The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Dutch was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
Laboratory Program, BC Centre for Excellence in HIV/AIDS
McGovern, R. A., Harrigan, P. R., Swenson, L. C. Genotypic Inference of HIV-1 Tropism Using Population-based Sequencing of V3. J. Vis. Exp. (46), e2531, doi:10.3791/2531 (2010).
Achtergrond: Voorafgaand aan het ontvangen van een geneesmiddel uit CCR5-antagonist klasse in HIV-therapie moet de patiënt worden onderworpen aan een HIV-test tropisme om te bevestigen dat zijn of haar viral de bevolking van de CCR5-coreceptor gebruikt voor cellulaire binnenkomst, en niet een alternatief coreceptor. Een benadering om tropisme testen is om te onderzoeken de volgorde van de V3 regio van de HIV-envelop, die samenwerkt met de coreceptor.
Methoden: Viraal RNA wordt gewonnen uit bloedplasma. De V3 regio wordt versterkt in drievoud met geneste reverse transcriptase-PCR. De amplificaties worden vervolgens sequentie bepaald en geanalyseerd met behulp van de software, RE_Call. Sequenties worden vervolgens voorgelegd aan een bio-algoritme, zoals geno2pheno van virale tropisme afleiden uit de V3 regio. Sequenties worden afgeleid dat ze niet-R5 als hun geno2pheno valse positieve daalt onder de 5,75%. Als een van de drie sequenties van een steekproef is afgeleid als niet-R5, de patiënt is het onwaarschijnlijk om te reageren op een CCR5-antagonist.
Procedure:
1. Extractie:
Minstens 500 pi van bloedplasma is nodig als voorbeeld input voor deze genotypische HIV-tropismetest.
2. RT-PCR:
4μL van het monster zal worden versterkt in drievoud met geneste RT-PCR methoden. De RT-PCR-reactie moet worden ingesteld in een PCR-clean room.
| Reagens | Volume (pi) (1X reactie) |
| DEPC behandeld water | 10,56 |
| 2x reactiebuffer | 20 |
| 50% sucrose en 0,04% broomfenolblauw mix | 4 |
| Voorwaartse primer gericht op de hiv-V3 regio | 0.32 |
| Reverse primer | 0.32 |
| Enzym - SuperScript III One-Step RT-PCR-systeem met Platinum Taq DNA-polymerase | 0.8 |
| Totaal | 36 |
Ga verder naar de tweede ronde PCR-stap
3. Tweede-ronde-PCR:
| Reagens | Volume (pi) (1X reactie) |
| DEPC behandeld water | 13,45 |
| 60% sucrose, 0,08% cresol rood mix | 2 |
| Roche HiFi-systeem Buffer 2 | 2 |
| MgCl 2 | 0.8 |
| dNTP | 0.16 |
| Voorwaartse PCR primer | 0.15 |
| Reverse PCR primer | 0.15 |
| Uit te breiden HiFi enzym | 0.29 |
| Totaal | 19 |
4. Gel Elektroforese:
Om te bevestigen dat de V3 regio met succes is versterkt, is een gelelektroforese stap uitgevoerd.
Ga verder naar de sequencing
5. Sequencing:
Nadat versterkt virale cDNA, kunnen monsters worden voorbereid voor het rangschikken. De sequencing reactie moet plaatsvinden in een post-versterking kamer.
| Reagens | Volume (pi) (1X reactie) |
| BigDye | 0.3 |
| BigDye Buffer | 2.1 |
| Grondverf | 2.6 |
| Totaal | 5.0 |
Ga verder met neerslag
6. Neerslag:
Om te "clean-up" van de virale cDNA na de sequencing reactie, uit te voeren ethanol precipitatie met behulp van 95% ethanol.
Ga verder naar denatureren
7. Denatureren
8. Het analyseren van de resulterende data met behulp van Base Calling Software.
9. Afleiden virale tropisme van Sequenties Gegenereerd door de bevolking op basis van Sequencing met behulp van de Geno2pheno Co-receptor algoritme.
10. Representatieve resultaten
Wanneer het protocol correct wordt uitgevoerd moet men verwachten dat met succes reeks 2 of 3 herhalingen voor elk monster. Negatieven run samen met monsters moeten geen indicatie van RNA. De meerderheid van de sequenties zou moeten "pass" basecalling door Recall.
Op basis van de verdeling van de R5 en niet-R5 binnen de gemeenschap virale bevolking, zou de meerderheid van willekeurig geselecteerde patiënten monsters worden verwacht dat R5-virus gebruikt. Dus tenzij het project ontwerp anders zou suggereren, moet men verwachten dat meer dan niet-R5 R5 monsters.
Tabel 1. A) Het reagens volumes die nodig zijn voor een reactie van een stap RT-PCR en B) de thermocycler programma nodig is voor het uitvoeren van de RT-PCR-reactie.
