微生物，如細菌，真菌，古生菌，藻類，原生動物和病毒，在許多不同的現象中扮演著重要角色，它們參與氣候變化，營養循環，生物降解和各類疾病。在生物技術領域，微生物可以應用于廣泛的領域，如制藥產業，環保產業和食品加工產業。微生物研究的主要目的是為了破譯微生物對健康和疾病的影響機制，與此同時發掘微生物新的應用。

近年來，微生物領域因新技術的出現而得到了很大的發展，這些新技術使微生物學能夠進行培養之外的分析，在多數研究中，微生物種群的組成是通過NGS來評估的。

可重復的微生物分析依賴于一個可靠且無偏倚的微生物組工作流程。細胞裂解是從樣品中提取DNA，RNA，蛋白或活菌的重要步驟。使用研磨珠機械裂解被認為是裂解各種細胞和微生物的金標準方法。法國Bertin Precellys生物樣品研磨器出色的3D振動技術能在幾分鐘內完成細胞和微生物的裂解。

以下是利用Precellys生物樣品研磨器研磨ZymoBIOMICS™標準微生物菌群提取DNA的步驟流程

實驗材料：

工具：Precellys珠式研磨器+Cryolys制冷系統（法國Bertin）；

樣本：使用ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit試劑盒提取的標準DNA樣品，分到12個管，每個管75ul；Buffer：725ul的裂解液（ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit含有）。

實驗程序：細胞裂解：使用Precellys Evolution（設定、高10000rpm）結合Cryolys制冷系統（溫度設定4℃）。

為了驗證理想的研磨條件，標準品的裂解設定為3個條件梯度：

>>-1個循環60s，無間歇（總時間1min）；-3個循環，每個循環60s，60s間歇（總時間5min）；-5個循環，每個循環60s，60s間歇（總時間9min）。

>>提取的DNA使用Qubit™ dsDNA BR Assay Kit (Thermo Fisher Scientific)定量，使用Illumina® MiSeq™ (2x300bp)對16S RNA基因序列分析；

>>使用ZymoBIOMICS™ Sequencing Service對序列和數據分析。

對照組細胞裂解：使用Supplier X組織研磨器（、高速度設定為6.5m/s）；5個循環，每個循環60s，間歇300s（總時間25min）；分析方法同上。

實驗結果：

圖1所示，不同條件下提取DNA的量，與對照相比，使用Precellys Evolutin組織研磨器裂解1min，提取的DNA已經達到大值。這表明細胞裂解1min的方法就可以代替之前報道的5min的方法；圖2中16S的數據也與理論上微生物結構的數據一致，也表明經過1min的珠式研磨，細胞是充分裂解的。此外，使用Precellys Evolution研磨5min之后，標準品結構也依然與理論上的結構保持一致，充分說明了研磨效果的穩定性。

實驗結論：

Precellys Evolution組織研磨器結合ZymoBIOMICS™ DNA Miniprep Kit試劑盒可以有效*的在1min之內完成細胞裂解，本篇應用也介紹了理想的微生物裂解工作流程，作為下游微生物準確定量例如擴增子測序、鳥 、槍法測序、RNA測序等的驗證程序，這個工作流程不但提供了高效的微生物裂解方法以及高產量的DNA，而且大大減少了提取過程的時間，節省了至少20min。

超快速: up to 10 000 rpm

超靈活: 0.5, 2, 7和 15mL研磨管

超高效: 強力3D振動

超保護: Cryolys Evolution新型冷卻技術，無需液氮和壓縮空氣