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Les billes magnétiques ne reçoivent pas beaucoup de respect dans le monde du séquençage, mais elles sont sacrément utiles. Voici quelques applications que vous devriez essayer !

Mais d'abord, comment fonctionnent réellement les billes magnétiques ?

Les billes elles-mêmes sont des sphères de polystyrène qui ont été recouvertes de fer pour les rendre superparamagnétiques.
C'est juste un terme sophistiqué pour 'elles sont très attirées par les aimants'. Et parce qu'elles sont attirées par les aimants, cela en fait la solution parfaite pour l'isolement à haut débit des biomolécules !

Ces billes de fer peuvent être fonctionnalisées de différentes manières, par exemple, elles peuvent être enrobées pour lier des protéines, de la biotine, ou même des acides nucléiques. Cette polyvalence est ce qui les rend si utiles pour la manipulation moléculaire !

Extraction d'acides nucléiques : Les billes sont fonctionnalisées avec des groupes carboxyles qui leur permettent de se lier aux acides nucléiques précipités par le sel. Cette liaison est facilitée par un 'agent d'encombrement' comme le polyéthylène glycol (PEG) qui force l'ADN/ARN à se rapprocher des billes ! C'est fondamentalement le processus de référence pour tous ceux qui veulent effectuer une extraction d'acides nucléiques à haut débit. C'est également une méthode d'extraction très douce, contrairement aux plaques ou colonnes à base de filtre qui cisaillent l'ADN/ARN, les billes peuvent donner des longueurs de 60 kb, ce qui est parfait pour les applications de séquençage à lecture plus longue.

Sélection de la taille de l'ADN : Mais attendez, il y a plus ! Vous pouvez également utiliser ces billes de la même manière pour effectuer une sélection de la taille de l'ADN. La longueur de la taille de l'insert de fragment est importante pour le séquençage à lecture courte et, selon la longueur de votre lecture, vous voudrez peut-être viser des tailles de fragments comprises entre 75 pb et 400 pb. Historiquement, cela se faisait par sélection de taille sur gel ou par sonication, mais les billes peuvent également être utilisées pour sélectionner des gammes de tailles de fragments en ajustant la concentration de l'agent d'encombrement ! Essentiellement, plus vous incluez d'agent d'encombrement, plus les fragments que vous conservez sont petits.

Normalisation des acides nucléiques : Alternativement, les billes elles-mêmes ont une capacité de liaison spécifique basée sur leur taille, la concentration de sel et le rapport PEG. Pour cette raison, ces billes peuvent être utilisées pour lier une quantité spécifique d'acide nucléique pour les applications en aval sans avoir à se soucier de quantifier la quantité présente avant de passer à l'étape suivante !

Capture de cible : Les billes peuvent être enrobées de streptavidine, une protéine qui se lie très étroitement à la biotine. Cette affinité a été cooptée pour les applications de capture de cible. Des sondes d'acides nucléiques marquées à l'extrémité 5' avec de la biotine sont incubées avec un échantillon d'ADN pour se lier à leurs cibles, exposées à des billes magnétiques recouvertes de streptavidine, puis lavées pour isoler la cible capturée de l'échantillon en vrac.

Immunoprécipitation : Encore un grand mot, mais cela signifie simplement 'utiliser un anticorps pour isoler quelque chose !' Les billes magnétiques peuvent être fonctionnalisées pour lier des anticorps. Celles-ci peuvent ensuite isoler magnétiquement des cellules spécifiques d'un échantillon, des protéines liées à des fragments d'ADN, ou pêcher toute interaction d'affinité que vous désirez.

Respectez le pouvoir de la bille !