Direct DNA/ RNA/ Protein Quantificationdirectquant.eu/wp-content/uploads/2017/05/DireCtQuant... ·...

27
USER GUIDE Straightforward & Precise Direct DNA/ RNA/ Protein Quantification For Research Use Only Not Intended for any Animal or Human Diagnostic or Therapeutic Use www.directquant.eu

Transcript of Direct DNA/ RNA/ Protein Quantificationdirectquant.eu/wp-content/uploads/2017/05/DireCtQuant... ·...

  • USER GUIDE 

                                                                  Straightforward & Precise   

      

    Direct DNA/ RNA/ Protein Quantification  

      

     

     

    For Research Use Only Not Intended for any Animal or Human Diagnostic or Therapeutic Use 

      

    www.directquant.eu 

      

  • Straightforward & Precise 

    2                                           www.directquant.eu 

     

      #DCQ100T DireCtQuant  100T  ‐  DNA/RNA/protein  solubilization  reagent  with  temperature indicator  #DCQ100ST DireCtQuant  100ST  ‐  DNA/RNA/protein  solubilization  reagent  with  stabilized temperature indicator  #DCQ100W DireCtQuant 100W ‐ Colourless DNA/RNA/protein solubilization reagent   #DCQ1100T DireCtQuant 1100T  ‐ DNA/RNA/protein solubilization reagent  for  liquid samples with temperature indicator    #DCQELM DireCtQuant ELM ‐ Electrophoresis loading media with temperature indicator   #DCQDNAQ DireCtQuant DNAQ ‐ DNA quantification reagent   #DCQSKIT DireCtQuant SKIT ‐ Selection kit of our new line of reagents                       

  • Straightforward & Precise 

    3                                           www.directquant.eu 

     

     

    The DNA/RNA/protein solubilization reagents DireCtQuant 100T, 100ST and 100W are 

    conceptually new  reagents enabling quantitative analysis of a biological  sample  in  a 

    very  straightforward  and  precise way.  The  usage  of  these  reagents  overcomes  the 

    traditional  thinking  that  the building blocks of  the biological systems  (DNA, RNA and 

    proteins)  should  be  separated  prior  to  analysis.  The  complete  solubilization  of  the 

    sample  permits  quantitative  extraction  and  analysis  of  genomic,  plasmid,  plastid, 

    mitochondrial  and  viral  DNA  in  the  sample.  RNA  is  also  fully  represented  and 

    quantitative  analysis  of  messenger,  structural  (such  as  ribosomal),  transport, 

    microRNA, non‐coding RNA and viral RNA is achievable. This line of reagents provides a 

    one‐step, single reagent workflow which works by  instant disruption of the structure 

    of the biological sample through elimination of the non‐covalent interactions between 

    the biopolymers and bringing to solution  its constituents. The solubilized DNA can be 

    directly analysed by PCR, quantitative (Real Time) PCR (qPCR) or quantified in solution. 

    The solubilized RNA can be analysed by reverse transcription coupled with quantitative 

    PCR (RT‐qPCR). The proteins can be analysed by Western blot. The instant disruption of 

    the  structure  of  the  cell  and  the  biopolymers  effectively  blocks  the  endogenous 

    enzymatic  activity  of  the  sample,  effectively  preserving  its  original  composition  and 

    providing  exceptional  storage  capability.  These  reagents  can  be  used with  samples 

    from  milligram  to  gram  quantities  of  tissue  or  cultured  cells  (adherent  or  in 

    suspension) from a single cell to samples consisting up to million cells per millilitre of 

    reagent.  The  unique  characteristic  of  DireCtQuant  100T,  100ST  and  100W  is  the 

    possibility to perform an extensive analysis of the DNA, RNA and protein levels from a 

    single, minute sample. 

    DireCtQuant  1100T  is  a  highly  concentrated  reagent,  specifically  designed  for  the 

    analysis of biological liquids containing a limited amount of cells or extracellular nucleic 

    acids. This includes, but it´s not limited to, serum, plasma, cerebrospinal fluid, amniotic  

     

  • Straightforward & Precise 

    4                                           www.directquant.eu 

     

     

    liquid.  DireCtQuant  1100T  provides  the  possibility  of  direct  analysis  and  long‐term 

    sample storage capability.  

     

    DireCtQuant  ELM  is  an  electrophoresis  loading  media.  Innovatively,  following  the 

    sample preparation procedures,  this media  changes  the  colour of  the  sample which 

    helps assure that the correct temperature in each procedure step has been reached. It 

    contains  a  novel  tracking  dye  with  a  sharply  defined  migration  front  and  no 

    fluorescence detection interference.  

