Verschiedene Arten von Magnetkügelchen in NGS: DNA\RNA\mRNA-Magnetkügelchen

Magnetkügelchen sind eines der notwendigen Produkte beim Aufbau von Hochdurchsatz-Sequenzierungsbibliotheken. Sie können DNA oder RNA reinigen, DNA-Fragmente in Zielgröße screenen und Zielnukleinsäuren anreichern. Mit der Entwicklung der Sequenzierungstechnologie sind Magnetkügelchen entstanden, die auf verschiedene Anwendungsbereiche spezialisiert sind, darunter Magnetkügelchen zur DNA-Reinigung, Magnetkügelchen zur DNA-Größenauswahl, Magnetkügelchen zur RNA-Reinigung und Magnetkügelchen zur mRNA-Anreicherung. Was sind also die Prinzipien verschiedener Magnetperlen? Wie wählt man aus?

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1. DNA-Perlen
2. Einführung in Star-DNA-Perlen
3. RNA-Reinigungsperlen
4. mRNA-angereicherte magnetische Perlen
5. Yeasen Magnetperlen Produktempfehlung

1. Die DNA Perlen

1.1 Grundprinzipien

Das Prinzip der Nukleinsäurereinigung durch magnetische Kügelchen basiert auf der reversiblen Festphasenimmobilisierung (SPRI). Unter bestimmten Bedingungen wird die Nukleinsäure selektiv an die magnetischen Kügelchen gebunden, während Schadstoffe in der Lösung verbleiben. Nach Anlegen eines Magnetfelds werden die an die Zielmoleküle gebundenen magnetischen Kügelchen von der Lösung getrennt, und anschließend werden die magnetischen Kügelchen gereinigt, um weitere Schadstoffe zu entfernen. Da die Kombination von magnetischen Kügelchen und Nukleinsäuremolekülen reversibel ist, kann die Nukleinsäure mit einem salzarmen Puffer von den magnetischen Kügelchen eluiert werden.
Die äußere Oberfläche der magnetischen Perlen ist mit funktionellen Siliziumhydroxyl- oder Carboxylgruppen modifiziert. Im Reinigungspuffersystem, das PEG und hochsalzhaltige Ionen enthält, wird DNA durch Bildung einer Ionenbrücke aus der Carboxylgruppe des DNA-Salzions an die Perlen gebunden. Diese Bindung ist reversibel. Die Ionenbrücke wird im TE-Puffer ohne PEG und Salzionen entfernt und schließlich wird die DNA gereinigt. Basierend auf Carboxyl-Magnetperlen binden unterschiedliche Magnetperleneingänge und Reinigungspuffer Fragmente unterschiedlicher Größe. Die magnetischen Perlen binden vorzugsweise große DNA-Fragmente, daher werden in der ersten Runde magnetische Perlen verwendet, um die Fragmente zu binden, die größer sind als das Zielfragment, und der Überstand wird zurückbehalten; in der zweiten Runde binden die magnetischen Perlen das Zielfragment im Überstand und verwerfen dann den Überstand; schließlich wird das Zielfragment von den magnetischen Perlen eluiert, wobei die DNA-Fragmente die Zielgröße haben.

Carboxyl magnetic bead structure

Abbildung 1. Carboxyl-Magnetperlenstruktur

Principle of DNA purification magnetic beads

Abbildung 2. Prinzip der DNA-Reinigung mit magnetischen Kügelchen

1.2 Betriebsablauf

DNA purification steps

Abbildung 3. Schritte zur DNA-Reinigung

DNA size selection steps

Abbildung 4. Schritte zur Auswahl der DNA-Größe

1.3 Tipps zur Verwendung von Magnetperlen

Verbesserte Ausbeute und genaue Größenauswahl

(1) Vor Gebrauch gut mischen und ausgleichen Lassen Sie die Magnetkügelchen mindestens 30 Minuten lang auf Raumtemperatur abkühlen.

——Die Löslichkeit von PEG in den magnetischen Perlen Der Puffer wird leicht durch pH-Wert und Temperatur beeinflusst.Vor der Verwendung ist ein Gleichgewicht herzustellen auf Zimmertemperatur bringen Die magnetischen Perlen sind gleichmäßig suspendiert und das PEG vollständig gelöst, um die Adsorptions- und Trenneffekte nicht zu beeinträchtigen

(2) Die Adsorptionszeit sollte ausreichend sein und eine vollständige Durchmischung um die Adsorption ausreichend zu machen;

(3) Waschen mit 80% Ethanol während der Reinigung oder Trennung;

——Unter 80% Ethanol wird die Nukleinsäure dehydriert und eng gesammelt und löst sich nicht auf. Die restlichen Enzyme, Puffer, Verunreinigungen usw. im System werden mit Ethanol gereinigt, um ein reineres zu erhalten Bibliothek.

