Published January 16, 2024 | Version v1
Publication Open

Comparison of Three Methods to Extract Plasmodium falciparum DNA from Whole Blood and Dried Blood Spots

Creators

  • 1. Khon Kaen University

Description

This study aimed to compare the effectiveness of three DNA extraction methods: the GF-1 Blood DNA Extraction Kit (GF-1 BD Kit), which employs a spin column along with lysing and washing buffers; the tris-ethylenediaminetetraacetic acid and proteinase K (TE-pK) method, which utilizes a combination of TE buffer and proteinase K for cell lysis; and DNAzol ® Direct (DN 131), a single reagent combined with heating for the extraction process. Plasmodium falciparum DNA was extracted from both whole blood and dried blook spots (DBSs), with consideration of DNA concentration, purity, cost, time requirement, and limit of parasite detection (LOD) for each method. The target gene in this study was 18S rRNA , resulting in a 395-bp product using specific primers. In the comparative analysis, the DN 131 method yielded significantly higher DNA quantities from whole blood and DBSs than the GF-1 BD Kit and TE-pK methods. In addition, the DNA purity obtained from whole blood and DBSs using the GF-1 BD Kit significantly exceeded that obtained using the TE-pK and DN 131 methods. For LOD, the whole blood extracted using the DN 131, GF-1 BD Kit, and TE-pK methods revealed 0.012, 0.012, and 1.6 parasites/µL, respectively. In the case of DBSs, the LODs for the DN 131, GF-1 BD Kit, and TE-pK methods were 1.6, 8, and 200 parasites/µL, respectively. The results revealed that the TE-pK method was the most cost-effective, whereas the DN 131 method showed the simplest protocol. These findings offer alternative approaches for extracting Plasmodium DNA that are particularly well-suited for large-scale studies conducted in resource-limited settings.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تهدف هذه الدراسة إلى مقارنة فعالية ثلاث طرق لاستخراج الحمض النووي: مجموعة استخراج الحمض النووي للدم GF -1 (مجموعة GF -1 BD)، والتي تستخدم عمودًا دوارًا جنبًا إلى جنب مع مخازن التحليل والغسيل ؛ طريقة حمض ثلاثي إيثيلين داي أمينيترا أسيتيك وبروتيناز K (TE - pK)، والتي تستخدم مزيجًا من TE buffer وبروتيناز K لتحلل الخلايا ؛ و DNAzol ® Direct (DN 131)، وهو كاشف واحد مقترن بالتسخين لعملية الاستخراج. تم استخراج الحمض النووي للمتصورة المنجلية من كل من الدم الكامل والبقع المجففة (DBSs)، مع مراعاة تركيز الحمض النووي، والنقاء، والتكلفة، ومتطلبات الوقت، وحد الكشف عن الطفيليات (LOD) لكل طريقة. كان الجين المستهدف في هذه الدراسة هو الحمض النووي الريبوزي الريبوزي 18S ، مما أدى إلى منتج 395 - bp باستخدام بادئات محددة. في التحليل المقارن، أسفرت طريقة DN 131 عن كميات أعلى بكثير من الحمض النووي من الدم الكامل و DBSs من مجموعة GF -1 BD وطرق TE - pK. بالإضافة إلى ذلك، تجاوز نقاء الحمض النووي الذي تم الحصول عليه من الدم الكامل و DBSs باستخدام مجموعة GF -1 BD بشكل كبير تلك التي تم الحصول عليها باستخدام طرق TE - pK و DN 131. بالنسبة لـ LOD، كشف الدم الكامل المستخرج باستخدام طرق DN 131 و GF -1 BD و TE - pK عن 0.012 و 0.012 و 1.6 طفيليات/ميكرولتر، على التوالي. في حالة DBSs، كانت LODs لطرق DN 131 و GF -1 BD و TE - pK 1.6 و 8 و 200 طفيلي/ميكرولتر، على التوالي. كشفت النتائج أن طريقة TE - pK كانت الأكثر فعالية من حيث التكلفة، في حين أظهرت طريقة DN 131 أبسط بروتوكول. تقدم هذه النتائج مناهج بديلة لاستخراج الحمض النووي للمتصورة مناسبة بشكل خاص للدراسات واسعة النطاق التي أجريت في بيئات محدودة الموارد.

Translated Description (French)