     

    DireCtQuant DNAQ  is a DNA quantification  reagent which permits  fast and accurate 

    quantification  of  DNA  content  in  the  sample.  This  reagent  permits  sample 

    normalization  to be done  in a unique way, based on  the estimation of  the genomic 

    DNA  content.  It  is  specifically  designed  to  be  compatible with  the widely  available 

    green  fluorescence  measuring  equipment  as  fluorescence  microplate  readers, 

    microfluorimeters or qPCR platforms.  

     

    DireCtQuant  SKIT  is  a  selection  kit of our new  line of  reagents: DCQ100ST  (4.5 ml), 

    DCQ100W (4.5 ml), DCQ1100T (0.5 ml), DCQELM (0.6 ml), DCQDNAQ (0.1ml).  

     

     

     

     

     

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    5                                           www.directquant.eu 

     

     

    TECHNOLOGY BEHIND  

    DireCtQuant 100T/100ST/100W/1100T are a result of a sophisticated manufacturing 

    process. The reagents are stable microemulsions at a precise equilibrium state. Upon 

    contact  with  the  biological  sample  at  high  temperatures  the  reagents  effectively 

    disrupt  its  structure  and  instantly  induce  a  long‐term  suppression  of  the  enzymatic 

    activities.  Individual  biopolymers  are  encased  in  a  protective  shell which  guarantee 

    long term storage capability. Upon mixing with water an abrupt structural transition is 

    induced, which  then permits  analysis by enzyme mediated  assays  such  as PCR.  It  is 

    important  not  to  alter  the  composition  of  the  extraction  reagent  and  to  use  the 

    recommended sample to reagent ratio in order to preserve these qualities.  

    DireCtQuant  100T,  100ST  and  1100T  contain  an  innovative  temperature  indicator 

    which  permits  rapid  visual  confirmation  that  the  adequate  temperature  that  is 

    required  for  the  activation  of  the  reagent  is  reached.  The  indicator  is  specifically 

    selected  not  to  interfere with  the  polymerase  activity  in  the  PCR  reaction  and  the 

    fluorescence excitation and detection in the region 470‐570 nm. It doubles as a colour 

    guide during the PCR setup, giving a pale red colour after addition of the sample to the 

    PCR reaction.  

    The  same  temperature  sensing  technology  is  used  in  our  protein  electrophoresis 

    loading media  (DireCtQuant ELM) designed  for direct analysis of protein  content by 

    Western  blotting.  The  achievement  of  the  proper  temperature  for  protein 

    denaturalization  and  disulfide  bonds  reduction  and  for  gel  loading  is  easily  visually 

    monitored.  

     

     

  • Straightforward & Precise 

    6                                           www.directquant.eu 

     

     

    CONTENTS  REAGENTS AND EQUIPMENT TO BE SUPPLIED BY USER  7 

    STORAGE  7 

    SAMPLE PREPARATION  8 

    Mammalian Tissue Samples Solubilization  8 

    Mammalian Adherent Cells Solubilization  10 

    Solubilization of Mammalian Cells Grown in Suspension Culture   12 

    Bacterial and Yeast Samples Solubilization  13 

    Plant Tissue Samples Solubilization  15 

    Liquid Samples Processing  16 

    SAMPLE ANALYSIS  17 

    qPCR or RT‐qPCR  17 

    Protein SDS‐PAGE   19 

    DNA Quantification  21 

    SAMPLE STORAGE  25 

    APPLICATION NOTE  26 

    Mouse Genotyping   26 

     

     

  • Straightforward & Precise 

    7                                           www.directquant.eu 

     

     

    REAGENTS AND EQUIPMENT TO BE SUPPLIED BY USER ● Dounce  homogenizer/ Potter‐Elvehjem homogenizer/ Bead Beater ● Micro centrifuge ● Thermo block capable of maintaining 90°C, preferably with agitation ● Nucleases/proteases‐free water 

     

     

     

    STORAGE DireCtQuant  100T/100ST/100W/1100T  ‐  shipped  at  ambient  temperature,  upon arrival store at room temperature up to 1 year. 

    DireCtQuant ELM ‐ shipped at ambient temperature, upon arrival store at ‐20°C up to 1 year. Once opened store at 4°C for up to 1 month. 

