Optimization of DNA sequencing with plasmid DNA templates using the DNA sequencer

Plasmid DNA template를 이용한 DNA 염기서열 분석기기의 최적 조건 확립

The DNA sequencer is known to be more sensitive for the quality of template DNA, method of purification followed by sequencing reaction, and gel concentration. Therefore, we investigated optimal conditions for template preparation, purification, sequencing reaction, gel concentration, and injection medium. For plasmid prepara- tion, using chloroform instead of phenol improved the average read length from 532 bp to 684 bp. The addition of 2.5% DMSO sequencing PCR reaction resulted in 200 bp longer sequences. Purification using 50 mM EDTA and 0.6 M Sodium acetate(pH 8.0) presented 20 bp longer sequences than that using 50 mM EDTA(pH 8.0) and 0.6 M sodium acetate(pH 5.2). The injection for sequencing analysis using ABI formamide presented 90 bp longer sequences than that of using formamide deionized by resin. Moreover, there were 150 bp more readable sequences in 3.6% PAGE gel than in 4%. Consequently, it was concluded that an average of 700 bp per reaction with 85% accuracy can be obtained by the following optimal conditions: template preparation using chloroform, 2.5% DMSO, 50 mM EDTA and 0.6 M sodium acetate(pH 8.0), ABI formamide and 3.6% gel concentration.

DNA sequencer는 template로 이용하는 DNA의 quality와 sequencing 반응 산물의 정제 방법, 그리고 gel 농도에 민감하다고 알려져 있다. 이에 우리는 plasmid DNA의 준비, 정제, sequencing 반응, gel 농도와 injection medium 등에 대한 최적 조건을 구축하기 위한 연구를 수행하였다. Plasmid DNA 준비과정에서 phenol을 사용한 것 보다 chloroform을 사용한 것이 평균 reading length가 532 bp에서 684 bp로 향상되었으며, 2.5% DMSO를 첨가한 것이 첨가하지 않은것에 비해 200 bp 더 길게 염기서열 분석이 되었다. 또한, sequencing 반응산물 정제 시 50 mM EDTA와 0.6 M sodium acetate를 미리 섞어서 pH 8.0으로 맞춘 것을 사용한 것이 50 mM EDTA(pH 8.0)와 0.6 M sodium acetate(pH 5.2)를 각각 사용한 것 보다 20 bp 길게 염기서열 분석이 되었다. Injection medium으로는 실험실에서 resin으로 탈 이온화 시킨 formamide보다 정제된 ABI formamide를 사용한 것이 보다 재현성 있게 reading length가 90 bp 더 길게 분석 되었으며, 4% PAGE gel 보다 3.6% PAGE gel을 사용한 것이 150 bp 더 길게 분석 되었다. Template 준비 시 chloroform으로 정제하고 2.5% DMSO를 첨가, sequencing 반응산물 정제 시 carrier의 pH를 8.0으로 맞춘 것을 이용, 그리고 ABI formamide와 3.6% gel 농도를 사용하는 최적의 조건으로 평균 700 bp, 85% score를 얻을 수 있었다.