مقالة منهجية

تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي القائم على الأنبوب للقياس الكمي لمتغيرات النوكليوتيدات المفردة

يوليو 8, 2025

في هذه المقالة

الملخص

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المصدر: Kahyo, T., et al. مقايسة تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي للتباين الجيني في مريض السلائل الورمي الغدي العائلي المتقطع باستخدام تنسيق الرقاقة في الأنبوب. J. Vis. Exp. (2018).

يوضح هذا الفيديو فائدة تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي بتنسيق رقاقة في أنبوب للكشف عن اختلافات النيوكليوتيدات المفردة في عينات الحمض النووي. يتم تقسيم تفاعل تفاعل البوليميراز المتسلسل الفردي إلى غرف تعمل كتفاعلات تفاعل تفاعل البوليميراز المتسلسل المستقلة ، ويستخدم الكشف عن إشارات التألق من الأهداف المضخمة في الغرف لحساب تردد الأليل المتغير في العينة.

البروتوكول

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

p class = "jove_title" >1. مراقبة جودة الحمض النووي الجيني

ملاحظة: تم استخراج الحمض النووي الجيني (gDNA) من الدم المحيطي باستخدام طريقة تنقية الحمض النووي القائمة على غشاء السيليكا الراسخة. قبل الإجراءات أدناه ، تم تحديد تركيز gDNA باستخدام مقياس الطيف الضوئي.

  1. تحضير عينة gDNA بتركيز 10-100 نانوغرام / ميكرولتر.
  2. أضف 10 ميكرولتر من المخزن المؤقت لعينة الحمض النووي إلى شريط مكون من 8 أنابيب.
  3. أضف 1 ميكرولتر من سلم الحمض النووي أو gDNA إلى الأنابيب. دوامة الخليط لمدة 1 دقيقة باستخدام ملحق الصفيحة الدقيقة.
  4. قم بتحميل الأنبوب وجهاز الهلام وأطراف الماصة في أداة الرحلان الكهربائي (جدول المواد) وابدأ التشغيل بالضغط على زر "ابدأ".
    ملاحظه: سيعمل نظام الرحلان الكهربائي تلقائيا بنقرة واحدة على زر البدء.
  5. تأكد من تعيين العلامة السفلية الموجودة في المخزن المؤقت لعينة الحمض النووي بشكل صحيح على المخططات الكهربية. إذا تم تعيينه بشكل غير صحيح ، فقم بتعيين العلامة يدويا في "وضع التمثيل الكهربائي" للبرنامج.
    ملاحظه: سيتم حساب رقم سلامة الحمض النووي (DIN) تلقائيا. تأتي قيمة DIN من سلامة الحمض النووي. تشير قيم DIN العالية والمنخفضة إلى أن gDNA سليم للغاية ومتدهور بشدة ، على التوالي.
  6. حدد منطقة حجم gDNA (> 200 نقطة أساس) في "وضع المنطقة" للبرنامج لحساب تركيز gDNA تلقائيا (> 200 نقطة أساس).

2. تصميم التمهيدي والمسبار

  1. احسب قيم درجة حرارة الانصهار (Tm) باستخدام أي أداة وصول مفتوح في ظل الظروف التالية: 10-25 قاعدة ، و 50 ملي مولار Na + / K + ، و 0.80 ملي مولار dNTPs ، و 3 ملي مولار ملغ2+ (جدول المواد). صمم البادئات الأمامية والخلفية لتضخيم المنطقة الجينومية التي تحتوي على الأليلات المستهدفة بقيمة Tm حوالي 60 درجة مئوية وطول الأمبليكون عند 100-300 نقطة أساس.
    ملاحظة: راجع الجدول 1 لمعرفة تركيز قليل النوكليوتيدات.
  2. تصميم مجسات الحمض النووي المقفل (LNA) للأليلات المرجعية والمتغيرة بناء على الشروط التالية: (أنا) 1-6 LNAs موجودة في كل مسبار. (ii) توجد صبغة فلورية ومروي في النهايات 5 'و 3' لكل مسبار ، على التوالي ؛ (3) الفرق بين قيم Tm للمجسات المتطابقة وغير المتطابقة > 10 درجات مئوية ؛ (iv) قيم Tm للمجسات المتطابقة وغير المتطابقة أعلى وأقل من قيم البادئات ، على التوالي [على سبيل المثال ، التمهيدي الأمامي: 60.8 درجة مئوية ، التمهيدي العكسي: 59.8 درجة مئوية ، مسبار الأليل المرجعي (متطابق / غير متطابق): 62.6 / 45.3 درجة مئوية ، مسبار الأليل المتغير (متطابق / غير متطابق): 61.7 / 50.5 درجة مئوية]. تم حساب قيم Tm باستخدام أداة الوصول المفتوح المستخدمة أيضا للخطوة 2.1.
  3. تأكد من أن البادئات والمجسات المصممة لا تشمل تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة بتردد > 0.1٪ كما هو محدد من قواعد البيانات [على سبيل المثال ، قاعدة بيانات تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (dbSNP)].

3. تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي

  1. قم بإعداد البادئات والمجسات ومحاليل مخزون gDNA بالتركيزات الموضحة في الجدول 1 باستخدام مخزن مؤقت TE وتخزينها عند -20-4 درجة مئوية.
  2. امزج الكواشف في درجة حرارة الغرفة بحجم إجمالي قدره 15 ميكرولتر إلى تركيز نهائي كما هو موضح في الجدول 1.
    1. أضف 3 ميكرولتر من الماء المقطر بدلا من gDNA في عنصر تحكم بدون قالب (NTC).
    2. قم بإعداد 3.5 أضعاف كمية خليط تفاعل البوليميراز المتسلسل ثلاث نسخ لحساب خطأ سحب العينات.
  3. قم بتقطيع خليط PCR لأعلى ولأسفل لخلطه.
  4. اضبط منصة التحميل على الرقائق المدمجة في الشريط المكون من 8 أنابيب واضبطها على اللودر التلقائي. تأكد من وجود اتصال بين الرقاقة ومنصة التحميل.
  5. قم بتركيب شريط تمرير التحميل على المنصة واضغط مع استمرار شريط التمرير مع إيقاف تشغيل السدادة من اللودر.
  6. الماصة 15 ميكرولتر من خليط تفاعل البوليميراز المتسلسل على المنصة بالقرب من طرف شريط التمرير (الشكل 1 أ).
  7. قم بتشغيل اللودر بالضغط على زر اللودر (لمدة 1 دقيقة تقريبا).
    ملاحظه: لا توجد مشكلة إذا بقيت كمية صغيرة من خليط تفاعل البوليميراز المتسلسل على المنصة. من الممكن إعادة تشغيل المحمل بالتسلسل.
  8. ضع الرقاقة في الأنبوب المملوء بخليط PCR في الفتحة الجانبية لمحسن الختم. ادفع غطاء المنزلق وحافة الغطاء العلوي حتى لا تكسر الرقاقة (الشكل 1 ب).
  9. قم بتشغيل محسن الختم (حوالي 2 دقيقة). أعد تشغيل محسن الختم بالتتابع لمدة 1 دقيقة إذا كانت بركة من السائل لا تزال مرئية لأن الختم غير المكتمل يتسبب في تلوث متبادل للإشارات الإيجابية (الشكلان 1C و 1D).
  10. أضف 230 ميكرولتر من سائل الختم ، وهو كاشف زيتي ، إلى الأنابيب.
    ملاحظه: يجب الآن غمر الرقائق في السائل.
  11. اضبط الأنابيب في الدراجة الحرارية. قم بتشغيل جهاز التدوير الحراري كما هو موضح في الجدول 2 (لمدة 2 ساعة تقريبا). اضبط درجة الحرارة أو مدة تفاعل البوليميراز المتسلسل إذا كان هناك توزيع غير متساو للأقسام الموجبة (الشكل 1E).
    ملاحظة: يوصى بضبط معدل المنحدر على حوالي 1 درجة مئوية / ثانية.
  12. اترك الأنابيب في جهاز التدوير الحراري لمدة 15 دقيقة على الأقل لتقليل ضوضاء خط الأساس.
    ملاحظه: يمكن ترك الأنابيب بين عشية وضحاها أيضا. تم الكشف عن إشارات التألق حتى في اليوم التالي.
  13. اضبط الأنابيب على رقصة الكشف واسكب 6 مل من الماء المقطر في الرقصة. إذا كانت فقاعات الهواء مرئية داخل وخارج الأنابيب ، فقم بإزالتها (الشكلان 1F و 1G).
  14. قم بتحميل الرقصة في الكاشف وقم بتشغيلها بنقرة واحدة على زر "تشغيل" للبرنامج بعد تحديد علامات التبويب Fluorescence و Experiment و Sample / NTC (جدول المواد).
    ملاحظة: يستغرق اكتشاف الألوان المزدوجة لثماني عينات ذات كثافة افتراضية حوالي 4 - 5 دقائق.
  15. قم بتأكيد مخطط الموضع والرسم البياني ومخطط مبعثر ثنائي الأبعاد.
    ملاحظة: إذا كانت شدة التألق للأقسام السالبة عالية ، فاضبط الكثافة بنقرة واحدة على زر الإعدادات في البرنامج بحيث يقع في نطاق 30-70.
  16. احسب جزء الأليل المتغير (VAF) باستخدام الصيغة التالية:
    figure-protocol-1
    هنا ، Cv و Cr هما أرقام نسخ المتغير والأليل المرجعي ، على التوالي.
    ملاحظه: يتم حسابها تلقائيا في البرنامج بناء على إحصائيات بواسون.
فئة