    DireCtQuant DNAQ ‐ shipped at ambient temperature, upon arrival store at ‐20°C up to  1  year. Once  opened  store  at  4°C  for  up  to  1 month.  Protect  from  unnecessary exposure to light. 

     

           

  • Straightforward & Precise 

    8                                           www.directquant.eu 

     

     SAMPLE PREPARATION  

    Mammalian Tissue  Samples Solubilization  

    1. Weigh the tissue and add 3.0 ml of DireCtQuant 100T/100ST/100W for every 100 mg of tissue sample.  

    *    NOTE:  Both fresh and snap frozen in liquid nitrogen tissues can be used.  

    2. Homogenize completely with Dounce, Potter‐Elvehjem homogenizer or Bead Beater. ↕ CRITICAL:  Complete  homogenization  of  the  tissue  is  critical.  Usually  20  strokes  of 

    Dounce homogenizer with tight clearance (approx. 50 µm) are sufficient. No particles after  homogenization  should  be  visible  by  eye.  Turbidity  in  case  of  lipid  rich  tissues (such as brain, liver, etc.) is expected and normal.  

    ↕ If  you  are  solubilizing  tissues  rich  in  collagen,  keratins  or  cartilage  it  will  not  be completely  solubilized  and  a  pellet  in  step  5.  will  be  observed.  DireCtQuant 100T/100ST/100W is not causing covalent bond breakage and because of this it can´t solubilize  that  kind  of  extracellular  matrix.  In  spite  of  this,  DireCtQuant 100T/100ST/100W will effectively extract all soluble components (DNA, RNA and not cross‐linked  proteins)  into  the  supernatant.  Homogenize  as  completely  as  possible with the appropriate method. 

     3. Transfer the lysate to an appropriate vial which can be securely closed, i.e vials with 

    screw cap. Use a vial with a volume similar to the volume of your sample in order to minimise volume changes due to evaporation in the next step.   

    4. Heat at 90°C  for 3 minutes with  shaking at 750  rpm or manually  inverting  the vial three to five times during the heat incubation.  

    !   CAUTION: Use appropriate protection when handling hot vials. 

    *   NOTE: DireCtQuant 100T and 100ST only:  the colour of  the  solution will  turn orange upon reaching the correct temperature. 

     5. Leave to cool down to room temperature and centrifuge at 5000 rcf for 1 minute. 

     

  • Straightforward & Precise 

    9                                           www.directquant.eu 

     

     

    *   NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only the colour of the solution will turn back to its original red colour. 

     6. If a pellet is observed, transfer the supernatant to a new vial.  

     

    7. Proceed with the analysis or store at ‐20°C (see sample storage).  *   NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only upon freezing the colour of the solution 

    will acquire pink colour.  

     

     

     

     

     

       

     

     

     

     

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    10                                           www.directquant.eu 

     

     

    Mammalian Adherent Cells Solubilization  

    1. Completely aspirate the cell culture medium from plates.  

    2. Add a minimum 200 µl of DireCtQuant 100T/100ST/100W per 1 cm2 of confluent cell layer  in  a  plate.  Pipette  several  times  until  the  whole  cell  layer  is  completely homogenized.  

    3. The optimal extraction ratio is 1000 cells/µl of DireCtQuant 100T/100ST/100W. *        NOTE:  The  maximum  recommended  number  of  cells  per  µl  of  DireCtQuant 100T/100ST/100W is 2500 diploid human/rat/mouse cells. For some cell types, as aneuploid cell lines, the number of cells should be reduced to avoid viscosity.  

     

    4. Collect  the all of  the homogenate  (using cell scraper  for example) and  transfer  the lysate into a centrifuge vial.   

     

    5. Mix  the  cell  lysate with  a  pipette  (pipetting  up  and  down  three  to  five  times  is usually sufficient) until the sample appears homogeneous. 

    *     NOTE:  If the  lysate  is too viscous and  is difficult or not possible to pipette comfortably, this means  that  the  amount  of  cells  is  higher  than  the maximum  recommended  ratio  of 2500 diploid human/rat/mouse  cells per µl of DireCtQuant 100T/100ST/100W.  In  such a case add 50% more DireCtQuant 100T/100ST/100W to the homogenate. 

    6. Transfer the lysate to an appropriate vial which can be securely closed, i.e vials with screw  cap.  Use  a  vial  with  a  volume  similar  to  the  volume  of  your  in  order  to minimise volume changes due to evaporation in the next step.   

    7. Heat at 90°C  for 3 minutes with  shaking at 750  rpm or manually  inverting  the vial three to five times during the heat incubation.  

