Separation of PCR-ready DNA from dairy products using magnetic hydrophilic microspheres and poly(ethylene glycol)–NaCl water solutions

Rittich, Bohuslav; Španová, Alena; Šálek, Petr; Němcová, Petra; Trachtová, Štěpánka; Horák, Daniel

doi:10.1016/j.jmmm.2009.02.110

Cited by 12 publications

(5 citation statements)

References 21 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In addition, considerable DNA degradation complicates the genetic analysis of processed foods. The solution containing critical concentrations PEG 6,000 and NaCl enables the DNA condensation process which is necessary for DNA adsorption on carboxyl‐modified P(HEMA‐ co ‐GMA) magnetic particles (Rittich et al, ). This experimental arrangement was used for bacterial DNA isolation from different complex matrices and newly from plants and processed plant foods in this work.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…The above mentioned mechanisms were reviewed by Rittich and Španová (). Hydrophilic magnetic nonporous poly(2‐hydroxyethyl methacrylate‐ co ‐glycidyl methacrylate) (P(HEMA‐ co ‐GMA)) and poly(glycidyl methacrylate) (PGMA) microspheres covered with carboxyl groups have been successfully used for the microisolation of high‐molecular‐weight bacterial DNA from different complex matrices containing PCR inhibitors such as fermented dairy products and cheeses (Rittich et al, ; Trachtová et al, ). However, they were not used for DNA isolation from plant samples, yet.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Application of magnetic polymethacrylate-based microspheres for the isolation of DNA from raw vegetables and processed foods of plant origin

Trojánek

Kovařı́k

Španová

et al. 2017

J Food Process Preserv

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

A method for the microextraction of DNA from raw vegetables and highly processed foods of plant origin suitable for PCR analysis was developed. It is based on non-selective binding of DNA in the presence of PEG 6,000/NaCl to hydrophilic magnetic nonporous poly(2-hydroxyethyl methacrylate-co-glycidyl methacrylate) -P(HEMA-co-GMA) microspheres covered by carboxyl groups.The quantitative polymerase chain reaction (qPCR) by in-house designed primers targeting a highly repetitive rDNA locus allowed for detection of plant DNAs in a wide range of concentrations (0.1 pg/lL to 10 ng/lL). The described procedure is fast and simple. We further demonstrate that relatively mild acidic treatment of vegetable at elevated temperatures resulted in a dramatic reduction of PCR efficiency indicating extensive degradation of DNA during pickling. The described method is suitable for the analysis of highly degraded DNA from pickled food products. Practical applicationsDNA-based methods, such as the polymerase chain reaction (PCR), represent an important genetic approach for identification of plant species composition of foods. DNA from processed foods varies in both quality and quantity between the protocols used. Plant samples are generally characterised by a complex composition containing various inhibitors of PCR. Current methods have been tailored for specific samples while no universal protocol is available. Development of a simple universal procedure leading to PCR-ready DNA would be beneficial. Isolation strategies based on solid phase systems have become popular for PCR-ready DNA isolations from complex matrices.Here we applied magnetic hydrophilic P(HEMA-co-GMA) microspheres to extract DNA from raw vegetables and highly processed foods of plant origin. Proposed small scale PCR-ready DNA extraction protocol was comparable with a silica-based DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen) and classical CTAB extraction methods in quality and amplificability of DNA while it is less costly and time consuming.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Application of magnetic polymethacrylate-based microspheres for the isolation of DNA from raw vegetables and processed foods of plant origin

Trojánek

Kovařı́k

Španová

et al. 2017

J Food Process Preserv

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Unmodified single‐stranded oligonucleotide (ssDNA) can adsorb efficiently on negatively charged carboxylic acid‐functionalised magnetic nanoparticles, whereas double‐stranded (ds) DNA does not possess this adsorbing property . It can be surprising that magnetic particles covered by carboxyl groups were successfully used for the isolation of PCR products , plasmid DNA and bacterial DNAs from different complex samples . .…”

