Summary

Isolatie en Genoomanalyse van Single Virionen gebruik 'Single Virus Genomics'

Published: May 26, 2013
doi:

Summary

Single Virus Genomics (SVG) is een methode om te isoleren en versterken de genomen van enkele vironen. Virale suspensies van een gemengde assemblage worden naargelang het gebruik van flowcytometrie op een objectglaasje met discrete putjes die agarose, waardoor het vastleggen van het virion en het verminderen van het genoom afschuiving bij opwerking. Whole genome amplificatie wordt bereikt door verschillende verplaatsing amplificatie (MDA) resulterend in genomisch materiaal dat geschikt is voor het rangschikken.

Abstract

Whole genome amplificatie en sequentiebepaling van afzonderlijke microbiële cellen kunnen genoomkarakterisering zonder van de teelt 1-3. Virussen, die alomtegenwoordig en de meest talrijke entiteiten op onze planeet 4 en belangrijk in alle omgevingen 5 zijn, moeten nog worden onthuld via een vergelijkbare aanpak. Hier beschrijven we een aanpak voor het isoleren en karakteriseren van de genomen van enkele virusdeeltjes genaamd 'Single Virus Genomics' (SVG). SVG gebruikt flowcytometrie individuele virussen en gehele genoom amplificatie isoleren hoog molecuulgewicht genomisch DNA (gDNA) dat kan worden gebruikt in daaropvolgende sequentie-vinden.

Protocol

1. Voorbereiding van Viral Schorsingen Vóór isolatie van enkele virusdeeltjes via flowcytometrie, bereiden vastgelegde virale schorsingen. Isoleer virale deeltjes met behulp van vooraf vastgestelde protocollen en zorg ervoor uiteindelijke virale suspensie bevindt zich in 0,1 micrometer-gefilterde TE (Tris-EDTA, pH 8). Wij raden het gebruik van tangentiële stroom filtratie (TFF) benadert 6 hoewel ook andere methoden zijn ontwikkeld die gebruik chemische flocculatie <s…

Discussion

Een aantal belangrijke factoren moeten in aanmerking worden genomen bij de toepassing van SVG benaderingen. Genotypering, zoals werd uitgevoerd tijdens de proof-of-concept experiment 13, is geen geldige optie voor milieu-of onbekende isolaten als geconserveerde primers zijn niet beschikbaar in alle virale groepen. Ook wordt achtergrond DNA-synthese of specifieke amplificatie vaak gerapporteerd tijdens amplificatie met behulp van de MDA reactie 14. Specifieke amplificatie wordt toegeschreven aan con…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wij willen Ken Nealson bedanken voor zijn inzicht en advies tijdens het manuscript voorbereidingsproces.

Materials

Material Name Company Catalogue Number Comments
1X TE buffer Invitrogen 12090-015  
Buffer-saturated Phenol Invitrogen 15513-039  
GenomiPhi HY kit GE Healthcare 25-6600-22  
Glycoblue Invitrogen AM9516 15 mg/ml
LMP agarose Invitrogen 16520100  
PTFE microscope slide Electron Microscopy Sciences 63430-04 24 well, 4 mm Diameter
SybrGreen Invitrogen S7585 10,000X
β-agarase New England Biolabs M0392S  

Referencias

  1. Raghunathan, A., et al. Genomic DNA amplification from a single bacterium. Appl. Environ. Microbiol. 71, 3342-337 (2005).
  2. Lasken, R. S. Single-cell genomic sequencing using Multiple Displacement Amplification. Curr. Opin. Microbiol. 10, 510-516 (2007).
  3. Ishoey, T., Woyke, T., Stepanauskas, R., Novotny, M., Lasken, R. S. Genomic sequencing of single microbial cells from environmental samples. Curr. Opin. Microbiol. 11, 198-204 (2008).
  4. Edwards, R. A., Rohwer, F. Viral metagenomics. Nature Reviews Microbiology. 3, 504-510 (2005).
  5. Rohwer, F., Prangishvili, D., Lindell, D. Roles of viruses in the environment. Environ. Microbiol. 11, 2771-2774 (2009).
  6. Williamson, S. J., et al. The Sorcerer II Global Ocean Sampling Expedition: metagenomic characterization of viruses within aquatic microbial samples. PLoS ONE. 3, e1456 (2008).
  7. John, S. G., et al. A simple and efficient method for concentration of ocean viruses by chemical flocculation. Environ. Microbiol. Rep. 3, 195-202 (2011).
  8. Noble, R., Fuhrman, J. Use of SYBR Green I for rapid epifluorescence counts of marine viruses and bacteria. Aquat Microb Ecol. 14, 113-118 (1998).
  9. Hara, S., Terauchi, K., Koike, I. Abundance of viruses in marine waters: assessment by epifluorescence and transmission electron microscopy. Appl. Environ. Microbiol. 57, 2731-2734 (1991).
  10. Hennes, K. P., Suttle, C. A. Direct counts of viruses in natural waters and laboratory cultures by epifluorescence microscopy. Limnol. Oceanogr. 40, 1050-1055 (1995).
  11. Marie, D., Brussaard, C. P. D., Thyrhaug, R., Bratbak, G., Vaulot, D. Enumeration of marine viruses in culture and natural samples by flow cytometry. Appl. Environ. Microbiol. 65, (1999).
  12. Brussaard, C. P. Enumeration of bacteriophages using flow cytometry. Methods Mol. Biol. 501, 97-111 (2009).
  13. Allen, L. Z., et al. Single Virus Genomics: A New Tool for Virus Discovery. Plos One. 6, (2011).
  14. Hutchison, C. A., Smith, H. O., Pfannkoch, C., Venter, J. C. Cell-free cloning using phi 29 DNA polymerase. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102, 17332-17336 (2005).

Play Video

Citar este artículo
Zeigler Allen, L., Ishoey, T., Novotny, M. A., McLean, J. S., Lasken, R. S., Williamson, S. J. Isolation and Genome Analysis of Single Virions using ‘Single Virus Genomics’. J. Vis. Exp. (75), e3899, doi:10.3791/3899 (2013).

View Video