     

  • Straightforward & Precise 

    11                                           www.directquant.eu 

     

      

    ! CAUTION: Use appropriate protection when handling hot tubes. 

     

    *    NOTE: With  DireCtQuant  100T  and  100ST  only  the  colour  of  the  solution will  turn orange upon reaching the correct temperature. 

     

    8. Leave to cool down to room temperature.  *  NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only the colour of the solution will turn back 

    to original red. 

     

    9. Proceed with the analysis or store at ‐20°C (see sample storage). *  NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only upon freezing the colour of the solution 

    will acquire pink colour. 

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    12                                           www.directquant.eu 

     

     

    Solubilization  of Mammalian  Cells Grown  in  Suspension Culture 

    1. Count the number of cells in the suspension culture.  

    2. Collect the cells by centrifugation and discard the supernatant completely.   

    3. Resuspend  the pellet  in DireCtQuant 100T/100ST/100W using  the optimal  ratio of 1x106 diploid human/rat/mouse cells per ml of DireCtQuant 100T/100W.  

    4. Mix  the  cell  lysate with a pipette until  it appears homogeneous. Pipetting up and down three to five times is usually sufficient.  

    5. Transfer the lysate to an appropriate vial which can be securely closed, i.e vials with screw cap.  Use a vial with a volume similar to the volume of your sample in order to minimise volume changes due to evaporation in the next step.   

    6. Heat at 90°C  for 3 minutes with  shaking at 750  rpm or manually  inverting  the vial three to five times during the heat incubation.  

    !  CAUTION: Use appropriate protection to when handling hot tubes. 

    * NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only the colour of the solution will turn pale orange upon reaching the correct temperature. 

     

    7. Leave to cool down to room temperature.  * NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only the colour of the solution will turn back to original red. 

     

    8. Proceed with the analysis or store at ‐20°C (see sample storage). *  NOTE:  With DireCtQuant 100T and 100ST only upon freezing the colour of the solution 

    will turn pink. 

  • Straightforward & Precise 

    13                                           www.directquant.eu 

     

     

    Bacterial and Yeast Samples Solubilization 

     

    1. Collect  the  cells by  centrifugation  at 10000  rcf  for 1 minute and discard all of  the media.  

    *   NOTE: Bacteria and yeast posses a cell wall, which represent an extensive cross‐linked structure which will be not solubilized, but  independently of this the nucleic acids and the soluble proteins will be effectively extracted.  

     

    2.   Resuspend  the  pellet  in DireCtQuant  100T/100ST/100W  using  the  optimal  ratio  of 1x107  bacteria  or  1x106  yeast  cells  per ml  of DireCtQuant  100T/100ST/100W  until appears homogeneous. 

     

    3.    Transfer the lysate to an appropriate vial which can be securely closed, i.e vials with screw cap. Use a vial with a volume similar to the volume of your sample in order to minimise volume changes due to evaporation in the next step.  

     

    4. Heat at 90°C  for 3 minutes with  shaking at 750  rpm or manually  inverting  the vial three to five times during the heat incubation.  

    !  CAUTION: Use appropriate protection to when handling hot tubes. 

    *  NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only the colour of the solution will turn pale orange upon reaching the correct temperature. 

     

    5. Leave to cool down to room temperature.  *  NOTE:  With DireCtQuant 100T and 100ST only the colour of the solution will turn back to original red. 

     

     

  • Straightforward & Precise 

    14                                           www.directquant.eu 

     

     

    6. Centrifuge  at  10000  rcf  for  1 minute  and  transfer  the  supernatant  to  a  new  vial. Discard the pellet.  

    7. Proceed with the analysis or store at ‐20°C (see sample storage). *    NOTE:  With  DireCtQuant  100T  and  100ST  only  upon  freezing  the  solution  will 

    acquire pink colour. 

