Assessment of DNA contents of soil fungi
DNA Extraktionen von Mikroorganismen unter Bodenbedingungen sind während der letzten zehn Jahre vermehrt publiziert worden. In den meisten Fällen wird keine quantitative Aussage von DNA-Gehalten der Organismen auf Trockengewichtsbasis gegeben. Dieses ist aber ein sehr notwendiger Aspekt, wenn es darum geht das eigene Protokoll auf die Extraktionsgüte zu überprüfen und ebenso ein wichtiger Aspekt in ökologischen Untersuchungen, wo es nicht wünschenswert wäre, wenn das Extraktionsprotokoll bevorzugt nur DNA aus Bakterien oder nur Pilzen extrahieren würde. Da die Mehrheit der heutigen Extraktionsprotokolle zur DNA-Extraktion für Bakterien entwickelt wurde, erschien es notwendig, unser eigenes Extraktionsprotokoll (Blagodatskaya et al., 2003) dahingehend zu überprüfen, inwieweit es sich für die DNA-Extraktion von Pilzen eignet. DNA-Ausbeuten von 25 Pilzarten lagen bei 3.3 µg mg-1 Trockengewicht (TG) in einer Bandbreite von 0.92 µg mg-1 bis 6.32 µg mg-1. Dieses ist ein befriedigendes Ergebnis verglichen mit DNA-Gehalten aus Pilzen unter Reinkultur. Eine Modifizierung des Extraktionsprotokolls durch Weglassen von Aurintricarboxylsäure (ATA) und Zufügen von einem Glucanex-Lyticase Komplex ergab eine Verdopplung der Ausbeuten an dsDNA mit einem mittleren Wert, der bei 6.45 µg mg-1 TG lag. Dabei ergaben acht von den zehn hier getesteten Arten eine Ausbeute über 6.0 µg mg-1. Dies deutet darauf hin, dass in unseren Untersuchungen die DNA-Werte der Pilze sehr gut vergleichbar sind. Es wurde kein Zusammenhang zwischen der Wachstumsrate der Arten und der potentiellen DNA Ausbeute gefunden; jedoch wurde die Ausbeute mit dem Alter der Organismen geringer. Über Video-Fluoreszenzmikroskopie konnte gezeigt werden, dass eine komplette Desintegration der Hyphen nicht notwenig war, um hohe DNA-Ausbeuten zu erhalten; eher ist die Schnelligkeit des Extraktionsprozesses zusammen mit der Miniaturisierung der Proben ausschlaggebend für hohe Ausbeuten.
DNA extractions from microorganisms under soil conditions have been published to a great extent during the last decade. A quantitational approach was, however, rarely attempted so that until today there is hardly a data source available which gives information on DNA contents of microorganisms, i.e. fungi, on a dry weight basis. This is however a very necessary aspect, particularly when an extraction protocol per se should be tested for its efficacy or particularly as well in ecological studies, where it would be important to have an unbiased extraction procedure. That is, the procedure used should be optimal for DNA extraction of both bacteria and fungi to the same extent. Since the majority of extraction protocols used today were designed to extract DNA from bacteria, it was found necessary to examine our own extraction procedure (Blagodatskaya et.al., 2003) for its applicability to extract DNA from soil fungi. DNA extractions from 25 soil fungal species resulted in a mean dsDNA recovery of 3.3 µg mg-1 dry weight with a range of 0.92 µg mg-1 to 6.32 µg mg-1. However, a modification of the original extraction procedure by omitting aurintricarboxylic acid (ATA) but adding a Glucanexlyticase enzyme complex which was tested on ten fungal species resulted in a doubling of dsDNA yields with a mean of 6.45 µg mg-1 dry weight (range 4.2 µg mg-1 to 8.7 µg mg-1 dry weight), whereby eight of the ten species gave DNA yields above 6.0 µg mg-1 dry weight, which indicates that in our study the DNA yields were very much comparable between species. No apparent relationship existed between the innate growth rate of fungal species and DNA yields obtained; but yields decreased with the age of the fungal cultures. As investigated by video-fluorescence microscopy a complete hyphal disintegration did not seem necessary for obtaining a high DNA yield but rather the rapidity of the extraction process together with the miniaturization of the samples promoted a high recovery.
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