Section: Applications Of Magnetic Particles In Dna Separationsmentioning

confidence: 99%

“…Thus, the effective size of the monocation in compact DNA is expected to be closer to the size of free ion without a hydration shell . The supercoiled structure of DNA can be folded into a more stable compact state due to the crowding effect in the PEG and NaCl environment. The negative charge on the folded parts is expected to be almost completely neutralised for compact DNA in PEG solution , leaving ∼10% of the negative charge retained on the unfolded random‐coiled parts.…”

Section: Applications Of Magnetic Particles In Dna Separationsmentioning

confidence: 99%

SPE and purification of DNA using magnetic particles

Rittich

Španová

2013

J of Separation Science

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Superparamagnetic particles have been attractive for molecular diagnostics and analytical chemistry applications due to their unique magnetic properties and their ability to interact with various biomolecules of interest. This paper presents a critical overview of magnetic nano- and microparticles used as a solid phase for extraction and purification of DNAs. The mechanisms of DNA binding to the surface of functionalised magnetic particles are described. The most widely used materials including silica supports, organic polymers and other materials, mostly containing magnetite or paramagnetic metallic elements are reviewed. The main application areas of magnetic particles for DNA separation are briefly described.

show abstract

“…Ωστόσο, η χρήση του σε μικρο-ρευστονικές διατάξεις για καθαρισμό DNA, δεν αναφέρεται σε πρόσφατες βιβλιογραφικές επισκοπήσεις[146,176]. Έχει, επίσης, αναφερθεί σε επισκόπηση για καθαρισμό DNA με μαγνητικά σωματίδια, ότι το TiO2 μπορεί να προκαλέσει βλάβη στο ssDNA και το dsDNA[145].Υπό τις συνθήκες αυτές το δίκλωνο DNA γίνεται πιο συμπαγές και δη, η υπερελικωμένη του δομή μπορεί να διπλώσει περαιτέρω, εξαιτίας του φαινομένου «συνωστισμού» (crowding effect) σε περιβάλλον NaCl και PEG[163]. Το αρνητικό φορτίο στους διπλωμένους τομείς του αναμένεται να μετατραπεί σε ουδέτερο για συμπαγές DNA σε διάλυμα PEG[205], αφήνοντας μόνο 10% του αρνητικού του φορτίου.…”

unclassified

Μικρο-Ρευστονικές Διατάξεις Για Χρωματογραφία Και Βιοεφαρμογές Σε Μικροεργαστήριο Ψηφίδας