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    15                                           www.directquant.eu 

     

     

    Plant Tissue Samples Solubilization  

    1.  Weigh the tissue and add 3.0 ml of DireCtQuant 100T/100ST/100W for every 100 mg of tissue sample.  

    *  NOTE:    Plant  tissue  contains  a  cell  wall,  which  represent  an  extensive  cross‐linked structure which will not be solubilized, but independently of this the nucleic acids and the soluble proteins will be effectively extracted in case mechanical disruption of the cell wall is achieved. In case of very water‐rich tissue such as mature fruits consider the usage of  DireCtQuant  1100T  for  liquid  samples.  In  the  latter  case  use  1/10  of  the  suggested volume of the reagent, e.g.: 

     

    Sample weight  #DCQ100T  #DCQ1100T 10 mg  0.3 ml  0.03 ml 100 mg  3 ml  0.3 ml 300 mg  9 ml  0.9 ml 600 mg  18 ml  1.8 ml 

     

    2.    Homogenize completely with Bead Beater. ↕ CRITICAL: Complete homogenization of  the material  is  critical. Optimize  the  time,  size and material of  the beads  to achieve complete homogenization. Alternatively  freeze  in liquid nitrogen, grind to powder and add DireCtQuant 100T/100ST/100W.  

    3.   Transfer the lysate to an appropriate vial which can be securely closed, i.e vials with screw  cap.  Use  a  vial  with  a  volume  similar  to  the  volume  of  your  in  order  to minimise volume changes due to evaporation in the next step.   

    4.   Heat at 90°C  for 3 minutes with  shaking at 750  rpm or manually  inverting  the vial three to five times during the heat incubation.  

    !  CAUTION: Use appropriate protection when handling hot tubes. * NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only  the  colour of  the  solution will  turn pale orange upon reaching the correct temperature. 

     5.   Leave to cool down to room temperature and centrifuge at 5000 rcf for 1 minute. 

    * NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only the colour of the solution will turn back to original red. 

    6.  Transfer the supernatant to a fresh vial. 7. Proceed with the analysis or store at ‐20°C (see sample storage). 

    *   NOTE: With DireCtQuant 100T and 100ST only upon freezing the solution will acquire pink colour.  

  • Straightforward & Precise 

    16                                           www.directquant.eu 

     

      

    Liquid Samples Processing DireCtQuant  1100T  provides  an  unique  opportunity  to  analyze  the  cell‐free (circulating, exosome‐associated) nucleic  acids without  the purification  steps usually associated with significant nucleic acid loss. With a properly optimized assay, detection of single molecule per µl of sample is possible.  

     

    1. Mix the sample (serum, plasma, cerebrospinal liquid) with one tenth of its volume of DireCtQuant 1100T (e.g. mix 1 ml of plasma with 100 µl of DireCtQuant 1100T) 

     2. Use a vial which can be securely closed,  i.e vials with screw cap.   Use a vial with a 

    volume similar to the volume of your sample  in order to minimise volume changes due to evaporation in the next step.  

    3. Heat at 90°C  for 3 minutes with  shaking at 750  rpm or manually  inverting  the vial three to five times during the heat incubation.  

    !   CAUTION: Use appropriate protection to when handling hot tubes.

    * NOTE: The colour of the solution will turn orange upon reaching the correct temperature. 

    4. Leave to cool down to room temperature.  *  NOTE: The colour of the solution will turn back to original red. 

    5. Proceed with the analysis or store at ‐20°C (see sample storage). *  NOTE: Upon freezing the colour of the solution will turn pink.

      

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    17                                           www.directquant.eu 

     

     

    SAMPLE ANALYSIS 

    qPCR or RT‐qPCR  

    1. Use up to 1 µl of the sample solubilized with DireCtQuant 100T/100ST/100W/1100T for reaction with a final volume of 20 µl (qPCR/RT‐qPCR).  First  add  the  sample  and  the water  to  the  reaction  tube  and mix well.  Add  the enzyme/enzyme containing master mix as a  last component. Undiluted reagent will inhibit the polymerase activity. Don´t use more than 1 µl per 20 µl of  final volume PCR reaction!  

    The colour indicator in DireCtQuant 100T/100ST/1100T doubles as a colour guide and after addition of the sample to PCR reaction  it acquires pale pink colour. This does not interfere with the excitation/detection of the fluorescence in the 430nm ‐ 560nm range (this also improves signal to noise ratio). If you are using detection method not within this spectral region it is necessary to use DireCtQuant 100W.  

    *  NOTE:  Suggested  format  for  qPCR/RT‐qPCR  analysis  is  1000  cells  per  reaction.  This guarantees  low  variability  and  a  confident  detection  of  expression  as  low  as  single gene/transcript copy per cell. Using a significantly higher number of cell per reaction will likely  inhibit  the PCR  reaction and does not  represent any advantage  in  the detection of low‐copy number targets. 

    Please consult DNA quantification section. 

