Method Article

Lineal Amplificación Mediada por PCR - Localización de elementos genéticos y caracterización de ADN que flanquean Desconocido

DOI:

10.3791/51543

June 25th, 2014

In This Article

Summary

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Lineal-amplificación mediada (LAM)-PCR es un método desarrollado para identificar las posiciones exactas de los vectores de integración viral en el genoma. La técnica ha evolucionado a ser el método superior para estudiar la dinámica clonales en los pacientes de terapia génica, la bioseguridad de las tecnologías de nuevo vector, la diversidad de células T, los modelos de células madre de cáncer, etc

Abstract

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La PCR mediada por amplificación lineal (LAM-PCR) se ha desarrollado para estudiar la hematopoyesis en células corregidas por genes de pacientes tratados mediante terapia génica con sistemas vectoriales integrados. Debido a la integración estable de los vectores retrovirales, los sitios de integración se pueden utilizar para estudiar el destino clonal de las células individuales y su progenie. La LAM-PCR proporcionó por primera vez evidencia de que la leucemia en pacientes tratados con terapia génica se originó a partir de la sobreexpresión inducida por provirus de un protooncogén vecino. La alta sensibilidad y especificidad de la LAM-PCR en comparación con los métodos existentes, como la PCR inversa y la PCR mediada por ligadura (LM), se logra mediante una etapa inicial de preamplificación (PCR lineal de 100 ciclos) utilizando cebadores específicos de vectores biotinilados que permiten realizar etapas de reacción posteriores en fase sólida (perlas magnéticas). La LAM-PCR es actualmente el método más sensible disponible para identificar el ADN desconocido que se encuentra en las proximidades del ADN conocido. Recientemente, se ha desarrollado una variante de LAM-PCR que elude la digestión de restricción, anulando así el sesgo de recuperación de los sitios de integración y permite un análisis exhaustivo de las ubicaciones de los provirus en los genomas del huésped. El siguiente protocolo explica paso a paso la amplificación de las secuencias 3' y 5' adyacentes al vector lentiviral integrado.

Introduction

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Lineal-amplificación mediada por PCR (LAM-PCR) permite la identificación y caracterización de ADN que flanquea desconocida adyacente a ADN conocido de cualquier origen. Más específicamente, LAM-PCR se ha desarrollado para localizar los sitios de integración de vectores virales (IS) dentro del genoma del huésped 1,2. Los elementos genéticos como retrovirus o transposones integrar su genoma en el genoma huésped en un (semi-) de forma aleatoria 3-6. En muchos casos es decisivo para saber exactamente la posición en que estos vectores integrados. LAM-PCR se ha demostrado ser superior a las técnicas alternativas como la ligadura mediada por PCR 7....

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Protocol

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1. Preparación del vinculador Cassettes (LC)

  1. Mezclar 40 l de LC1 oligonucleótido (Tabla 1), 40 l de LC2 oligonucleótido (Tabla 1, con la enzima de restricción apropiada voladizo), 110 l de Tris-HCl (100 mM, pH 7,5), y 10 l 250 mM de MgCl 2.
  2. Incubar a 95 ° C durante 5 minutos y dejar que la reacción se enfríe lentamente a temperatura ambiente. Añadir 300 l de H 2 O y concentrarse dsLinker-ADN en un filtro de centrifugación. Añadir 80 l H 2 O al eluato y alícuotas de 10 l de casete de engarce dispuesto en 0.2 tubos de PCR.

2. Preamplificación del gen....

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Results

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LAM-PCR resulta en la amplificación de las uniones genoma de vector con un tamaño de fragmento definido para cada unión. El tamaño de los fragmentos individuales de PCR depende de la distancia entre la ubicación de la ADN conocida en el genoma y el sitio de reconocimiento de enzima de restricción más cercano. Esto permite la visualización de la diversidad de uniones amplificados en muestras analizadas por electroforesis en gel, por ejemplo., Aunque sólo sea sola (monoclonales), varios (oligoclonales), o múltipl.......