A)
Reagens | Volume (pi) (1X reactie) |
| DEPC behandeld water | 10,56 |
| 2x reactiebuffer | 20 |
| 50% sucrose en 0,04% broomfenolblauw mix | 4 |
| Voorwaartse primer SQV3F1 | 0.32 |
| Reverse primer CO602 | 0.32 |
| Enzym - SuperScript III One-Step RT-PCR-systeem met Platinum Taq DNA-polymerase | 0.8 |
| Totaal | 36 |
* Opmerking:
SQV3F1 primer volgorde: 5 'GAG CCA ATT CCC ATA CAT TAT TGT 3'
CO602 primer volgorde: 5 'GCC CAT AGT GCT TGC TCC TGC TCC CAA GAA CC 3'
B)
| Aantal Cycles | Tijd | Temperatuur |
| 1 | 30 minuten | 52 ° C |
| 1 | 2 minuten | 94 ° C |
| 40 | 15 seconden | 94 ° C |
| 30 seconden | 55 ° C | |
| 1,5 minuten | 68 ° C | |
| 1 | 5 minuten | 68 ° C |
Tabel 2. A) Het reagens volumes die nodig zijn voor een reactie van de tweede ronde PCR en B) de thermocycler programma nodig zijn voor het uitvoeren van de tweede ronde PCR-reactie.
A)
Reagens | Volume (pi) (1X reactie) |
| DEPC behandeld water | 13,45 |
| 60% sucrose, 0,08% cresol rood mix | 2 |
| Roche HiFi-systeem Buffer 2 | 2 |
MgCl | 0.8 | |
| dNTP | 0.16 |
| Voorwaartse primer SQV3F2 | 0.15 |
| Reverse primer CD4R | 0.15 |
| Uit te breiden HiFi enzym | 0.29 |
| Totaal | 19 |
* Opmerking:
SQV3F2 primer volgorde: 5 'TGT GCC CCA GCT GGT TTT GCG OP 3'
CD4R primer volgorde: 5 'TAT AAT TCA CTT CTC CAA TTG TCC 3'
B)
Aantal Cycles | Tijd | Temperatuur |
| 1 | 2 minuten | 94 ° C |
| 35 | 15 seconden | 94 ° C |
| 30 seconden | 55 ° C | |
| Een minuut | 72 ° C | |
| 1 | 7 minuten | 72 ° C |
Tabel 3. A) Het reagens volumes die nodig zijn voor een reactie van sequencing en B) de thermocycler programma nodig is om het uitvoeren van de sequencing reactie.
A)
| Reagens | Volume (pi) (1X reactie) |
| BigDye | 0.3 |
| BigDye Buffer | 2.1 |
| Grondverf Naar voren V3FO2F Reverse SQV3R1 | 2.6 |
| Totaal | 5.0 |
* Opmerking: Niet combineren primers, een aparte mix moet worden opgesteld voor elke primer
V3O2F primer volgorde: 5 'AAT GTC AGY ACA GTA CAA TGT ACA C 3'
SQV3R1 primer volgorde: 5 'GAA AAA TTC CCT TCC ACA ATT AAA 3'
B)
Aantal Cycles | Tijd | Temperatuur |
| 25 | 10 seconden | 96 ° C |
| 5 seconden | 50 ° C | |
| 55 seconden | 60 ° C |
De methode hier wordt gepresenteerd is een standaard-sequencing methode toegepast op tropisme testen. De klinische toepassing van HIV enveloppe V3 lus sequencing van virale tropisme voorspellen is tot in de late beperkt. Deze methode is aangetoond, in retrospectieve analyses van de maraviroc (ViiV Healthcare) klinisch onderzoek, worden minimaal gelijke mate in staat om virale tropisme voorspellen in vergelijking met andere gevalideerde tests klinisch gebruikt.
Er zijn veel voordelen aan het uitvoeren van genotypische analyse van de V3 lus voor tropisme voorspelling. Eerst en vooral, kan deze procedure worden uitgevoerd op elke faciliteit met operationele sequencing apparatuur, aanzienlijke verhoging van de toegankelijkheid en het verminderen van de doorlooptijd van tropisme testen. Ter vergelijking, is de fenotypische Enhanced Sensitivity Trofile Assay (ESTA) (Monogram Biosciences), die heeft gediend als de gouden standaard voor het tropisme testen, uitgevoerd in een centrum in Zuid-Californië. Bijkomende voordelen zijn onder andere de eis van minder uitgangsmateriaal en een minimaal vereist plasma viral load van 500copies/mL. Als goed, de operationele kosten van het uitvoeren van de genotypische test zijn relatief laag in vergelijking met die van een fenotypische test. Het gebruik van de Recall software in het bijzonder elimineert de noodzaak voor handmatige volgorde beoordeling, die meestal een arbeidsintensieve deel van genotype analyses.