    *  NOTE: We strongly recommend the use of one‐step RT‐qPCR kits. Tested with Amethys One Step  qRT‐PCR  MasterMix  (Cambridge  Bioscience).    TaqMan®  RNA‐to‐Ct™  1‐Step  Kit (Applied Biosystems®), iTaq Universal One‐Step Kit (Bio‐Rad),  

     

    2. In the case that a two‐step RT‐qPCR is performed, use up to 1 µl of the lysate for the first  step  (first  strand  cDNA  synthesis)  in  final  volume  of  20  µl.  The  reverse transcription  product  (cDNA)  can  be  directly  used  in  RT‐qPCR  or  stored  at  ‐20°C. Usually up to 2 µl of cDNA is used for the second step reaction with total volume of 20 µl. 

  • Straightforward & Precise 

    18                                           www.directquant.eu 

     

    !     CAUTION: Make sure  that you are using exon‐exon spanning primer  in your RT‐qPCR                                assay as no separation of DNA and RNA is performed and they are both present in your sample.   

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    19                                           www.directquant.eu 

     

     

    Protein SDS‐PAGE  1. Prepare the sample by mixing with: 

      DireCtQuant ELM (provided as 5X) 

     

          ‐    up to 31  µl of the sample extracted with DireCtQuant 100T/100ST/100W       ‐    8    µl of DireCtQuant ELM         ‐    1    µl of a reducing agent of your choice (2‐mercaptoethanol,                                                     1M dithiothreitol or 0,5M TCEP), not provided.  

    *      NOTE:  2‐Mercaptoethanol/β‐mercaptoethanol  (2‐ME)  is  usually  supplied  as  a  14M solution (pure liquid) which will result in 360 mM final concentration if 1 µl is used for the sample preparation. 

     Dithiothreitol (DTT) should be freshly prepared as a 1M solution  in water (the resulting final concentration will be 25 mM). 

    Tris(2‐carboxyethyl)phosphine) (TCEP) should be prepared as a neutral pH solution. The stock  is stable at room temperature (the resulting final concentration will be 12,5mM). This    stable,  non‐odor,  non  volatile,  and  irreversible  reducing  agent    represents significant advantage in handling, reproducibility and reduced toxicity.  

     * NOTE: Suggested format for Western blot  is 10,000  ‐30,000 cells per 5 mm wide  lane, 

    depending  on  the  detection  condition.  Please  use  only  non‐diluted  DireCtQuant 100W/100ST/100T to adjust sample volumes. Don´t use water, this will interfere with the migration of proteins and tracking dye characteristics.   

    2. Heat at 90°C for 3 minutes with shaking at 750 rpm.   

    3. Let the sample to cool down to room temperature and load on the gel.    *   NOTE: The DireCtQuant ELM contains a temperature indicator which serves as tracking 

    dye as well. The colour of the sample is changing as follows:     

  • Straightforward & Precise 

    20                                           www.directquant.eu 

     

     - ORANGE  during  the  incubation  at  90°C  indicating  proper  reduction/protein 

    denaturalization conditions.  - RED when room temperature is reached and sample is ready for loading and during the 

    electrophoresis. - PINK  when stored at ‐20°C. 

     Some  lots  of  reducing  reagents  contain  impurities  which  can  interfere  will  the sensitivity  of  the  temperature  indicator.  In  this  case  you will  not  observe  the  clear colour  transitions  but  if  proper  temperature  incubation  is  performed  the  sample preparation will be successful.   

    *    NOTE:  The  tracking  dye  front  is  RED  and  clearly  defined  compared  with  traditional bromphenol blue‐containing tracking dyes. The dye migrates in front of the leading ion in the  Laemmli  system  and  because  of  its  red  colour  is  easily  distinguishable  from  the commonly used blue stained protein markers. No residual binding to proteins is observed as in some cases with bromphenol blue.  The absorption spectrum is specifically selected not  to  interfere with  in‐gel or membrane  fluorescence detection by  infrared    scanners.  The  loading  media  is  completely  compatible  with  Laemmli  system  and  MOPS/MES neutral electrophoresis systems.  In   case BisTris‐gels are used  in combination with MES buffer the dye front is not as sharp and the colour can be yellow, but the electrophoresis assay will be completed correctly in spite of this. 

     

    *    NOTE:  This  system  is  not  suitable  for  native  electrophoresis.  The  DireCtQuant  ELM loading  media  should  not  be  used  with  samples  extracted  in  a  different  from DireCtQuant  100T/100ST/100W/1100T  buffers.  Most  probably  this  will  result  in aberrant or absence of protein migration. 