Cette étude visait à comparer l'efficacité de trois méthodes d'extraction d'ADN : le kit d'extraction d'ADN sanguin GF-1 (GF-1 BD Kit), qui utilise une colonne de spin avec des tampons de lyse et de lavage ; la méthode de l'acide tris-éthylènediaminetétraacétique et de la protéinase K (TE-pK), qui utilise une combinaison de tampon TE et de protéinase K pour la lyse cellulaire ; et DNAzol ® Direct (DN 131), un réactif unique combiné à un chauffage pour le processus d'extraction. L'ADN de Plasmodium falciparum a été extrait du sang total et des taches de blook séchées (DBS), en tenant compte de la concentration d'ADN, de la pureté, du coût, du temps requis et de la limite de détection des parasites (LOD) pour chaque méthode. Le gène cible dans cette étude était l'ARNr 18S , résultant en un produit de 395 pb utilisant des amorces spécifiques. Dans l'analyse comparative, la méthode DN 131 a donné des quantités d'ADN significativement plus élevées à partir de sang total et de DBS que les méthodes GF-1 BD Kit et TE-pK. De plus, la pureté de l'ADN obtenu à partir de sang total et de DBS à l'aide du kit GF-1 BD dépassait significativement celle obtenue à l'aide des méthodes TE-pK et DN 131. Pour la LOD, le sang total extrait à l'aide des méthodes DN 131, GF-1 BD Kit et TE-pK a révélé 0,012, 0,012 et 1,6 parasites/µL, respectivement. Dans le cas des DBS, les LOD pour les méthodes DN 131, GF-1 BD Kit et TE-pK étaient respectivement de 1,6, 8 et 200 parasites/µL. Les résultats ont révélé que la méthode TE-pK était la plus rentable, alors que la méthode DN 131 a montré le protocole le plus simple. Ces résultats offrent des approches alternatives pour l'extraction de l'ADN du plasmodium qui sont particulièrement bien adaptées aux études à grande échelle menées dans des environnements à ressources limitées.

Translated Description (Spanish)

Este estudio tuvo como objetivo comparar la efectividad de tres métodos de extracción de ADN: el kit de extracción de ADN en sangre GF-1 (kit GF-1 BD), que emplea una columna de centrifugación junto con tampones de lisis y lavado; el método de ácido tris-etilendiaminotetraacético y proteinasa K (TE-pK), que utiliza una combinación de tampón TE y proteinasa K para la lisis celular; y DNAzol ® Direct (DN 131), un único reactivo combinado con calentamiento para el proceso de extracción. El ADN de Plasmodium falciparum se extrajo tanto de sangre completa como de manchas de sangre seca (DBS), teniendo en cuenta la concentración de ADN, la pureza, el costo, el requisito de tiempo y el límite de detección de parásitos (LOD) para cada método. El gen diana en este estudio fue ARNr 18S, lo que dio como resultado un producto de 395 pb utilizando cebadores específicos. En el análisis comparativo, el método DN 131 produjo cantidades de ADN significativamente más altas de sangre completa y DBS que los métodos GF-1 BD Kit y TE-pK. Además, la pureza del ADN obtenida de sangre completa y DBS utilizando el kit GF-1 BD superó significativamente la obtenida utilizando los métodos TE-pK y DN 131. Para LOD, la sangre completa extraída utilizando los métodos DN 131, GF-1 BD Kit y TE-pK reveló 0.012, 0.012 y 1.6 parásitos/µL, respectivamente. En el caso de los DBS, los LOD para los métodos DN 131, GF-1 BD Kit y TE-pK fueron 1.6, 8 y 200 parásitos/µL, respectivamente. Los resultados revelaron que el método TE-pK fue el más rentable, mientras que el método DN 131 mostró el protocolo más simple. Estos hallazgos ofrecen enfoques alternativos para la extracción de ADN de Plasmodium que son particularmente adecuados para estudios a gran escala realizados en entornos de recursos limitados.

Files

article-10.4269-ajtmh.23-0612.pdf.pdf

Files (93 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
93 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مقارنة بين ثلاث طرق لاستخراج الحمض النووي للمتصورة المنجلية من الدم الكامل وبقع الدم المجففة
Translated title (French)
Comparaison de trois méthodes pour extraire l'ADN de Plasmodium falciparum à partir de sang total et de taches de sang séchées
Translated title (Spanish)
Comparación de tres métodos para extraer ADN de Plasmodium falciparum de manchas de sangre entera y seca

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4390919269
DOI
10.4269/ajtmh.23-0612

Is supplement to
https://openalex.org/W7382634 (Other)
https://openalex.org/W586114392 (Other)
https://openalex.org/W4378083679 (Other)
https://openalex.org/W4321460500 (Other)
https://openalex.org/W3186580930 (Other)
https://openalex.org/W2775294347 (Other)
https://openalex.org/W2382095280 (Other)
https://openalex.org/W2366789888 (Other)
https://openalex.org/W2144657481 (Other)
https://openalex.org/W2009620064 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1569117751
  • https://openalex.org/W1856096155
  • https://openalex.org/W1965837545
  • https://openalex.org/W1987880853
  • https://openalex.org/W2019150699
  • https://openalex.org/W2067151135
  • https://openalex.org/W2067945313
  • https://openalex.org/W2071564788
  • https://openalex.org/W2082268878
  • https://openalex.org/W2086970560
  • https://openalex.org/W2106193664
  • https://openalex.org/W2109490141
  • https://openalex.org/W2127848106
  • https://openalex.org/W2128562415
  • https://openalex.org/W2135943286
  • https://openalex.org/W2138585716
  • https://openalex.org/W2140862121
  • https://openalex.org/W2148765503
  • https://openalex.org/W2167912353
  • https://openalex.org/W2414663791
  • https://openalex.org/W2794030982
  • https://openalex.org/W2890728313
  • https://openalex.org/W2939809612
  • https://openalex.org/W4220754803
  • https://openalex.org/W4220871649
  • https://openalex.org/W4295691442
  • https://openalex.org/W4378574032