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Discussion

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La técnica de LAM-PCR permite la identificación de secuencias de ADN desconocidas que flanquean una región de ADN conocida. Debido a la alta sensibilidad resultante de preamplificación de las uniones con cebadores específicos de hibridación en la secuencia de ADN conocida, es posible amplificar y detectar incluso uniones raras hasta el nivel de una sola célula. Contrariamente, en una situación policlonal LAM-PCR es capaz de amplificar miles de diferentes uniones en una sola reacción.

Sin emb.......

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Disclosures

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Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgements

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La financiación fue proporcionada por la Deutsche Forschungsgemeinschaft (SPP1230, subvención del Tumor Center Heidelberg/Mannheim), por el Bundesministerium für Bildung und Forschung (iGene), por el VIº + VII Programa Marco de la Comisión Europea (CONSERT, CLINIGENE y PERSIST). Agradecemos a Ina Kutschera por demostrar la técnica del protocolo en el video.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Taq ADN polimerasaGenaxxon Bioscience GmbHM3001.5000Se pueden utilizar polimerasas Taq
alternativas Tampón PCRQiagen201203recomienda el uso de este tampón
dNTP MezclaGenaxxon Bioscience GmbHM3015.4020o cualquier otro dNTP
Oligonucleótidos (cebadores)MWG BiotechHPLC purificado
Dynabeads M-280 Estreptavidina Invitrogen11206D
PBSGibco14190-0860.1% wt/vol BSA
6 M LiClRoth3739.110 mM Tris-HCl (pH 7.5)/1 mM EDTA
Tris-HCl, pH 7.5USB Corporation 22637o cualquier otro proveedor
EDTAApplichemA1103,0250o cualquier otro proveedor
Klenow Polymerase,Roche Diagnostics10104523001
Mezcla de hexanucleótidosRoche Diagnostics
Restrict, endonucleasaNEBo cualquier otro proveedor
.Epicentre BiotechnologiesLK11025
CircLigase ssDNA Ligase Kit EpicentreBiotechnologiesCL4111K
NaOHSigma-Aldrich72068o cualquier otro proveedor
Agarose LERoche Diagnostics11685660001o cualquier otro proveedor
Tampón TBEAmresco0658o cualquier otro proveedor
Bromuro de etidioApplichemA2273,0005El bromuro de etidio es mutagénico
100 bp DNA LadderInvitrogen15628-050o cualquier otra escalera de ADN
20 mM NaClSigma-Aldrich71393-1Lo cualquier otro proveedor
Magna-Sep Magnetic Particle Separator Life TechnologiesK158501para usar con tubos de 1,5 ml
Separador de partículas magnético Magna-SepLife TechnologiesK158696para usar con placas de 96 pocillos
, Amicon Ultra-0.5, membrana Ultracel-30,MilliporeUFC503096
PerfectBlue Gelsystem, Midi S, PeqLab40-1515u otro sistema de electroforesis 
Termociclador profesional 96Biometra050-551u otro Termociclador para placas de 96 pocillos
Agitador orbital KS 260 basicIKA2980200u otro agitador horizontal
PCR softtubes 0,2 mlBiozym Scientific GmbH711082u otros tubos de PCR de 0,2 ml
Tubos de 1,5 mlEppendorf12682u otros tubos de 1,5 ml
Sistema de documentación de gelPeqLabo cualquier otro sistema de documentación de gel
Nanodrop ND-1000 espectrofotómetroThermo ScientificND-1000
Spreadex EL1200 gel prefabricadoElchromScientific 3497
Aparato de electroforesis en gel sumergido SEA 2000 Elchrom Scientific2001E
2100 Bioanalizador de electroforesisAgilent Technologies G2939AA
Se , , , 11277081001 , , ,

References

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  1. Schmidt, M., et al. Detection and direct genomic sequencing of multiple rare unknown flanking DNA in highly complex samples. Hum Gene Ther. 12, 743-749 (2001).
  2. Schmidt, M., et al. High-resolution insertion-....

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Linear Amplification Mediated PCRVector Genome JunctionsBiotinylated PrimersMagnetic BeadsSolid Phase AmplificationExponential AmplificationRestriction EnzymeLigation ReactionGel ElectrophoresisDeep Sequencing

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