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Reacción en cadena de la polimerasa de microesferas para amplificar el ADN monocatenario

8 de julio de 2025

En este artículo

Resumen

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Fuente: Lee, S. H. et al., Un enfoque microfluídico basado en gotas y amplificación de microesferas-PCR para amplicones de ADN monocatenario. J. Vis. Exp. (2018).

Este video describe la técnica de amplificación de ADN monocatenario utilizando microesferas de polímero recubiertas de oligonucleótidos en una reacción de un solo tubo. Este proceso produce ADN monocatenario puro, que puede utilizarse posteriormente para la secuenciación de ADN y el análisis de microarrays.

Protocolo

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1. PCR asimétrica para amplificar el ssDNA

  1. Prepare una mezcla de reactivos de PCR asimétrica para amplificar el ssDNA que se va a analizar. Descongele los reactivos de la Tabla 1 en hielo. No mantenga la enzima polimerasa Taq (50 U/μL) en hielo, sino que guárdela a 20 °C hasta que la necesite.
  2. Agitar suavemente todos los reactivos y, a continuación, centrifugar brevemente los tubos a 10.000 x g durante 10 s.
  3. Combine todos los reactivos como se describe en la Tabla 1.
  4. Coloque las muestras en un termociclador e inicie la PCR asimétrica en las siguientes condiciones: 25 ciclos (95 °C durante 30 s, 52 °C durante 30 s y 72 °C durante 30 s), 85 °C durante 5 min, mantener a 4 °C.

2. Microsphere-PCR para amplificar el ssDNA

NOTA: Esta sección describe el protocolo para amplificar ssDNA en un tubo de reacción de PCR. Las reacciones de microesferas-PCR se realizaron en 50 μL de volumen de reacción. Las secuencias detalladas utilizadas para amplificar el ssDNA se enumeran en la Tabla 2. En este caso, el Ap en la superficie de las microesferas puede recocer a plantillas de ADN aleatorias de manera complementaria. Este es un paso muy importante para la producción de hebras de ADN complementarias (hebra de ADN antisentido, Figura 1). El ADN extendido se utiliza como molde para la amplificación de microesferas-PCR.

  1. Preparar la mezcla de reactivos de microesferas y PCR. Descongele los reactivos de la Tabla 3 en hielo; sin embargo, no mantenga la enzima polimerasa Taq en hielo. Guárdelo a -20 °C hasta que lo necesite.
  2. Agitar suavemente todos los reactivos y, a continuación, centrifugar brevemente los tubos a 10.000 x g durante 10 s.
  3. Obtenga aproximadamente ~ 25 microesferas a través del conteo microscópico.
    nota: El número de microesferas en un tubo de reacción se calcula utilizando un microscopio óptico con un aumento de 40X. Se utilizan alrededor de ~ 25 microesferas para la amplificación de microesferas-PCR. Información más detallada se encuentra en el Paso 3.
  4. Combine todos los reactivos como se describe en la Tabla 3.
  5. Coloque las muestras en un termociclador e inicie la PCR asimétrica en las siguientes condiciones: 25 ciclos (95 °C durante 30 s, 52 °C durante 30 s y 72 °C durante 30 s), 85 °C durante 5 min, mantener a 4 °C.
  6. Después de la amplificación, agregue 8 μL de tampón de carga 6x y cargue 15 μL de cada muestra en gel de agarosa al 2%. A continuación, realice la electroforesis a 100 V durante 35 min en 1x tampón TAE (Tris-acetato-EDTA, 40 mM de Tris-acetato, 1 mM EDTA, pH 8,2).

Tabla 1. Mezcla de componentes de reactivos de PCR asimétricos en una reacción de 20 μL.

ReactivoVolumen para 1x reacción (μL)Concentración final
Plantilla de ADN aleatorio11 ng/μL
Imprimación de etiquetado10,4 μM
Imprimación inversa10,02 μM
Búfer Taq 10X51X
10 mM de dNTP42,5 mM
Ex taq (1000U)0.21 U
Agua37.8-
total50-

Tabla 2. Información de secuencia para Microsphere-PCR.

plantillasecuenciaLongitud (nt)
Plantilla de ADN aleatorio5'- ATA CCA GCT TAT TCA ATT (Secuencia aleatoria, 40 mer) AGA TAG TAA GTG CAA TCT-3'76
Imprimación Tag-Forward (Tag-F)5'- GGT AAT ACG ACT CAC TAT AGG GAG ATA CCA GCT TAT TCA ATT-3'42
Imprimación inversa5'- AGA TTG CAC TTA CTA TCT-3'18

Tabla 3. Componentes de la mezcla de reactivos Microsphere-PCR en una reacción de 50 μL

ReactivoVolumen para 1x reacción (μL)Concentración final
Ap-Microesferas~25 microesferas-
Plantilla de ADN aleatorio11 ng/μL
Imprimación Tag-Forward10,4 μM
Búfer Taq 10X51X
10 mM dNTP42,5 mM
Ex taq (1000U)0.21 U
Agua37.8-
total50-

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Resultados

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figure-results-1
Figura 1: Ilustración del protocolo microsphere-PCR.

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Divulgaciones

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No se han declarado conflictos de interés.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Solución de acrilamida al 40% (19:1)Bio-rad1610140Componentes de la oligomicrosfera copolimerizable
Persulfato de amonio, APSSigma AldrichA3678Endurecedor de la solución de acrilamida:bis
N,N,N",N"- Tetrametiletilendiamina, TEMEDSigma AldrichT9281Catalizador de persulfato de amonio
Aceite mineralSigma AldrichM5904Tabla 1. Solución III. Componente de los reactivos de microesferas
Sonda marcada con acridita ssDNABioneerSintetizadoTabla 1. Solución I. Componente de los reactivos de microesferas
TrisBiosesangT1016Componentes del tampón TE, solución tampón de pH
EDTASigma AldrichEdsComponentes del tampón TE, eliminación de iones (Ca2+)
Ex TaqTakaraRR001AAmplificación de ssDNA
Termociclador T100Bio-rad1861096Amplificación de ssDNA

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Etiquetas

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