(4) Bestätigen Sie während der Größenauswahl das Probenvolumen, um sicherzustellen, dass das Verhältnis der Magnetkügelchenzugabe richtig ist.

——Bei der Größenauswahl muss das entsprechende Volumen der Magnetkügelchen genau eingegeben werden, damit die Proportionen genau sind, da sich Änderungen der PEG- und Salzionenkonzentration im Puffer auf die Ergebnisse auswirken können.

(5) Vor dem Elutionsschritt den Alkohol vollständig verdunsten lassen, aber verhindern, dass die Perlen Übertrocknung

——Im Allgemeinen kann es in 2 bis 3 Minuten getrocknet werden. Wenn die Anzahl der Magnetperlen groß und schwer zu trocknen ist, Es wird empfohlen, in mehreren Zentrifugenröhrchen zu arbeiten.

(6) Wenn die magnetischen Perlen agglomeriert oder in Plattenform vorliegen, beträgt die Elutionszeit kann verlängert werden nach vollständigem Mischen;

——Die Ursache kann sein Verunreinigungen in der DNA oder zu lange Trocknungszeit. Wenn die DNA viele Verunreinigungen enthält, wird im Allgemeinen empfohlen, sie zuerst zu reinigen vor Größenauswahl.

2. Einführung zu Star-DNA-Perlen

Hieff NGS™ DNA-Selektionsperlen basieren auf dem Prinzip der SPRI (Solid Phase Reverse Immobilization) unter Verwendung importierter magnetischer Perlenrohstoffe und eines optimierten Puffersystems, das zur Auswahl und Reinigung von DNA-Fragmentgrößen während der Konstruktion der NGS-Bibliothek verwendet werden kann. Sie werden auf die gleiche Weise wie die verwendeten AMPure XP-Perlen verwendet und die Fragmentrückgewinnungseffizienz und Bibliotheksgrößenverteilung stimmen weitgehend mit ihnen überein.

2.1 Einführung der Reinigungsleistung

  • Einzigartiges Puffersystem: DNA-Fragmente bis zu 50 Basispunkte können wiederhergestellt werden.
  • Hohe Rückgewinnungsrate: ≥90 %.
  • Effektive Entfernung von Verunreinigungen: Effektive Entfernung von Verunreinigungen wie Primer-Dimer, dNTP, anorganischem Salz und Protein.
  • Breites Anwendungsspektrum: Geeignet für die DNA-Reinigung in Szenarien wie Enzymverdauung, Ligation, Klonen und Aufbau von NGS-Bibliotheken.

Tabelle 1. DNA-Reinigung und Rückgewinnungseffizienz von Magnetkügelchen mit unterschiedlichen Verhältnissen

Erlebnisgruppe Wiederfindungskonzentration der magnetischen Kügelchen in dieser Charge (ng/µL) Rückgewinnungsrate AMPure XP-Perlen-Gruppe (ng/μl) Rückgewinnungsrate CV%
Verhältnis Durchschnitt
1,8× 22.2 23.4 22,8 22.8 96,92 % 22.2 94,37 % 2,55 %
0,8× 20.2 19.3 18,5 19.33 82,19 % 17.8 75,67 % 6,52 %
0,6× 16.3 17.3 16.8 16.8 71,42 % 16.2 68,87 % 2,55 %

Abbildung 5. Reinigungseffekt der Ergebnisse der Agarose-Gelelektrophorese mit magnetischen Kügelchen

M: 1 kb DNA-Leiter;

2.2 Leistung bei der Größenauswahl

  • Einfach Zu Bedienung: Das Trennprinzip und der experimentelle Betrieb entsprechen vollständig den XP-Magnetperlen
  • Genaue Größenauswahl: Die Größe der sortierten Fragmente ist genau und stabil
  • Breite Anwendbarkeit: geeignet für Gebäude DNA- und RNA-Bibliotheken und Anpassung zur Fragmentgrößenauswahl verschiedener Probentypen
  • Ultrahohes Preis-Leistungs-Verhältnis: stabile Qualität, günstigerer Preis, rücksichtsvollerer Pre-Sales- und After-Sales-Service

