一种肠道微生物基因组DNA低渗保护剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种肠道微生物基因组DNA低渗保护剂，它含有以下组分：0.2％Tween 20、0.1

【技术实现步骤摘要】
一种肠道微生物基因组DNA低渗保护剂及其制备方法和应用
[0001]专利技术名称：
[0002]一种肠道微生物基因组DNA低渗保护剂及其制备方法和应用


[0003]本专利技术属于生物化学和分子生物学领域，具体涉及保护人类肠道微生物基因组DNA稳定性的一种化学试剂。

技术介绍

[0004]人类及动物肠道中存在大量有意义的微生物，这些肠道微生物与宿主的健康存在密切关系，并受到了全球学术及产业界的广泛关注。近年来，已经有许多研究机构和企业致力于肠道菌群与人体疾病的关系研究及肠道健康检测服务。目前，肠道微生物的检测在美国已经广泛开展，国内在这方面虽然刚刚起步，但发展也十分迅速。而进行肠道健康评估及肠道微生物移植供体健康筛查的关键是能够提取到高质量的肠道微生物基因组DNA。由于肠道中存在大量的核酸酶，肠道微生物基因组DNA在室温下非常容易被降解。因此，保持肠道微生物基因组DNA的稳定成为有效提取肠道微生物基因组DNA的重要前提。肠道微生物基因组DNA保护剂可以在样本运输和操作期间有效保护肠道微生物基因组DNA的完整性，对于肠道微生物生态学分析和代谢特征检测也是至关重要的。尤其是对于需要室温邮寄的样本来说，由于运输过程中温度难以控制，会造成严重的DNA降解，而低温与恒温会大幅增加成本，所以更加依赖于经济、有效的肠道微生物基因组DNA保护剂。
[0005]甲醛在基因组DNA保护剂中已经广泛使用，甲醛能够使细胞膜稳定，从而减少细胞裂解，此外甲醛还可以抑制核酸酶，从而抑制酶促反应，例如由DNA酶造成的DNA降解。然而，使用甲醛或释放甲醛的物质有明显的缺点：它们可能通过诱导核酸分子之间或蛋白质与核酸之间的交联而降低核酸的分离效率。目前，虽然基因组DNA保护剂的研究和开发已经取得了一定的进展，然而，新的需求仍然持续不断：尤其是在新兴的肠道菌群检测领域，室温保持微生物DNA长期稳定，对提高检测灵敏度与准确性、以及控制运输成本都至关重要。
[0006]本专利技术在上述背景下开发出一种新的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂，有效解决人类肠道微生物基因组DNA在室温下降解的问题，实现室温下对肠道微生物基因组DNA长时间保存及进一步提高其稳定性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种能够使肠道微生物基因组DNA稳定的方法，并且能够克服现有肠道微生物基因组DNA保护剂技术的缺点，尽可能全面的保护样品中全部微生物基因组DNA的稳定，并且实现：1)将这种保护的作用条件适合于室温；2)将保护作用的有效时间延长至三周。从而确保样本适合于日常的运输条件(如邮寄)。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]Tween 200.2％
磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)0.1
×
硫氰酸胍100
‑
200mM
[0010]本专利技术所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂是无色无毒的透明溶液，能够快速渗入到肠道微生物的细胞浆中，组分以特定比例，快速有效地灭活肠道样本中的DNA酶，使样品中的DNA在一定时间内于室温下不会被降解，本试剂可以免去使用恒温低温的不便，同时也可以有效解决肠道微生物样品的室温运输问题。本专利技术的DNA保护试剂的有益效果体现在以下几个方面：
[0011]人类肠道微生物数量庞大(是人体细胞总数的3
‑
10倍)、种类繁多(超过1000种)，因此来自细菌的各种DNA酶十分丰富，可导致DNA被快速地降解。本专利技术所述的DNA保护试剂含有多种不同的有效成份：硫氰酸胍是解偶剂，是一类强力的蛋白质变性剂，可以使DNA酶快速灭活，从而保护DNA不被DNA酶降解。本专利技术所述的DNA保护试剂中的另一成份Tween 20是非离子型的表面活性剂，可以增强细胞膜的通透性，从而加速硫氰酸胍进入微生物细胞发挥保护基因组DNA的作用。本专利技术所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂是一种非特异性的蛋白变性剂。它不但可以抑制和灭活DNA酶而保护DNA，而且可以抑制和变性大多数其它蛋白酶，因而同样可以保护样品中的RNA、表达谱及蛋白质完整性。本专利技术所述的DNA保护试剂中的0.1
