从陆地环境中恢复细胞内DNA (iDNA) 的改进方法

科学领域:

• 环境微生物学环境微生物学
• 分子生态学分子生态学
• 生物地质化学生物地质化学

背景情况:

• 同时的细胞内DNA (iDNA) 和细胞外DNA (eDNA) 提取将活生生的微生物群体与过去或外部DNA来源区分开来.
• 由于细胞分离的步骤,当前的iDNA/eDNA协议往往会产生较低的DNA量,从而限制了全面的环境DNA分析.
• 陆地环境对DNA提取具有挑战,特别是在低生物质环境中.

研究的目的:

• 优化DNA提取协议,以提高从各种陆地环境中提取细胞内DNA (iDNA) 的恢复.
• 评估不同缓冲组合,包括洗剂混合物 (DM) 和EDTA,对iDNA和eDNA产量的影响.
• 在环境研究中提供改善DNA提取策略的建议.

主要方法:

• 测试了各种缓冲溶液,有或没有洗剂混合物 (DM),用于从地表和地下陆地样本中提取DNA.
• 在不同的缓冲条件下,比较细胞内DNA (iDNA) 和细胞外DNA (eDNA) 的DNA产量.
• 包括对来自深层生物圈的极低生物质铁性岩石样本的分析.

主要成果:

• 高度酸缓冲剂和DM的组合显著改善了大多数测试样本的iDNA恢复.
• 酸与EDTA还增强了iDNA恢复,并从具有挑战性的深层生物圈样本中成功提取.
• 在大多数测试样本中,添加EDTA或DM降低了eDNA产量.

结论:

• 建议使用酸缓冲剂与DM (NaP + DM) 或EDTA (NaP + EDTA) 进行优化iDNA提取.
• 建议在专注于eDNA的研究中单独使用酸缓冲器,以避免产量减少.
• 这些优化的协议可以减少社区偏见,并改善现代和古代生态系统的特征.