Extraction d'ADN totale à partir d'échantillons environnementaux

Notre compréhension de l'écologie et de la diversité microbiennes s'est rapidement développée depuis l'introduction des méthodes moléculaires pour l'étude des communautés microbiennes, et le rythme d'accumulation de nos connaissances s'accélérera avec l'utilisation généralisée des technologies de séquençage de nouvelle génération. Comme la majorité des micro-organismes doivent encore être cultivés, les recherches doivent s'appuyer sur l'analyse directe d'échantillons environnementaux. Une première étape typique est l'extraction directe de l'ADN total d'échantillons environnementaux, qui contiennent souvent divers phylas et substances interférentes dans une matrice complexe. Les problèmes d'extraction représentative de l'ADN de substrats complexes tels que le sol ont fait l'objet de nombreuses études.

Extraction d'ADN à partir de racines et de feuilles de plantes

Des méthodes efficaces d'extraction de l'ADN doivent générer de bons rendements en ADN, elles doivent être non biaisées en termes de récupération de l'ADN des diverses espèces présentes et elles doivent générer un ADN adapté aux applications en aval. De nombreuses méthodes d'extraction de l'ADN à partir d'échantillons environnementaux ont été publiées, mais il semble qu'aucune méthode ne soit exempte de biais. Par conséquent, les chercheurs peuvent opter pour une méthode spécialisée adaptée à leur environnement particulier ou effectuer un choix pragmatique en fonction de l’applicabilité étendue de la méthode à un certain nombre de systèmes.

Parmi les méthodes disponibles, celles impliquant une perturbation physique par le battage des billes semblent avoir la plus large applicabilité et sont facilement disponibles sous forme de kit. Depuis la première description de cette approche, diverses études ont montré que le battement des billes génère de bons rendements en ADN et qu’il récupère l’ADN d’une grande diversité d’organismes, ce qui est utile pour les études comparatives. Le battage des billes peut être optimisé pour des applications particulières et constitue la base de la procédure de lyse utilisée dans la méthode standard internationale d'extraction des sols ISO 11063.

Nous donnons ici les grandes lignes d’une méthode d’extraction d’ADN rapide et adaptable. Il est basé sur un kit commercial (FastDNA, MP Biomedicals) qui utilise la lyse avec battement des billes et la purification de l’ADN par absorption sur silice. Le protocole a été décrit à l'origine par Borneman et al. et a été modifié pour accélérer le processus d'extraction et réduire la dépendance aux réactifs exclusifs. Cette méthode est rapide, génère un ADN adapté à l'analyse PCR et évite l'utilisation de réactifs dangereux. Il est également adaptable et capable d'extraire de l'ADN d'un large éventail d'échantillons environnementaux, y compris des sols avec différentes teneurs en argile et des sols pollués par des métaux lourds et des aromatiques. La méthode a été utilisée pour extraire l'ADN des sols afin d'analyser la diversité fongique et pour extraire l'ADN de cultures fongiques, de lichens et de champignons. Il fonctionne également efficacement sur les biofilms marins et d'eau douce et sur divers sédiments, filtres à charbon et échantillons de matières fécales. Avec des modifications mineures, il peut être utilisé pour extraire l’ADN de racines de plantes et leur microbiote associé, ainsi que de spores bactériennes et d’organismes à Gram positif qui sont autrement difficiles à lyser.

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