SageHLS系統(tǒng)是美國(guó)Sage公司2017年新發(fā)布的平臺(tái)，它可以直接從細(xì)胞樣品中快速純化高分子量DNA。Sage公司的首席科學(xué)官Chris Boles，一直在幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)SageHLS平臺(tái)（HLS是高分子量DNA文庫(kù)制備系統(tǒng)的縮寫）。那么，高分子量DNA對(duì)于生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究有哪些作用？SageHLS系統(tǒng)如何工作？接下來(lái)還會(huì)有哪些新的開(kāi)發(fā)應(yīng)用？我們來(lái)聽(tīng)聽(tīng)Chris對(duì)產(chǎn)品的介紹。

1. 問(wèn)：為何高分子量DNA片段很重要？
答：使用極長(zhǎng)的DNA片段已經(jīng)成為生命科學(xué)界一項(xiàng)丟失的藝術(shù)。 回溯到早起的人類基因組計(jì)劃，因?yàn)槊總�(gè)實(shí)驗(yàn)室都要使用重組染色體、質(zhì)粒，Southern印跡等技術(shù)，所以都必須考慮使用極長(zhǎng)的DNA片段。但隨著90年代初興起的PCR技術(shù)，以及短讀長(zhǎng)NGS技術(shù)的問(wèn)世，科學(xué)家們已經(jīng)不再需要高分子量DNA就可以實(shí)現(xiàn)科研目的。現(xiàn)在，研究人員正在解決基因組高度重復(fù)區(qū)域，大片段結(jié)構(gòu)變異以及大片段構(gòu)象問(wèn)題，因而高質(zhì)量，高分子量的DNA再次變得十分重要。

2. 問(wèn)：SageHLS平臺(tái)可以與哪些長(zhǎng)片段基因組技術(shù)聯(lián)合使用？
答：所有需要數(shù)百Kb到數(shù)Mb DNA樣品的系統(tǒng)，諸如PacBio或Oxford Nanopore的長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序系統(tǒng)，Bionano Genomics或Genomic Vision的基因組光學(xué)圖譜系統(tǒng)，以及10x Genomics或Dovetail Genomics的大范圍連鎖分析技術(shù)。所有這些系統(tǒng)的樣品DNA質(zhì)量和片段大小，都可以通過(guò)SageHLS平臺(tái)得到改善。

3. 問(wèn)：樣品在SageHLS上樣前需要怎樣的預(yù)處理？
答：一般來(lái)說(shuō)，預(yù)處理很簡(jiǎn)單。 我們最初關(guān)注的樣品類型具備兩個(gè)條件，1）對(duì)生物醫(yī)學(xué)研究很重要，2）能在SageHLS系統(tǒng)中工作良好。 這些樣品包括全血的白細(xì)胞，組織培養(yǎng)細(xì)胞或細(xì)菌培養(yǎng)物。對(duì)于這些樣品類型，僅僅需要簡(jiǎn)單的離心步驟來(lái)洗滌細(xì)胞，并將其重懸于上樣緩沖液中即可。儀器配套的試劑會(huì)進(jìn)行裂解和純化工作，整個(gè)過(guò)程不會(huì)混合或打碎高分子量DNA。

4. 問(wèn)：新系統(tǒng)如何工作？
答：首先用戶將他們的樣品移入凝膠中，隨后平臺(tái)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行細(xì)胞裂解和污染物去除，這一處理過(guò)程非常快，Mb級(jí)大小的DNA會(huì)被留在瓊脂糖中。接下來(lái)，系統(tǒng)用非特異性核酸酶輕微切割DNA，并通過(guò)自動(dòng)洗脫過(guò)程從凝膠中回收目的DNA片段。

5. 問(wèn)：你們從SageHLS平臺(tái)得到了什么樣的結(jié)果？
答：常規(guī)條件下，在哺乳動(dòng)物白細(xì)胞和組織培養(yǎng)細(xì)胞中，我們實(shí)現(xiàn)了200Kb-2Mb大小的DNA片段純化回收。 我們從含有約10ug DNA（約150萬(wàn)個(gè)人細(xì)胞）的上樣細(xì)胞中，回收了1-3ug的高分子量DNA，這足以滿足大上樣量的基因組應(yīng)用如基因組光學(xué)圖譜分析。

6. 問(wèn)：您已經(jīng)在開(kāi)發(fā)SageHLS平臺(tái)的新用途，能給透露一些信息嗎？
答：我們接下來(lái)開(kāi)發(fā)的是稱為HLS-CATCH （基于HLS平臺(tái)的輔助靶向染色體片段克隆）的技術(shù)，即在HLS上使用CRISPR / Cas9基因編輯技術(shù)以靶向方式切除和分離感興趣的基因組片段。我們還在研究幾種直接在HLS預(yù)置膠盒中制備NGS文庫(kù)的方法，以便我們將DNA提取與NGS文庫(kù)構(gòu)建整合在一起。從客戶那里學(xué)習(xí)他們想要用該系統(tǒng)做什么會(huì)是一件非常有趣的事情。

摘自Wenjun Jiang et al.,2015,Nature communication
 
基于HLS平臺(tái)從大腸桿菌E.Coli原生質(zhì)體中提取的198kb DNA片段(使用CRISPR/cas9核酸酶處理）

 

要了解有關(guān)該產(chǎn)品的更多信息，可以訪問(wèn)http://www.sagescience.com/products/sagehls/。
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