Optimalization of DNA isolation and purification from patients for metagenomic analysis

Celem niniejszej pracy była optymalizacja procesu izolacji i oczyszczania DNA z próbek śliny pacjentów klinicznych w kontekście przygotowania do analizy metagenomicznej z zastosowaniem wysokoprzepustowych metod, takich jak sekwencjonowanie nowej generacji (NGS). Porównano trzy komercyjne zestawy do izolacji DNA: ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit, QIAamp® PowerFecal Pro DNA Kit oraz PureLink™ Microbiome DNA Purification Kit. Ocenie poddano stężenie, czystość oraz integralność uzyskanego DNA z zastosowaniem metod spektrofotometrycznych (NanoDrop), fluorymetrycznych (Qubit) oraz elektroforezy w żelu agarozowym. Najlepsze wyniki uzyskano dla zestawów QIAamp® oraz PureLink™, które umożliwiły otrzymanie DNA o wyższej czystości i koncentracji niż zestaw ZymoBIOMICS™. Wyniki wskazują na konieczność dalszej optymalizacji protokołów izolacji w celu minimalizacji zanieczyszczeń i degradacji materiału, co jest kluczowe dla uzyskania wysokiej jakości DNA do sekwencjonowania nowej generacji w analizach metagenomicznych.

The aim of this study was to optimize the process of DNA isolation and purification from saliva samples collected from clinical patients, in the context of preparing material for metagenomic analysis using high-throughput methods such as next-generation sequencing (NGS). Three commercial DNA extraction kits were compared: ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit, QIAamp® PowerFecal Pro DNA Kit, and PureLink™ Microbiome DNA Purification Kit. DNA yield, purity, and integrity were evaluated using spectrophotometric (NanoDrop), fluorometric (Qubit), and agarose gel electrophoresis methods. The best results were obtained using the QIAamp®, and PureLink™, which provided DNA of higher purity and concentration compared to the ZymoBIOMICS™. The findings indicate that further optimization of the isolation protocols is necessary to minimize contamination and degradation, which is crucial for obtaining high-quality DNA suitable for NGS-based metagenomic analyses.