分步蛋白酶K消化可提高山羊精液中基因组DNA的产量与纯度:五种提取方案的比较性初步研究

由 root 提交于 周三, 10/21/2026 - 12:47
摘要

背景:高质量基因组 DNA 是开展分子遗传学分析的先决条件。然而,从山羊精液中提取 DNA 常受到高度致密的精子染色质以及精浆中酶抑制剂的影响。目的:本先导研究旨在确定一种可靠且经济高效的方法,以从山羊精液中分离高质量基因组 DNA。方法:采用商业化离心柱试剂盒(试剂盒 A)评估了五种提取方案:未经改良的血液提取方案(方案 B)、两种改良的精子提取方案(改良方案 1 和 2),以及粪便提取方案(方案 BS);同时还评估了另一种商业化硅胶膜试剂盒(试剂盒 B)。所有方案均使用同一支来自一只孟加拉黑山羊公羊的冷冻精液细管进行处理,每种方案设置三个技术重复(方案 B 仅评估一个重复)。依据 DNA 浓度、纯度(吸光度比值 A260/A280 和 A260/A230)、单样本成本,以及线粒体高变区 1(HVR1)的 PCR 扩增成功率,对提取的 DNA 进行评估。结果:改良方案 2 使用 100 μL 精液,并在 55°C 下连续进行两次、每次 1.5 小时的蛋白酶 K 孵育,获得了最高的标准化 DNA 浓度(均值 ± 标准差:每微升精液 55.9 ± 30.4 ng)、理想的纯度比值(A260/A280 = 1.78;A260/A230 = 2.06),以及最低的单位纳克 DNA 成本(0.073 ± 0.037 印度卢比)。该方案提取的所有样品均成功进行 PCR 扩增。标准化产量的 Kruskal–Wallis 检验未达到统计学显著性(p = 0.075),因此产量差异仅供探索性参考;但改良方案 2 的总体表现最佳。结论:改良方案 2 为山羊精子 DNA 分离提供了一种具有应用前景且成本效益较高的工作流程。鉴于鉴于本项试点研究仅采样了一只动物,在广泛实施之前,必须利用来自多只雄性动物的生物学重复对这些发现进行验证。

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山羊精液中分步蛋白酶 K 消化可提高基因组 DNA 的得率与纯度:五种提取方案的比较性初步研究

Sharadindu Shil,Ankur Singha,Soumita Paul,Ashish Khatua,Shankari Prasad Dutta,Tarpan Mondal,Jayanta Chowdhury,Ayan Mukherjee,Anusuya Debnath,Ajoy Mandal

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.11.758327

Sharadindu Shil

1

实验动物研究与培训中心(CLART),西孟加拉邦畜牧业发展有限公司(WBLDCL),西孟加拉邦政府,印度西孟加拉邦纳迪亚县卡利亚尼;

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Ankur Singha

2

实验动物研究与培训中心(CLART),西孟加拉邦畜牧业发展有限公司(WBLDCL),西孟加拉邦政府,印度西孟加拉邦纳迪亚县卡利亚尼;印度班加罗尔花园城市大学生命科学系;

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Soumita Paul

1

实验动物研究与培训中心(CLART),西孟加拉邦畜牧业发展有限公司(WBLDCL),西孟加拉邦政府,印度西孟加拉邦纳迪亚县卡利亚尼;

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Ashish Khatua

1

实验动物研究与培训中心(CLART),西孟加拉邦畜牧业发展有限公司(WBLDCL),西孟加拉邦政府,西孟加拉邦……

印度西孟加拉邦纳迪亚县卡利亚尼;

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Shankari Prasad Dutta

1

实验动物研究与培训中心(CLART),西孟加拉邦畜牧业发展公司(WBLDCL),西孟加拉邦政府,印度西孟加拉邦纳迪亚县卡利亚尼;

