The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
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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).
पृष्ठभूमि: पहले एचआईवी के उपचार में CCR5-प्रतिपक्षी वर्ग से एक दवा प्राप्त करने के लिए, एक मरीज को एचआईवी tropism परीक्षण से गुजरना करने के लिए पुष्टि है कि उसके या उसके वायरल जनसंख्या CCR5 coreceptor सेलुलर प्रवेश के लिए उपयोग करता है, और नहीं एक वैकल्पिक coreceptor चाहिए. एक tropism परीक्षण करने के लिए दृष्टिकोण एचआईवी लिफाफा, जो coreceptor के साथ interacts के V3 क्षेत्र के अनुक्रम की जांच करने के लिए है.
तरीके: वायरल शाही सेना रक्त प्लाज्मा से निकाला जाता है. V3 के क्षेत्र में नेस्टेड रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस पीसीआर के साथ तीन प्रतियों में परिलक्षित होता है. amplifications तो अनुक्रम और सॉफ्टवेयर, RE_Call विश्लेषण का उपयोग कर. दृश्यों को फिर geno2pheno जैसे bioinformatic एल्गोरिथ्म V3 क्षेत्र से वायरल tropism अनुमान को प्रस्तुत कर रहे हैं. दृश्यों गैर-R5 हो सकता है अगर अपनी geno2pheno झूठी सकारात्मक दर नीचे 5.75% गिर inferred रहे हैं. यदि एक नमूना से तीन दृश्यों में से किसी एक गैर-R5 inferred किया है, रोगी एक CCR5-प्रतिपक्षी का जवाब की संभावना नहीं है.
प्रक्रिया:
1. निकालना:
रक्त प्लाज्मा के कम से कम 500 μL इस genotypic tropism एचआईवी परीक्षण के लिए नमूना इनपुट के रूप में की जरूरत है.
2. RT-पीसीआर:
नमूना निकालने के 4μL नेस्टेड RT-पीसीआर के तरीके का उपयोग कर तीन प्रतियों में परिलक्षित हो जाएगा. RT-पीसीआर प्रतिक्रिया एक पीसीआर साफ कमरे में सेट करना होगा.
| अभिकर्मक | वॉल्यूम (μL) (1X प्रतिक्रिया) |
| DEPC पानी का इलाज | 10.56 |
| 2x प्रतिक्रिया बफर | 20 |
| 50% sucrose और 0.04% की bromophenol नीले मिश्रण | 4 |
| फॉरवर्ड एचआईवी V3 क्षेत्र लक्ष्यीकरण प्राइमर | 0.32 |
| रिवर्स प्राइमर | 0.32 |
| एनजाइम - सुपरस्क्रिप्ट III प्लेटिनम Taq डीएनए पोलीमरेज़ के साथ एक चरण प्रणाली RT-पीसीआर | 0.8 |
| कुल | 36 |
दूसरे दौर पीसीआर कदम के लिए आगे बढ़ें
3. दूसरा दौर पीसीआर:
| अभिकर्मक | वॉल्यूम (μL) (1X प्रतिक्रिया) |
| DEPC पानी का इलाज | 13.45 |
| 60% sucrose, 0.08% cresol लाल मिश्रण | 2 |
| Roche hifi प्रणाली बफर 2 | 2 |
| 2 MgCl | 0.8 |
| dNTP | 0.16 |
| अग्रेषित पीसीआर प्राइमर | 0.15 |
| रिवर्स पीसीआर प्राइमर | 0.15 |
| HiFi एंजाइम का विस्तार | 0.29 |
| कुल | 19 |
4. जेल वैद्युतकणसंचलन:
आदेश में पुष्टि करने के लिए कि V3 क्षेत्र सफलतापूर्वक किया गया प्रवर्धित है, एक जेल वैद्युतकणसंचलन कदम प्रदर्शन किया है.
अनुक्रमण करने के लिए आगे बढ़ें
5. अनुक्रमण:
वायरल सीडीएनए प्रवर्धित करने के बाद, नमूने अनुक्रमण के लिए तैयार किया जा सकता है. अनुक्रमण प्रतिक्रिया - प्रवर्धन के बाद एक कमरे में जगह ले जाना चाहिए.
| अभिकर्मक | वॉल्यूम (μL) (1X प्रतिक्रिया) |
| BigDye | 0.3 |
| BigDye बफर | 2.1 |
| भजन की पुस्तक | 2.6 |
| कुल | 5.0 |
वर्षा के लिए आगे बढ़ें
6. वर्षा:
करने के लिए "साफ" अनुक्रमण प्रतिक्रिया के बाद वायरल सीडीएनए, इथेनॉल वर्षा 95% इथेनॉल का उपयोग करते हैं.
