Улучшение амплификации ДНК из проблемных растений

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — стандартный метод для амплификации (копирования) фрагментов ДНК. Амплифицированная ДНК используется в генетическом анализе в областях от медицины до криминалистики. В исследованиях растений ПЦР — ключевой этап для детекции и секвенирования генов. Однако соединения, содержащиеся в растениях, часто ингибируют ПЦР. Исследователи из Университета Южного Миссисипи обнаружили, что использование добавки позволяет успешно амплифицировать ДНК из ранее проблемных растений.

Многие виды растений содержат фенольные соединения, которые отпугивают травоядных. Эти соединения часто экстрагируются вместе с ДНК и могут блокировать ПЦР.

Аспирантка Тхарангамала Самаракун и коллеги нашли метод преодоления ингибирующего действия многих растительных соединений. Они добавили в смесь для ПЦР реагент, содержащий три компонента: трегалозу, бычий сывороточный альбумин и полисорбат-20 (сокращённо TBT-PAR).

"В отличие от других исследований, TBT-PAR работает на стадии ПЦР, а не на стадии экстракции ДНК. Поэтому он перспективен для старых, заброшенных экстрактов, которые ранее не удавалось амплифицировать с помощью ПЦР", — говорит Самаракун.

Исследователи протестировали реагент TBT-PAR на ДНК, экстрагированной из тропических и умеренных видов четырёх семейств растений (Achariaceae, Asteraceae, Lacistemataceae, Samydaceae). ПЦР с TBT-PAR успешно амплифицировала ДНК всех видов, тогда как стандартные методы экстракции ДНК и ПЦР постоянно давали сбой.

TBT-PAR улучшил ПЦР для ДНК, полученной из свежего, высушенного в силикагеле и гербарного материала.

"Поскольку мы изучаем тропические растения, многие из которых географически ограничены или редки, гербарный материал иногда — всё, что у нас есть для экстракции ДНК. Мы хотим, чтобы эта единственная попытка была успешной", — объясняет Самаракун.

Она предполагает, что ингибирующие растительные соединения могут быть основной причиной многих неудач ПЦР с гербарными образцами, и надеется, что TBT-PAR найдёт широкое применение в амплификации ДНК из гербариев.

Изначально TBT-PAR использовался для ПЦР-детекции вируса креветок соавтором Шиао Ваном и его коллегами.

"Добавка также помогла в лаборатории коллеги, где были проблемы с амплификацией ДНК из клещей гоферовой черепахи, так что её полезность выходит за рамки растений", — комментирует Самаракун.

TBT-PAR имеет потенциал для широкого использования в ПЦР-технологиях для различных образцов ДНК, видов и таксонов.

Статья будет опубликована в первом выпуске журнала Applications in Plant Sciences (APPS), нового издания Ботанического общества Америки.