     

     

     

     

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    21                                           www.directquant.eu 

     

     DNA Quantification As the DNA amount per cell is a constant (with few exceptions) by estimation of DNA concentration in the extracted sample it’s possible to estimate the original amount of cells per volume of solubilized sample. The calculated number of cells per volume of sample is possibly the best way to normalize between samples of the same experiment and between samples across different experiments, etc. This workflow eliminates the necessity  of  the  measurement  of  expression  of  reference  genes  or  housekeeping proteins amount to normalise the RT‐qPCR and Western blot data, respectively. As this method gives a very precise estimation of the total number of cells, it can also be used as a cell viability assay (e.g. if the experimental treatment changes the number of cells due to toxicity, division suppression, etc.). The result is to adjust all samples to a  common  concentration  (e.g.  1000  cells/µl)  after  the measurement,  thus  avoiding usage  of  various  dilution  factors  for  each  assay  set  up.  Use  the  reagent  that  was initially for the sample solubilization procedure. The  DNA  concentration  in  a  sample  of  tissue/cells  solubilized  with  DireCtQuant 100T/100ST/100W  can  be  measured  using  a  method,  based  on  the  fluorescence emission of proprietary dye complex. The presence of proteins,  lipids and RNA  in the lysates  prepared  with  DireCtQuant  100T/100ST/100W  does  not  interfere  with  the sensitivity of the DNA measurement.  

    It  is  fast  (minutes)  and  adapted  for  use  with  a  fluorescence  plate  reader,  micro‐fluorimeter or qPCR setup.  

    As a DNA standard solution a purified DNA sample prepared by the user or commercial supplier should be used. You can use  lambda DNA or  linearized and purified plasmid preparation.  

    !    CAUTION: Do  not  use  supercoiled  plasmids  as  standards  and make  sure  the  standard   DNA is dissolved in pure nuclease free water without additives (TRIS, EDTA, etc.) 

     

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    22                                           www.directquant.eu 

     

     

    1. Prepare  the working  solution of DireCtQuant DNAQ by diluting  it a hundred  times with  nuclease  free water  (e.g.  10  µl  of  the  stock  solution with  990  µl  of  distilled water).  

    *  NOTE:  DireCtQuant  DNAQ  is  supplied  in  DMSO.  Bring  the  stock  solution  to  room temperature  in  advance  and  homogenize  well  before  use.  Always  prepare  the DireCtQuant DNAQ  solution  just  before  use,  because  the  dye  is  stable  for  only  a  few hours. Keep it protected from light. 

    2.  Prepare  standard  curve  dilution  series  from  a DNA  standard  (not  provided)  using                                DireCtQuant 100T/100W. Use the reagent used for the solubilisation of your sample. 

    *     NOTE: The recommended range of the standard curve  is 25‐1 ng/µl (equivalent approx 5000‐200 mammalian cells/µl).  

     3.  Mix  20  µl  of  the  sample  or  standards  with  20  µl  of  the  working  solution  of 

    DireCtQuant DNAQ  (prepared  in  point  1.)  in  a  tube  or  PCR  plate.  If  a microplate reader is used mix 100 µl sample plus 100 µl working DireCtQuant DNAQ solution per 96‐well plate. For any other plate formats, scale appropriately. Protect the samples from long term exposure (more than minutes) to light. Mix well at any step.  

    4. Measure the fluorescence of the samples and the standards (Excitation ʎmax=495nm; Emission ʎmax=535nm). Microfluorimeter, fluorescence plate reader with appropriate filter set or SYBR / FAM channel of a Real‐Time PCR system can be used.  

    *     NOTE:  If Real‐Time PCR system  is used set up  the machine  for single measurement at 20°C and look at the raw data for SYBR / FAM channel.  

     

    5.  Create  a  standard  curve  using  the  data  from  standard  DNA  serial  dilutions  and extrapolate the concentration of your sample. 

    *  NOTE: Depending of the technology of the instrument used the resulting standard curve could be  straight  line or polynomal  function. Use  the proper  curve  fitting method and expect to achieve r2>0.995. 

     

     

  • Straightforward & Precise 

    23                                           www.directquant.eu 

     

     

    6.    If  a  sample  has  a  concentration  higher  than  the most  concentrated  point  of  the standard curve dilute the sample (from point 3) further, using the reagent used for sample solubilization  (DireCtQuant 100T/100ST/100W). 