Denaturing करने के लिए आगे बढ़ें
7. Denaturing
8. परिणामी बेस कॉलिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग कर डेटा का विश्लेषण.
9. जनसंख्या आधारित Geno2pheno एलगोरिदम सह रिसेप्टर का उपयोग अनुक्रमण द्वारा उत्पन्न अनुक्रम से वायरल tropism inferring.
10. प्रतिनिधि परिणाम
जब प्रोटोकॉल सही ढंग से किया जाता है एक 2 या 3 सफलतापूर्वक अनुक्रम प्रत्येक नमूना के लिए replicates उम्मीद करनी चाहिए. नमूने के बगल चलाने के नकारात्मक शाही सेना के कोई संकेत नहीं होना चाहिए. "पास" दृश्यों के बहुमत याद द्वारा basecalling चाहिए.
समुदाय वायरल आबादी के भीतर R5 और गैर-R5 के वितरण के आधार पर, बेतरतीब ढंग से चुनी रोगी के नमूने के बहुमत वायरस R5 उपयोग करने के लिए उम्मीद होगी. इसलिए जब तक इस परियोजना के डिजाइन अन्यथा सुझाव देना चाहूँगा, एक गैर-R5 नमूनों की तुलना में अधिक R5 उम्मीद करनी चाहिए.
तालिका 1.) अभिकर्मक एक कदम RT-पीसीआर और बी) thermocycler RT-पीसीआर प्रतिक्रिया के लिए बाहर ले जाने के लिए आवश्यक कार्यक्रम की एक प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक मात्रा.
ए)
अभिकर्मक | वॉल्यूम (μL) (1X प्रतिक्रिया) |
| DEPC पानी का इलाज | 10.56 |
| 2x प्रतिक्रिया बफर | 20 |
| 50% sucrose और 0.04% की bromophenol नीले मिश्रण | 4 |
| अग्रेषित SQV3F1 प्राइमर | 0.32 |
| रिवर्स CO602 प्राइमर | 0.32 |
| एनजाइम - सुपरस्क्रिप्ट III प्लेटिनम Taq डीएनए पोलीमरेज़ के साथ एक चरण प्रणाली RT-पीसीआर | 0.8 |
| कुल | 36 |
* ध्यान दें:
SQV3F1 प्राइमर अनुक्रम: 5 'भूमिकाः सीसीए ATT सीसीसी एटीए कैट जैसे TGT 3'
CO602 प्राइमर अनुक्रम: 5 'जीसीसी कैट AGT GCT टीसीसी TGC TGC टीसीसी CAA GAA 3 सीसी'
बी)
| चक्रों की संख्या | समय | तापमान |
| 1 | 30minutes | 52 ° C |
| 1 | 2minutes | 94 ° C |
| 40 | 15seconds | 94 ° C |
| 30seconds | 55 ° C | |
| 1.5minutes | 68 ° C | |
| 1 | 5minutes | 68 ° C |
टेबल 2.) अभिकर्मक 1 दूसरे दौर पीसीआर की प्रतिक्रिया और बी) thermocycler आवश्यक कार्यक्रम के लिए बाहर ले दूसरे दौर पीसीआर प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक मात्रा .
ए)
अभिकर्मक | वॉल्यूम (μL) (1X प्रतिक्रिया) |
| DEPC पानी का इलाज | 13.45 |
| 60% sucrose, 0.08% cresol लाल मिश्रण | 2 |
| Roche hifi प्रणाली बफर 2 | 2 |
MgCl | 0.8 | |
| dNTP | 0.16 |
| अग्रेषित SQV3F2 प्राइमर | 0.15 |
| रिवर्स प्राइमर CD4R | 0.15 |
| HiFi एंजाइम का विस्तार | 0.29 |
| कुल | 19 |
* ध्यान दें:
SQV3F2 प्राइमर अनुक्रम: 5 'TGT जीसीसी सीसीए GCT 3 एटी GGT TTT GCG'
CD4R प्राइमर अनुक्रम: 5 'जैसे AAT TCA सीटीटी सीटीसी CAA TTG टीसीसी 3'
बी)
चक्रों की संख्या | समय | तापमान |
| 1 | 2minutes | 94 ° C |
| 35 | 15seconds | 94 ° C |
| 30seconds | 55 ° C | |
| 1minute | 72 ° C | |
| 1 | 7minutes | 72 ° C |
टेबल 3.) अभिकर्मक अनुक्रमण 1 की प्रतिक्रिया और बी) thermocycler आवश्यक कार्यक्रम अनुक्रमण प्रतिक्रिया के लिए बाहर ले जाने के लिए आवश्यक मात्रा.
