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全自动DNA片段筛选仪助力父代低蛋白代谢疾病的研究

2026-08-07     来源:微信公众号     点击次数:164

文献标题:
• 父代低蛋白饮食以组织特异性方式扰乱小鼠跨代代谢稳态
• Paternal low protein diet perturbs inter-generational metabolic homeostasis in a tissue-specific manner in mice


研究背景

现有研究大多聚焦母体营养对子代代谢的编程效应,父代饮食调控子代代谢稳态的分子、组织特异性机制尚不清晰。 
 
研究方法

以 C57BL/6 雄性小鼠为对象,分别饲喂等热量正常蛋白日粮(18% 蛋白)与低蛋白日粮(9% 蛋白)至少 8 周;结合人工授精与结扎雄鼠交配实验,拆分精子与精浆来源,构建四组子代:
 
• NN:NPD 精子 + NPD 精浆(空白对照)
• LL:LPD 精子 + LPD 精浆
• NL:NPD 精子 + LPD 精浆
• LN:LPD 精子 + NPD 精浆
 
子代检测维度:体重 / 脏器重、血清 / 肝脏 / 性腺脂肪脂质组、肝脏转录组、粪便肠道微生物组、肝脏氧化炎症标志物。

肠道菌群与脂质代谢轴存在紧密关联,为验证肠道菌群是否介导父代饮食的跨代代谢编程,排除混杂变量,完善多组学证据链,提升结论严谨性,该研究采用脂质组 + 转录组 + 肠道微生物组多组学联合分析。

 
肠道微生物组研究,对样本进行扩增 16S rRNA 基因 V3-V4 区,V3-V4 区约 170 bp,再加上引物、测序接头、索引标签,扩增后总的长度约440-470bp。在整个PCR扩增过程中,由于样本的复杂性,往往存在很多二聚体、游离接头、非特性扩增片段,进而影响测序质量,通过Sage Science公司的Blue Pippin 全自动DNA片段筛选系统搭配 1.5% 预制胶盒,对混合文库进行片段分选,精准筛选回收V3-V4 区文库,彻底去除引物/接头二聚体即各种非特异扩增片段,制备高质量NGS文库。随后,Illumina MiSeq测序仪进行 300 bp 双端测序,结果依托 Greengenes 13.8 数据库完成物种分类注释,开展肠道微生物组分析。

相比磁珠分选、人工琼脂糖切胶回收Blue Pippin 全自动DNA片段筛选系统的优势:
(1)分选范围更窄、片段筛选精度更高
(2)全自动化运行,多批次样本间偏差小,消除人工操作误差;
(3)一次性预制胶无交叉污染,适配多组动物粪便微生物样本平行建库需求。

研究结论

只要精子或精浆任一来源自低蛋白饮食,都会引起子代小鼠出现体重升高、脂质代谢紊乱。成年后该表型进一步加重,同时伴随肝脏代谢、炎症通路基因表达异常。父代低蛋白饮食效应可跨两代稳定遗传,即父代不良饮食的代谢编程效应可通过雄性谱系传递至孙代。
 
Blue Pippin全自动DNA核酸片段筛选回收仪

 Blue Pippin
全自动DNA脉冲场电泳回收仪
回收范围:100bp-基因组DNA
 
• 全自动回收:采用双通道电泳回收专利技术,回收过程全自动运行;
• 精准回收:精确度高达93-99%,远高于手工切胶和DNA片段分选磁珠的方法
• 微量回收:低起始量,低至ng级,控制时间回收,不直接检测样品
• 高回收率:50-80%的高回收得率
• 省时间:5分钟的手工操作时间,无需额外制胶和切胶
• 全自动完成DNA片段分选, 软件中自由选择需要筛选的片段范围,免去了切胶纯化的繁琐步骤,比核酸片段筛选磁珠更加精准可控;
• 用于DNA常规分子生物学,精准彻底的去除PCR引物二聚体、非特异性片段等,去除酶切产物中非目标DNA条带;
• 用于小片段DNA筛选回收(DNA Size Selection),如小RNA/small RNA文库回收、cfDNA/ctDNA循环血游离DNA/循环血肿瘤DNA测序文库、ddRAD-SEQ双酶切简化基因组测序文库、16S文库微生物测序文库回收等、ChIP-seq文库、MeDIP-seq / hMeDIP-seq甲基化DNA免疫沉淀片段测序文库、ATAC-seq转座酶可及染色质高通量测序文库、遗传病 panel 扩增子文库等各种复杂样本的处理,提高测序数据质量;
• 用于大片段DNA(几kb、几十kb甚至几百kb)精准回收,如Pacbio HiFi文库构建、纳米孔测序建库、超长测序(Ultra-Long Sequencing)文库构建等,精准彻底去除小片段DNA,提高测序质量,降低测序成本;
• 低起始量样品的精准浓缩回收:血浆/血清cfDNA/ctDNA,微量细胞/单细胞,空气/冰川/岩石样本,低丰度病原体等;
• 降解样本的精准浓缩回收:FFPE(石蜡切片)、古DNA、腐烂样本、RNA样本等;
• 背景极高的复杂样品的精准筛选回收:废水、土壤、腐殖质、粪便、肠道内容物、痰液,脓液、临床拭子、血液、脑脊液、共生微生物、食品微生物等

核心参数
 
参数 详情
分离范围 100 bp–基因组DNA
单孔最大上样量 10μg
电场模式 直流高压 / 低压、脉冲场交变电场
回收模式 窄范围回收、宽范围回收、High Pass大片段回收、Range+T回收
回收方式 自动化回收
最优准确率 设定值 ±2%(501-600bp)
最佳重复性 99%(501-600bp)
大片段准确率 30-40kb范围>90%

环亚生物科技(APG BIO) 是美国 Sage Science 公司 DNA 片段回收系列产品在中国区的独家代理商。我们致力于为国内二代及三代测序用户,提供从样品前处理到质控的全流程整体解决方案。
我们的产品线覆盖核酸与样本制备全流程,核心产品包括:
样本制备类:组织研磨仪、单细胞悬液制备仪、细胞破碎仪、超声聚焦打断仪;
核酸处理与质控类:全自动DNA片段分选回收仪(Sage Science系列)、核酸片段分析仪、脉冲场电泳仪;
自动化与定量类:全自动建库仪、荧光计、超微量分光光度计。
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