DNA Size selection results

Abbildung 6. Ergebnisse der DNA-Größenauswahl

3. RNA-Reinigungsperlen

Der Hieff NGS™ RNA-Reiniger basiert auf dem SPRI-Prinzip, das Proteine, Salzionen und andere Verunreinigungen effizient entfernen kann, um hochreine konzentrierte RNA-Proben zu erhalten, und das saure Puffersystem sorgfältig optimiert, um die Stabilität der RNA-Struktur aufrechtzuerhalten und RNA-Abbau zu verhindern. Es eignet sich für den Aufbau von RNA-Bibliotheken, die Reinigung von Gesamt-RNA-Proben nach rRNA-Entfernung, die Reinigung von in vitro transkribierten RNA-Produkten, die Reinigung von RNA-markierten Produkten, die Reinigung von synthetischer RNA usw.

  • Hohe Qualität: importierte Rohstoffe, hochstabile Qualität
  • Optimiertes Puffersystem: gewährleistet die Reinheit und Integrität der RNA und verhindert wirksam den RNA-Abbau
  • Hohe Effizienz: effiziente Rückgewinnung, geeignet für den Aufbau einer RNA-Bibliothek oder in vitro Rückgewinnung des Transkriptionsprodukts usw.

Abbildung 7. Elektrophoretogramm verschiedener Proben nach der Reinigung

4. mRNA-angereicherte magnetische Perlen

4.1 Prinzip der mRNA-Isolierung

Magnetkügelchen zur mRNA-Trennung und -Anreicherung sind magnetische Kügelchen, deren Oberfläche mit Oligo (dT) modifiziert ist. Durch das Prinzip der Hybridisierung können sie mRNA mit Poly-A-Schwanz spezifisch binden und mRNA gezielt von Gesamt-RNA oder Gewebezellen trennen. Dieses Kit mit der optimierten Produktformel kann hochreine vollständige mRNA effizient aus der RNA von Zellen und Geweben von Tieren, Pflanzen, Insekten und eukaryotischen Mikroorganismen isolieren.

principle of enrichment and purification of mRNA magnetic beads

Abbildung 8.Prinzip der Anreicherung und Reinigung von mRNA-Magnetkügelchen

4.2 Leistung von mRNA-Isolierperlen

Das Hieff NGS™ mRNA Isolation Master Kit wurde von Yeasen unabhängig für die Isolierung von mRNA aus Gesamt-RNA entwickelt. Die mRNA-Capture-Beads sind mikrometergroße paramagnetische Mikrokügelchen, die mit Oligo (dT) modifiziert wurden. Durch die Kombination mit der mRNA mit Poly (A)-Schwanz wird die mRNA mit guter Integrität aus 10 ng-4 μg Gesamt-RNA isoliert und gereinigt.

  • Hohe Effizienz: Die mRNA-Reinigung kann innerhalb von 45 Minuten abgeschlossen werden
  • Hohe Reinheit: Oligo (dT) magnetische Perlen binden spezifisch mRNA
  • Zuverlässig: Die gewonnene mRNA ist für NGS geeignet, in vitro Translation, RT-PCR und cDNA-Synthese

mRNA isolation kit purification of mRNA from different RNA samples

Abbildung 9. mRNA-Isolierungskit – Reinigung von mRNA aus verschiedenen RNA-Proben

Hinweis: Die Housekeeping-Genausbeute stellt den Effekt der mRNA-Rückgewinnung dar. rRNA-bezogene Genausbeute Charakterisierung rRNA-Entfernungseffizienz

4.3 Häufig gestellte Fragen zu magnetischen mRNA-Perlen

(1) Warum agglomerieren magnetische Perlen und wie kann dieses Problem gelöst werden?

——Magnetperlen Agglomeration verringert die Ausbeute und Reinheit der mRNA. Die Probe kann viele Verunreinigungen enthalten, wie Polysaccharide, Proteine ​​und langkettige DNA. Diese Verunreinigungen führen zu magnetischen Perlen Agglomeration. Die Lösung besteht darin, die magnetischen Perlen durch eine Pipette zu blasen. Genomische DNA kann vor der Reinigung durch DNase-Behandlung entfernt werden. Wenn die anfängliche Probengröße zu groß ist und die Ladung der Magnetkügelchen überschreitet, agglomerieren auch die Magnetkügelchen. Es wird empfohlen, gemäß der im Handbuch angegebenen Eingabemenge zu arbeiten.

(2) Warum ist die mRNA-Ausbeute gering?