×
PBS是低渗缓冲液(1
×
PBS为等渗缓冲液)，它可以使微生物细胞处于膨胀的状态，从而大大提高Tween 20和硫氰酸胍的作用效率。本专利技术所述的微生物基因组DNA保护剂储存温度为4
‑
25度，非常适合于人类肠道微生物样本的保存。
[0012]本专利技术还提供所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂的制备方法，包括以下步骤：
[0013]在水中加入硫氰酸胍，放于80度水浴中使其完全溶解，之后依次加入磷酸盐缓冲生理盐水(1
×
PBS)、Tween 20水溶液、搅拌均匀后调pH至7.0
‑
7.4，用超纯水定容，最终使各组分达到所述比例，得到专利技术所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂。
[0014]本专利技术所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂的制备方法中，所述的水优选超纯水。
[0015]本专利技术所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂的制备方法中，优选使用NaOH调pH。
[0016]附图简述
[0017]图1：样本保存在室温1周，本专利肠道微生物基因组DNA低渗保护剂与PBS缓冲液及某商产品之保护效果(样本中微生物的物种多样性)比较。
[0018]图2：样本保存在室温2周，本专利肠道微生物基因组DNA低渗保护剂与PBS缓冲液及某商产品之保护效果(样本中微生物的物种多样性)比较。
[0019]图3：样本保存在室温3周，本专利肠道微生物基因组DNA低渗保护剂与PBS缓冲液及某商产品之保护效果(样本中微生物的物种多样性)比较。
具体实施方式
[0020]本专利技术的技术方案中，所述的硫氰酸胍、磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)、Tween 20、超纯水等原料或组分均为现有试剂，或可以通过现有产品用现有方法制备的试剂，各试剂来源如下表1：
[0021]药品名称生产厂家CodeTween 20Sigma9005
‑
64
‑
5磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)Sigmap4417硫氰酸胍Sigma593
‑
84
‑0[0022]本专利技术所述的制备方法中，所述的磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)、Tween 20水溶液、制备方法分别如下：
[0023]配制磷酸盐缓冲生理盐水(1
×
PBS)：取磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)一粒，于800毫升超纯水中充分溶解，定容至1000毫升，4度保存。
[0024]配制5％ Tween 20水溶液：取2.5毫升Tween 20于40毫升超纯水中充分溶解，定容至50毫升，4度保存。
[0025]以下通过实施例的方式对本专利技术的技术方案作出进一步的说明，并通过相关实验证明本专利技术肠道微生物基因组DNA低渗保护剂的有益效果。
[0026]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肠道微生物基因组DNA低渗保护剂，其特征在于，它含有以下组分：0.2％Tween 20、0.1
×
PBS、100
‑
200mM硫氰酸胍，所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂pH值在7.0
‑
7.4之间。2.根据权利要求1所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂，其特征在于，低渗磷酸盐缓冲盐水(0.1
×
PBS)的使用。3.根据权利要求1所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂，其特征在于，低渗磷酸盐缓冲盐水(0.1
×
PBS)与100
‑
200mM硫氰酸胍的配合使用。4.根据权利要求1所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂，其特征在于，所述的肠道微生物基因组DNA低渗保护剂pH值为7.0
‑
7.4...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军卫，卢景勋，
申请(专利权)人：生物医学科技控股有限公司，
类型：发明
国别省市：