Precellys：微生物NGS核酸研磨提取理想工具

微生物，如细菌，真菌，古生菌，藻类，原生动物和病毒，在许多不同的现象中扮演着重要角色，它们参与气候变化，营养循环，生物降解和各类疾病。在生物技术领域，微生物可以应用于广泛的领域，如制药产业，环保产业和食品加工产业。微生物研究的主要目的是为了破译微生物对健康和疾病的影响机制，与此同时发掘微生物新的应用。

近年来，微生物领域因新技术的出现而得到了很大的发展，这些新技术使微生物学能够进行培养之外的分析，在多数研究中，微生物种群的组成是通过NGS来评估的。

可重复的微生物分析依赖于一个可靠且无偏倚的微生物组工作流程。细胞裂解是从样品中提取DNA，RNA，蛋白或活菌的重要步骤。使用研磨珠机械裂解被认为是裂解各种细胞和微生物的金标准方法。法国Bertin Precellys生物样品研磨器出色的3D振动技术能在几分钟内完成细胞和微生物的裂解。

以下是利用Precellys生物样品研磨器研磨ZymoBIOMICS™标准微生物菌群提取DNA的步骤流程

实验材料：

工具：Precellys珠式研磨器+Cryolys制冷系统（法国Bertin）；

样本：使用ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit试剂盒提取的标准DNA样品，分到12个管，每个管75ul；Buffer：725ul的裂解液（ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit含有）。

实验程序：细胞裂解：使用Precellys Evolution（设定、高10000rpm）结合Cryolys制冷系统（温度设定4℃）。

为了验证理想的研磨条件，标准品的裂解设定为3个条件梯度：

>>-1个循环60s，无间歇（总时间1min）；-3个循环，每个循环60s，60s间歇（总时间5min）；-5个循环，每个循环60s，60s间歇（总时间9min）。

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

>>使用ZymoBIOMICS™ Sequencing Service对序列和数据分析。

对照组细胞裂解：使用Supplier X组织研磨器（、高速度设定为6.5m/s）；5个循环，每个循环60s，间歇300s（总时间25min）；分析方法同上。

实验结果：

图1所示，不同条件下提取DNA的量，与对照相比，使用Precellys Evolutin组织研磨器裂解1min，提取的DNA已经达到大值。这表明细胞裂解1min的方法就可以代替之前报道的5min的方法；图2中16S的数据也与理论上微生物结构的数据一致，也表明经过1min的珠式研磨，细胞是充分裂解的。此外，使用Precellys Evolution研磨5min之后，标准品结构也依然与理论上的结构保持一致，充分说明了研磨效果的稳定性。

实验结论：

Precellys Evolution组织研磨器结合ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit试剂盒可以有效*的在1min之内完成细胞裂解，本篇应用也介绍了理想的微生物裂解工作流程，作为下游微生物准确定量例如扩增子测序、鸟 、枪法测序、RNA测序等的验证程序，这个工作流程不但提供了高效的微生物裂解方法以及高产量的DNA，而且大大减少了提取过程的时间，节省了至少20min。

超快速: up to 10 000 rpm

超灵活: 0.5, 2, 7和 15mL研磨管

超高效: 强力3D振动

超保护: Cryolys Evolution新型冷却技术，无需液氮和压缩空气