ए)
| अभिकर्मक | वॉल्यूम (μL) (1X प्रतिक्रिया) |
| BigDye | 0.3 |
| BigDye बफर | 2.1 |
| भजन की पुस्तक फॉरवर्ड V3FO2F SQV3R1 रिवर्स | 2.6 |
| कुल | 5.0 |
* नोट: प्राइमरों गठबंधन नहीं, एक अलग मिश्रण प्रत्येक प्राइमर के लिए तैयार होना चाहिए
V3O2F प्राइमर अनुक्रम: 5 'AAT जीटीसी AGY एसीए GTA CAA TGT एसीए 3 सी'
SQV3R1 प्राइमर अनुक्रम: 5 'GAA एएए टीटीसी CCT टीसीसी एसीए ATT 3 एएए'
बी)
चक्रों की संख्या | समय | तापमान |
| 25 | 10seconds | 96 ° C |
| 5seconds | 50 ° C | |
| 55seconds | 60 डिग्री सेंटीग्रेड |
यहाँ प्रस्तुत विधि एक मानक अनुक्रमण विधि tropism परीक्षण करने के लिए लागू है. एचआईवी लिफाफा V3 पाश वायरल tropism भविष्यवाणी अनुक्रमण के नैदानिक आवेदन किया है जब तक देर से सीमित किया गया है. इस विधि maraviroc (ViiV हेल्थकेयर) नैदानिक परीक्षणों के पूर्वव्यापी विश्लेषण में दिखाया गया है, कम से कम समान रूप से अन्य मान्य नैदानिक इस्तेमाल assays की तुलना में वायरल tropism भविष्यवाणी करने में सक्षम है.
Tropism भविष्यवाणी के लिए V3 पाश की genotypic विश्लेषण प्रदर्शन करने के लिए कई लाभ हैं. और सबसे पहले, इस कार्यविधि का परिचालन अनुक्रमण उपकरण के साथ किसी भी सुविधा पर प्रदर्शन किया जा सकता है, बहुत पहुंच बढ़ाने और tropism परीक्षण के बदलाव का समय कम करने के. इसकी तुलना में, प्ररूपी बढ़ी संवेदनशीलता Trofile (एस्टा) परख (गुंथे बायोसाइंसेज), जो tropism परीक्षण के लिए सोने के मानक के रूप में सेवा की है दक्षिणी कैलिफोर्निया में एक केंद्र पर किया जाता है. अतिरिक्त लाभ कम प्रारंभिक सामग्री और 500copies/mL की एक न्यूनतम आवश्यक प्लाज्मा वायरल लोड की आवश्यकता शामिल हैं. के रूप में अच्छी तरह से, genotypic परख चलाने की परिचालन लागत एक प्ररूपी परख के उन लोगों की तुलना में अपेक्षाकृत कम हैं. विशेष रूप में याद सॉफ्टवेयर का उपयोग पुस्तिका अनुक्रम समीक्षा, जो जीनोटाइप के विश्लेषण के एक श्रम गहन हिस्सा हो जाता है के लिए आवश्यकता eliminates.
यहाँ प्रस्तुत पद्धति काफी सरल है, कोई विशेष महत्व में एक और outweighing कदम के साथ, है. हम तीन प्रतियों में सुझाव है पीसीआर और अनुक्रमण चलाने के लिए एक नमूना वायरल जनसंख्या के भीतर अल्पसंख्यक प्रजातियों पर कब्जा करने की मुश्किलों में वृद्धि. Replicates तीन से अधिक से अधिक किया जा सकता है, लेकिन हमने पाया है दोनों कुशल और विश्वसनीय हो triplicates. हम भी एक चरण रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस पीसीआर (Qiagen) किट, जो जबकि उच्च संवेदनशीलता और विशिष्टता बनाए रखने के लिए एक ही प्रतिक्रिया में दोनों RT-पीसीआर और पहले दौर पीसीआर प्रदर्शन का उपयोग कर सुझाव देते हैं.
पी. रिचर्ड Harrigan ब्याज की ViiV हेल्थकेयर, Virco, मर्क, Abbott, और क्वेस्ट के साथ संघर्ष है. इस वीडियो लेख ViiV हेल्थकेयर द्वारा प्रायोजित है.
इस परख के विकास Viiv हेल्थकेयर और स्वास्थ्य अनुसंधान (CIHR) की कनाडा के संस्थानों द्वारा समर्थित किया गया और डा. Harrigan के लिए नैदानिक विषाणु विज्ञान में एक कुर्सी / ग्लैक्सोस्मिथक्लाइन CIHR के माध्यम से.
फाइजर और ViiV हेल्थकेयर द्वारा प्रदान का समर्थन करें.
| 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