Καστανιά¹

View full text Add to dashboard Cite

Η παρούσα διδακτορική διατριβή στοχεύει τον σχεδιασμό, κατασκευή, χαρακτηρισμό και θεωρητική ανάλυση μικρο-ρευστονικών διατάξεων για χρωματογραφικούς διαχωρισμούς. Το μεγαλύτερο μέρος της διατριβής αφορά κυρίως δύο διατάξεις για καθαρισμό βακτηριακού (και δευτερευόντως ανθρώπινου γενωμικού) DNA με εκχύλιση στερεάς φάσης. Πιο συγκεκριμένα, τα επιτεύγματα της διατριβής συνοψίζονται παρακάτω:Α) Αναπτύχθηκε μια πολυμερική μικρο-ρευστονική διάταξη από πολύ(μεθακρυλικό μεθυλεστέρα) (PMMA) για καθαρισμό DNA. Η διάταξη έχει πολύ υψηλή ενεργή επιφάνεια και πυκνότητα καρβοξυλομάδων που οφείλονται στην απ’ ευθείας εγχάραξη με πλάσμα οξυγόνου και ταυτόχρονη μικρο-νανοΰφανση στο πολυμερικό της υπόστρωμα. Είναι ικανή να καθαρίσει με εκχύλιση στερεάς φάσης βακτηριακό DNA από Salmonella, και επέδειξε καθαρισμό DNA με μεγάλη δυναμική έκταση από 5 έως 1,9x10^8 κύτταρα (που αντιστοιχούν σε 26,3 fg – 2 x 500 ng) και υψηλή απόδοση. Η διάταξη καθαρισμού βακτηριακού DNA ενσωματώθηκε σε μια πλατφόρμα ολοκληρωμένου μικροεργαστηρίου σε ψηφίδα και χρησιμοποιήθηκε με επιτυχία για εφαρμογή σε κυτταρολύματα από Salmonella και σε γάλα επιμολυσμένο με Salmonella. Ένα παρόμοιο πρωτόκολλο και μια διάταξη με το ίδιο μικρο-νανοϋφασμένο πολυμερικό υπόστρωμα χρησιμοποιήθηκαν επιτυχώς και για καθαρισμό ανθρώπινου γενωμικού DNA και αξιολογήθηκαν σε προκαταρκτικά πειράματα για εφαρμογές εγκληματολογικής έρευνας.Β) Επίσης, αναπτύχθηκε μια δεύτερη μικρο-ρευστονική διάταξη, της οποίας η μικρο-νανοϋφασμένη με πλάσμα επιφάνεια επικαλύφθηκε με πολυαμίνες. Σε αυτήν βελτιστοποιήθηκε ένα pH-εξαρτώμενο πρωτόκολλο πρόσδεσης/έκλουσης βακτηριακού DNA από Salmonella με υψηλή απόδοση. Το πλεονέκτημα αυτής της νέας διάταξης και πρωτοκόλλου που χρησιμοποιήθηκε, είναι ότι δεν απαιτεί χρήση αιθανόλης ή χαοτροπικού διαλύματος, που είναι γνωστοί παρεμποδιστές των κατάντη διεργασιών π.χ. της ενίσχυσης ή ανίχνευσης DNA. Γ) Αναπτύχθηκε ένα αναλυτικό μοντέλο με μια απλοποιημένη εξίσωση για την κινητική πρόσδεσης κυττάρων (όπως βακτήρια) που ρέουν μέσα από ένα μικροκανάλι και ταυτόχρονα δεσμεύονται πάνω στην επιφάνειά του εξαιτίας ακινητοποιημένων στην επιφάνεια αντισωμάτων. Η θεωρητική αυτή μελέτη συνδέεται με το θέμα της ασφάλειας τροφίμων και είναι ένα χρήσιμο εργαλείο πρόβλεψης για σχεδιασμό μικρο-ρευστονικών διατάξεων. Δ) Τέλος, αξιολογήθηκε μικροστήλη από πολυμερές κυκλο-ολεφίνης με πυκνή συστοιχία μικροκολόνων στο εσωτερικό της για χρωματογραφία αντίστροφης φάσης. Χρησιμοποιήθηκε μια πολύ απαιτητική κατασκευή με εν θερμώ αποτύπωση από σφραγίδα πυριτίου με βαθμίδα θερμοκρασίας και ακολούθησε στεγανοποίηση με θερμική συγκόλληση σε ελασματοποιητή. Η στήλη χρησιμοποιήθηκε για πρώτους διαχωρισμούς διαλυμάτων ακεταμινοφαίνης και προπυλοπαραβενίου.

show abstract

Separation of PCR-ready DNA from dairy products using magnetic hydrophilic microspheres and poly(ethylene glycol)–NaCl water solutions

Cited by 12 publications

References 21 publications

Application of magnetic polymethacrylate-based microspheres for the isolation of DNA from raw vegetables and processed foods of plant origin

Application of magnetic polymethacrylate-based microspheres for the isolation of DNA from raw vegetables and processed foods of plant origin

SPE and purification of DNA using magnetic particles

Μικρο-Ρευστονικές Διατάξεις Για Χρωματογραφία Και Βιοεφαρμογές Σε Μικροεργαστήριο Ψηφίδας

Contact Info

Product

Resources

About