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Tarpan Mondal

1

实验动物研究与培训中心(CLART),西孟加拉邦畜牧业发展公司(WBLDCL),西孟加拉邦政府,印度西孟加拉邦纳迪亚县卡利亚尼;

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Jayanta Chowdhury

1

实验动物研究与培训中心(CLART),西孟加拉邦畜牧业发展公司(WBLDCL),西孟加拉邦政府,印度西孟加拉邦纳迪亚县卡利亚尼;

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Ayan Mukherjee

1

实验动物研究与培训中心(CLART),西孟加拉邦畜牧业发展公司(WBLDCL),西孟加拉邦政府,印度西孟加拉邦纳迪亚县卡利亚尼;

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Anusuya Debnath

3

生物技术系,Brainware University,印度西孟加拉邦加尔各答;

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Ajoy Mandal

4

印度农业研究委员会—国家乳品研究所东部区域站,A-12 区块,印度西孟加拉邦纳迪亚县卡利亚尼 741235

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背景:高质量基因组 DNA 是分子遗传学分析的先决条件。然而,从山羊精液中提取 DNA 常受到精子染色质高度致密以及精浆中存在酶抑制剂的影响。

目的:本试点研究旨在确定一种可靠且经济高效的方法,用于从山羊精液中分离高质量基因组 DNA。

方法:研究评估了五种提取方案:未修改的血液提取方案(方案 B)、两种精子提取方案的改良版本(改良方案 1 和 2),以及使用商业化离心柱试剂盒(试剂盒 A)进行的粪便提取方案(方案 BS);此外,还评估了另一种商业化硅胶膜试剂盒(试剂盒 B)。所有方案均以一只黑孟加拉公山羊的一支冷冻精液细管为材料,每种方案处理三个技术重复(方案 B 评估一个重复)。根据 DNA 浓度、纯度(吸光度比值 A260/A280 和 A260/A230)、每份样本的成本,以及线粒体高变区 1(HVR1)的 PCR 扩增成功率对提取的 DNA 进行评估。

结果:改良方案 2 使用 100 μL 精液,并在 55°C 下进行两次连续的 1.5 小时蛋白酶 K 消化,获得了最高的归一化 DNA 浓度(均值 ± 标准差:每 μL 精液 55.9 ± 30.4 ng)、最佳纯度比值(A260/A280 = 1.78;A260/A230 = 2.06),以及最低的每纳克 DNA 成本(0.073 ± 0.037 印度卢比)。该方案所得的所有 DNA 提取物均成功进行了 PCR 扩增。虽然归一化产量的 Kruskal-Wallis 检验未达到统计学显著性(p = 0.075),因此产量差异仅供探索性参考,但总体而言,改良方案 2 的表现最佳。

结论:改良方案 2 展现出良好的应用前景,兼具成本效益……

山羊精子 DNA 分离流程。鉴于本试点研究仅采集了单只动物的样本,在广泛应用前,必须使用来自多只公羊的生物学重复样本验证这些发现。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

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发布于 2026 年 10 月 17 日。

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Sharadindu Shil,Ankur Singha,Soumita Paul,Ashish Khatua,Shankari Prasad Dutta,Tarpan Mondal,Jayanta Chowdhury,Ayan Mukherjee,Anusuya Debnath,Ajoy Mandal

bioRxiv

2026.10.11.758327;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.11.758327

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逐步蛋白酶 K 消化提高山羊精液基因组 DNA 的产量和……

山羊精液中的DNA纯度:五种提取方案的比较性试点研究

Sharadindu Shil、Ankur Singha、Soumita Paul、Ashish Khatua、Shankari Prasad Dutta、Tarpan Mondal、Jayanta Chowdhury、Ayan Mukherjee、Anusuya Debnath、Ajoy Mandal

bioRxiv

2026.10.11.758327

doi:https://doi.org/10.64898/2026.10.11.758327

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关键词:山羊精液 · 基因组DNA提取 · 蛋白酶K消化 · DNA纯度与产量 · PCR扩增

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.11.758327v1?rss=1