——Es gibt viele Gründe für eine geringe mRNA-Ausbeute:

  • Da das mRNA-Expressionsniveau von Zellen oder Geweben niedrig ist, können wir Proben mit geeignetem Expressionszeitraum auswählen oder die Gesamt-RNA-Eingangsmenge der Probe entsprechend erhöhen.
  • Das Verhältnis von magnetischen Beads zu Proben ist zu niedrig, was die Kombination von mRNA und magnetischen Beads beeinträchtigt. Versuchen Sie, die Anzahl der Magnetkügelchen oder die Probeneingabemenge und das Volumen verringern.
  • Die Hybridisierungszeit ist zu kurz, die Inkubationszeit kann auf 10-15min erhöht werden;
  • Die Elution ist unzureichend. Es ist notwendig, das Volumen des Elutionspuffers entsprechend zu erhöhen, die Elutionszeit und -temperatur zu steigern oder den Elutionsschritt zweimal zu wiederholen.

(3) Wie kann rRNA effektiv eliminiert werden?

——Bei unsachgemäßer Handhabung wird die rRNA während der Reinigung zusammen mit der mRNA unspezifisch an die Magnetkügelchen gebunden. insbesondere wenn die Gesamtmenge an RNA-Input groß ist. Im Reinigungsprozess werden üblicherweise zwei Bindungsrunden verwendet um eine rRNA-Verschmutzung wirksam zu vermeiden. Stellen Sie sicher, dass es während des Waschexperiments vollständig gemischt ist, um die unspezifische Bindung zu entfernen und versuchen Sie, die rRNA-Verschmutzung zu beseitigen.

(4) Ist es für viele nachgelagerte Anwendungen erforderlich, mRNA zu eluieren, und stören magnetische Kügelchen nachgelagerte Enzymreaktionen?

——Einige nachgelagerte Reaktionen können direkt mit magnetischen Kügelchen durchgeführt werden, ohne dass mRNAs eluiert werden, wie etwa die mRNA-Fragmentierung und die Reverse Transkription beim Aufbau einer RNA-Bibliothek.Wenn jedoch PCR-Reaktionen durchgeführt werden sollen, muss sichergestellt werden, dass keine genomische DNA-Verunreinigung vorliegt, da sonst viele genomische Amplifikationsfragmente erzeugt werden, die die experimentellen Ergebnisse beeinträchtigen. Detaillierte Vorgänge können gemäß den Anweisungen der entsprechenden nachgelagerten Reaktionen durchgeführt werden, z. B. der Aufbau einer RNA-Seq-Bibliothek

(5) Kann das Kit mRNA direkt aus Zellen oder Geweben trennen?

——Nicht zu empfehlen! Das Lysat enthält einige Komponenten, die die Bindung von mRNA beeinträchtigen. Es wird empfohlen, ein spezielles Kit zu verwenden.

5. Yeasen Magnetperlen Produktempfehlung

Magnetperlen der Hieff NGS™-Serie als Yeasen-Starprodukte verfügen über hervorragende Leistung und hohe Produktionskapazität für verschiedene Anwendungen und ersetzen nahtlos Beckman AMPure XP-Perlen. Seit ihrer Markteinführung im Jahr 2018 haben sich die Magnetperlen von Yeasen in der Branche einen guten Ruf erworben und die Umsätze sind weiter gestiegen. Sie sind die beste Wahl für gute Qualität und niedrigen Preis.

Tabelle 2. Yeasen Magnetperlen Produktempfehlung

Produktname Katze# Spezifikation Nutzung und Anwendungsszenarien
Hieff NGS™ DNA-Selektionsperlen 12601ES03 1 ml 👉NGS DNA Reinigung und Größenauswahl 👉PCR-Produktreinigung 👉Reinigung von Enzymverdauungs- und Ligationsprodukten
12601ES08 5 ml
12601ES56 60 ml
12601ES75 450 ml
Hieff NGS™ RNA-Reiniger 12602ES03 1 ml 👉RNA-Reinigung 👉Reinigung von Gesamt-RNA-Proben nach rRNA-Entfernung 👉Reinigung von RNA-markierten Produkten
12602ES08 5 ml
12602ES56 60 ml
12602ES75 450 ml
Hieff NGS™ mRNA-Isolierungs-Masterkit 12603ES24 24 T 👉mRNA-Isolierung und -Reinigung 👉In-vitro-Transkription-mRNA-Reinigung
12603ES96 96 T

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