De hier gepresenteerde methode is vrij eenvoudig, zonder bijzondere stap opwegen tegen een ander in belang. We suggereren lopen PCR en sequencing in drievoud om de kansen van het vastleggen minderheid soorten te verhogen binnen de virale populatie van een steekproef. Repliceert meer dan drie kan worden uitgevoerd, maar we hebben gevonden triplo om zowel efficiënt en betrouwbaar. We stellen ook voor het gebruik van de One-Step reverse transcriptaseremmers PCR kit (Qiagen) die zowel RT-PCR en de eerste ronde PCR presteert in de dezelfde reactie met behoud van een hoge gevoeligheid en specificiteit.
P. Richard Harrigan heeft tegenstrijdige belangen van ViiV Healthcare, Virco, Merck, Abbott, en Quest. Deze video-artikel wordt gesponsord door ViiV Healthcare.
De ontwikkeling van deze test werd ondersteund door Viiv Healthcare en de Canadese Institutes of Health Research (CIHR) en door middel van een GlaxoSmithKline / CIHR leerstoel Klinische Virologie voor Dr Harrigan.
Ondersteuning door Pfizer en ViiV Healthcare.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| RNA extraction using NucliSens easyMAG version 1.0 | |||
| NucliSens easyMAG Magnetic Silica | bioMerieux | cat. # 280133 | (48 x 0.6 ml) |
| NucliSens easyMAG Lysis Buffer | bioMerieux | cat. # 280134 | (4 x 1000 ml) |
| NucliSens easyMAG Extraction Buffer 1 | bioMerieux | cat. # 280130 | (4 x 1000 ml) |
| NucliSens easyMAG Extraction Buffer 2 | bioMerieux | cat. # 280131 | (4 x 1000 ml) |
| NucliSens easyMAG Extraction Buffer 3 | bioMerieux | cat. # 280132 | (4 x 1000 ml) |
| NucliSens easyMAG version 1.0 | bioMerieux | ||
| Class II A2 biological safety cabinet | |||
| One-Step Reverse Transcriptase PCR and Second Round PCR | |||
| DEPC-treated water | Ambion | cat. # 9922 | |
| SuperScrip III One-Step RT-PCR System with Platinum Taq High Fidelty | Invitrogen | cat#12574-035 | Kit components used: - SuperScript III RT/ Platinum Taq High Fidelty Enzyme Mix - 2X Reaction Mix (a buffer containing 0.4mM of each dNTP, 2.4mM MgSO4) |
| Expand High Fidelity PCR System | Roche Group | cat. # 1 759 078 | Kit components used:- Expand High Fidelity Buffer 10X conc. with 15 mM MgCl2 (lids labelled 2)- Expand HF PCR Enzyme Mix (3.5U/μl)- MgCl2 Stock Solution (25mM) (lids labelled 4) |
| dNTPs: dATP, dGTP, dCTP, dTTP | Roche Group | cat. # 11969064001 | (100 mM) |
| Sucrose | Sigma-Aldrich | cat. # S0389-500G | |
| Bromophenol blue sodium salt | Sigma-Aldrich | cat.# B5525 | |
| Cresol Red | Sigma-Aldrich | cat.# 114472-5G | indicator grade |
| Thermocycler | |||
| Gel Electrophoresis | |||
| 50X TAE buffer | Invitrogen | cat. # 24710030 | (1000 ml) |
| SYBR Safe DNA gel stain | Invitrogen | cat. # S33102 | |
| Agarose (ultra pure) | Invitrogen | cat. # 15510-027 | |
| E-Gel Low Range Quantitative DNA Ladder | Invitrogen | cat. # 12373-031 | |
| Reagent Grade Type II water | |||
| Gel apparatus | |||
| Sequencing | |||
| ABI PRISM BigDye Terminator Cycle Sequencing Kit | Applied Biosciences | cat. # 4337458 | (25000 reactions) |
| Hi-Di Formamide | Applied Biosciences | cat. # 4311320 | |
| Sodium Acetate (NaOAc) | Sigma-Aldrich | cat. # S-2889 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | Cat.# 03690-100ML | 0.5M, pH=8.0 |
| TRIZMA Hydrochloride Buffer Solution | Sigma-Aldrich | cat. # T-2819 | 1 M, pH 9.0 |
| Magnesium Chloride (MgCl2) | Sigma-Aldrich | cat. # M-1028 | 1 M |
| 95% Ethanol | |||
| Running Buffer (10X) with EDTA | Applied Biosystems | cat. # 4335613 | 500 mL |
| Polymer Pop-7 (25mL) Or Polymer Pop-7 (10mL) | Applied Biosystems | cat. # 44363929 or cat. # 4352759 | |
| 3700/3730 BigDye Terminator v3.1 Sequencing Standard Kit | Applied Biosciences | Cat# 4336943 | |
| Thermocycler | |||
| Centrifuge with plate holders | |||
| 3730xl DNA Analyzer | Applied Biosciences |
2
ReplyPosted by: Suzanne ElleryJanuary 7, 2011, 11:46 AM