     

    7.  From the extrapolated DNA concentration of your sample you can now calculate the number of cells per µl of DireCtQuant 100T/100ST/100W extract. Assume that a cell contains a diploid genome. Human genome contains 7 pg of DNA, mouse genome  ‐ 6.5 pg and rat genome  ‐ 6.9 pg of DNA. Consider the dilution during preparation of the sample. 

     

    Example: Extrapolated concentration of a DNA sample is 6.9ng/µl. If rat cells/tissue has been used (6.9 pg DNA/diploid cell) Number of cells per µl of the extract = 6900 pg/µl/ 6.9 pg/cell = 1000 cells/µl.  

     8. Use  this number  to normalize  the data of your experiments. For example, analyse 

    equal amount of cells per RT‐qPCR reaction which eliminates the need of reference gene expression measurement, where expression can be  instable depending of the experimental conditions. The same data can be used for the normalization of sample loading  on  Western  blot  analysis  eliminating  the  necessity  of  detection  of  the housekeeping gene, which also can be regulated in your particular experiment. This workflow  greatly  simplifies  the  experimental  work,  provides  substantial  cost reduction and significantly  improves significantly the reliability of your analysis. For normalization  of  the  loading  volumes  always  use  the  reagent  used  for  the  initial solubilization of the sample. Don´t use water or another “buffer” which can interfere with the structure of the reagent and its properties. 

           

  • Straightforward & Precise 

    24                                           www.directquant.eu 

     

       Fluorescence spectra of DNAQ bound to double stranded DNA  

     

    DNAQ  is a proprietary dye  formulation exhibiting a high selectivity  to double  stranded DNA. Equal amount of RNA or protein in solution are exhibiting just around 15% and 1% increase in the  signal,  respectively.  This permits  correct  estimation of  the  concentration of DNA  in  the presence of the other cellular constituents.  

     

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    25                                           www.directquant.eu 

     

     

    SAMPLE STORAGE  This  system  provides  exceptional  storage  stability  of  biological  samples  once solubilized.  Unprecedented  stability  provides  a  greater  flexibility  in  experimental planning, archiving and  field  storage of biological  samples. Our  tests have  shown no detectable degradation of DNA (less than 10% variation, assessed by qPCR), RNA (less than  10%  variation,  assessed  by  RT‐qPCR)  or  protein  (densitometry  comparison  of protein  bands  separated  by  gel  electrophoresis)  in  samples  (DireCtQuant 100T/100ST/100W/1100T  lysates)  stored,  after  the  extraction  is  completed  in undiluted regent:  

    ● at 37°C for a week; 

    ● at room temperature for a week; 

    ● at 4°C for a week; 

    ● at ‐20°C for 3 months; 

    ● at ‐80°C for at least 6 months; 

    ● up to eight heat (90°C) and cool (RT) cycles. 

    ● up to eight freeze and thaw cycles. 

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • Straightforward & Precise 

    26                                           www.directquant.eu 

     

     

    APPLICATION NOTE 

        Mouse Genotyping 1. Cut a small piece of mouse tail (1 mm from an adult animal or 2 mm from a newborn 

    animal) or ear punch and put it in a 1.5 ml tube.  

    2. For each sample to be processed add 200 µl DireCtQuant 100T/100ST/100W and 50 µg Proteinase K (not provided).  

    3. Collect to the bottom of the tube by centrifugation.  !    CAUTION: Be cautious that the whole tail piece is covered by the solution.  

     

    4. Incubate samples at 55°C with gentle shaking. Usually it takes 1‐2 hours (newborn) or 2‐4  hours  (adult)  until  the  piece  of  tissue  is  completely  digested.  Alternatively, incubate the tubes overnight at 37°C.  

    5. After the tissue is completely digested place the tubes at 90°C for 3 minutes in order to inactivate the Proteinase K. 

    !   CAUTION: Use appropriate protection when handling hot tubes. 

     

    6. Proceed with the analysis or store at ‐20°C.  

    7. For PCR‐based genotyping analysis use directly up  to 1 µl of  the  sample per 20 µl reaction. *    NOTE:  Please note that after the solubilization of the tail in the presence of Proteinase K 

    the lysate is not suitable for any other application except PCR‐based genotyping analysis.  

     

     

  • Straightforward & Precise 

    27                                           www.directquant.eu 

     

     

    General statement 

    Handle  our  products  in  accordance  with  safe  laboratory  practices: wear suitable protective gloves, eyewear and clothing.  

     

     

     

    In  case  of  any  doubt  please  feel  free  to  contact  DireCtQuant  team  at: [email protected] 

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Last version: V6