4. مجموعة منتجات PCR

  1. قم بإزالة سائل الختم من الأنبوب.
  2. أضف 100 ميكرولتر من المخزن المؤقت TE إلى الأنبوب. دوامة بقوة لمدة 30 ثانية ولفترة وجيزة الطرد المركزي الأنبوب.
  3. انقل محلول TE إلى أنبوب آخر وأضف 30 ميكرولتر من أسيتات الصوديوم 3 M و 200 ميكرولتر من الإيثانول.
  4. قم بتبريد المحلول عند -20 درجة مئوية طوال الليل.
  5. قم بالطرد المركزي للمحلول لمدة 30 دقيقة عند 16,000 × جم وقم بإزالة المادة الطافية.
  6. أضف 300 ميكرولتر من 80٪ من الإيثانول إلى الأنبوب والدوامة.
  7. الطرد المركزي المحلول لمدة 15 دقيقة عند 16,000 × جم وإزالة المادة الطافية. اترك الراسب يجف في الهواء لمدة 5 دقائق.
  8. قم بإذابة الراسب في 1-5 ميكرولتر من المخزن المؤقت TE بعد التجفيف بالهواء.
  9. إذا لزم الأمر ، قم بتقييم حجم المنتج باستخدام أداة الرحلان الكهربائي مع الإشارة إلى الخطوة 1. قم بتحميل 1 ميكرولتر من المحلول على جهاز الجل للحصول على حساسية عالية (جدول المواد).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

p class = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "1" >figure-results-1
الشكل 1: نقاط يجب ملاحظتها لمقايسة dPCR بتنسيق رقاقة في أنبوب.(أ) توضح هذه اللوحة كيفية إعداد الشريط المكون من 8 أنابيب في اللودر التلقائي. (ب) تظهر هذه اللوحة رقائق مكسورة. (ج) توضح هذه اللوحة كيف تظهر الرقاقة بعد (1) التحميل و (2) الختم. (ثالثا) يمكن رؤية بركة من السائل في حالة عدم اكتمال الإغلاق. (د) يبين هذا اللوح مخطط...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
لم يتم الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات QIAamp DNA Blood Maxi Kit كياجين 51194 قبل البروتوكول 1: استخراج الحمض النووي الجيني نانو دروب 1000 ثيرموفيشر العلمية إن دي -8000 قبل البروتوكول 1: مقياس الطيف الضوئي أنبوب 8 شرائط تقنيات Agilent 401428 البروتوكول 1 المخزن المؤقت لعينة الحمض النووي الجينومي تقنيات Agilent 5067-5366 البروتوكول 1:          أحد مكونات فحص شريط شاشة الحمض النووي الجيني سلم الحمض النووي تقنيات Agilent 5067-5366 البروتوكول 1:          أحد مكونات فحص شريط شاشة الحمض النووي الجيني MS3 شاكر صغير أساسي إيكا 3617000 البروتوكول 1: خلاط دوامة شريط شاشة الحمض النووي الجيني تقنيات Agilent 5067-5365 البروتوكول 1: جهاز الجل نظام 2200 TapeStation تقنيات Agilent G2965AA البروتوكول 1: أداة الرحلان الكهربائي برنامج تحليل TapeStation تقنيات Agilent مرفقة مع G2965AA البروتوكول 1: برنامج التحليل بادئات الحمض النووي oligo آي دي تي طلب مخصص البروتوكول 2 مجسات LNA آي دي تي طلب مخصص البروتوكول 2 أداة برمجية آي دي تي الموقع على الإنترنت: http://biophysics.idtdna.com/ البروتوكول 2 قاعدة بيانات dbSNP البنك الوطني للاستثمار الموقع على الإنترنت: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/ البروتوكول 2 المخزن المؤقت TE ثيرموفيشر العلمية 12090015 البروتوكول 3 الماء المقطر الخالي من DNase / RNase ثيرموفيشر العلمية 10977015 البروتوكول 3 (الجدول 1) كلاريتي ديجيتال PCR Probe Mastermix JN Medsys 12013 البروتوكول 3 (الجدول 1): 2xPCR Master Mix          مكون من # 10011 سائل ختم الوضوح JN Medsys 12005 البروتوكول 3: سائل مانع التسرب          مكون من # 10011 حل الوضوح JN JN Medsys 12006 البروتوكول 3 (الجدول 1): حل 20xdPCR          مكون من # 10011 شريط أنبوب الوضوح JN Medsys 12007 البروتوكول 3: رقاقة في أنبوب          مكون من # 10011 طقم تحميل عينة الوضوح JN Medsys 12008 البروتوكول 3: تحميل النظام الأساسي وشريط التمرير          مكون من # 10011 اللودر التلقائي Clarity JN Medsys 11002 البروتوكول 3: اللودر التلقائي          مكون من #10001 محسن ختم الوضوح JN Medsys 11003 البروتوكول 3: محسن الختم          مكون من #10001 قارئ الوضوح JN Medsys 11004 البروتوكول 3: القارئ          مكون من #10001 Life Eco Thermal Cycler تقنية Bioer TC-96GHbC البروتوكول 3: التدوير الحراري برنامج الوضوح JN Medsys مرفق مع #10001 البروتوكول 3: برنامج التحليل شريط شاشة D1000 عالي الحساسية تقنيات Agilent 5067-5584 البروتوكول 4: جهاز جل للحساسية العالية

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة