inhibitors ต่าง ๆ ในตัวอย่าง DNA เพื่อนำไปใช้กับงานด้าน NGS ได้โดยตรง
- เหมาะกับการศึกษางานด้าน alpha diversity ของตัวอย่าง
- เพิ่ม DNA purity ให้กับตัวอย่างประเภทต่าง ๆ
Reference
Shaffer JP, Carpenter CS, and Martino C, et al (2022) A comparison of six DNA extraction protocols for 16S, ITS and shotgun metagenomic sequencing of microbial communities. BioTechniques 73(1): 34-46
สนใจสอบถามข้อมูลได้ที่
https://www.qiagen.com/us/products/discovery-and-translational-research/dna-rna-purification/dna-purification/microbial-dna/dneasy-powersoil-pro-kit
หรือติดต่อแผนก Technical Support E-mail: techsupport@biodesign.co.th หรือ Info@biodesign.co.th หรือ https://www.facebook.com/BioDesignTH
