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Article de méthode

Amplification linéaire d'une PCR - Localisation des éléments génétiques et caractérisation de Unknown ADN flanquant

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DOI :

10.3791/51543

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25 juin 2014

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Dans cet article

Résumé

Linéaire amplification médiée (LAM)-PCR est une méthode mise au point pour identifier la position exacte de l'intégration des vecteurs viraux dans le génome. La technique a évolué pour devenir la meilleure méthode pour étudier la dynamique clonale chez les patients de thérapie génique, de la biosécurité de nouvelles technologies de vecteur, la diversité des lymphocytes T, des modèles de cellules souches du cancer, etc

Résumé

La PCR médiée par amplification linéaire (LAM-PCR) a été développée pour étudier l’hématopoïèse dans les cellules corrigées de gènes de patients traités par thérapie génique avec des systèmes vectoriels intégrateurs. En raison de l’intégration stable des vecteurs rétroviraux, les sites d’intégration peuvent être utilisés pour étudier le devenir clonal des cellules individuelles et de leur descendance. Pour la première fois, la LAM-PCR a fourni des preuves que la leucémie chez les patients traités par thérapie génique provenait d’une surexpression induite par le provirus d’un proto-oncogène voisin. La sensibilité et la spécificité élevées de la LAM-PCR par rapport aux méthodes existantes telles que la PCR inverse et la PCR médiée par ligature (LM) sont obtenues par une étape de préamplification initiale (PCR linéaire de 100 cycles) à l’aide d’amorces spécifiques de vecteurs biotinylés qui permettent d’effectuer des étapes de réaction ultérieures sur la phase solide (billes magnétiques). La LAM-PCR est actuellement la méthode la plus sensible disponible pour identifier l’ADN inconnu qui se trouve à proximité d’ADN connu. Récemment, une variante de la LAM-PCR a été mise au point qui contourne la digestion de restriction, abrogeant ainsi le biais de récupération des sites d’intégration et permettant une analyse complète de l’emplacement des provirus dans les génomes de l’hôte. Le protocole suivant explique étape par étape l’amplification des séquences 3'- et 5'- adjacentes au vecteur lentiviral intégré.

Introduction

Linéaire d'amplification médiée par PCR (LAM-PCR) permet d'identifier et de caractériser inconnu ADN flanquant adjacente à ADN connu de toute origine. Plus précisément, LAM-PCR a été développée pour localiser les sites d'intégration de vecteurs viraux (IS) dans le génome hôte 1,2. Les éléments génétiques comme les rétrovirus ou transposons intégrer leur génome dans le génome de l'hôte dans un (semi-) de manière aléatoire 3-6. Dans de nombreux cas, il est décisif de savoir exactement l'endroit où ces vecteurs intégrés. LAM-PCR a été prouvé pour être supérieur à d'autres techniques comme la ligature et d'une PCR 7<....

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Protocole

1. Préparation de l'éditeur de liens Cassettes (LC)

  1. Mélanger 40 ul de LC1 oligonucléotide (Tableau 1), 40 pl de LC2 oligonucléotide (Tableau 1, avec l'enzyme appropriée de restriction saillie), 110 ul de Tris-HCl (100 mM, pH 7,5), et 10 ul de 250 mM de MgCl 2.
  2. Incuber à 95 ° C pendant 5 minutes et laisser la réaction refroidir lentement à température ambiante. Ajouter 300 ul de H 2 O et on concentre dsLinker-ADN sur un filtre de centrifugation. Ajouter 80 ul H 2 O à l'éluat et aliquote de 10 ul de la cassette de liaison préparés dans des tubes PCR de 0,2.

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Résultats

Résultats de LAM-PCR dans l'amplification de génome vecteur jonctions avec une taille de fragment défini pour chaque jonction. La taille des fragments de PCR individuels dépend de la distance entre l'emplacement de l'ADN connues dans le génome et le site de reconnaissance de l'enzyme de restriction le plus proche. Ceci permet la visualisation de la diversité des jonctions amplifiées dans les échantillons analysés par électrophorèse sur gel, par exemple., Si ce n'est que seule (monoclonaux), .......

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Discussion

La technique LAM-PCR permet d'identifier des séquences d'ADN inconnues qui flanquent une région d'ADN connue. En raison de la sensibilité élevée résultant de pré-amplification de la jonction avec l'hybridation des amorces spécifiques de la séquence d'ADN connue, il est possible d'amplifier et de détecter même des jonctions rares jusqu'au niveau de la cellule unique. A l'inverse, dans une situation polyclonal LAM-PCR est capable d'amplifier les milliers de différentes jonctions dans un.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Le financement a été assuré par la Deutsche Forschungsgemeinschaft (SPP1230, subvention du Tumor Center Heidelberg/Mannheim), par le Bundesministerium für Bildung und Forschung (iGene), par les VIe + VIIe programmes-cadres de la Commission européenne (CONSERT, CLINIGENE et PERSIST). Nous remercions Ina Kutschera d’avoir démontré la technique du protocole dans la vidéo.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Taq DNA polyméraseGenaxxon Bioscience GmbHM3001.5000D’autres polymérases Taq peuvent être utilisées
Tampon PCRQiagen201203L’utilisation de ce tampon est recommandée
dNTP-MixtureGenaxxon Bioscience GmbHM3015.4020ou tout autre dNTP
Oligonucléotides (amorces)MWG BiotechHPLC purifié
Dynabeads M-280 Streptavidine  ;Invitrogen11206D
PBSGibco14190-0860,1 % poids/vol BSA
6 M LiClRoth3739.110 mM Tris-HCl (pH 7,5)/1 mM EDTA
Tris-HCl, pH 7,5USB Corporation  ;22637ou tout autre fournisseur
EDTAApplichemA1103,0250ou tout autre fournisseur
Klenow PolymeraseRoche Diagnostics10104523001
Mélange d’hexanucléotidesRoche Diagnostics11277081001
Restriction endonucléaseNEBou tout autre fournisseur
Kitde ligature d’ADN Fast-LinkEpicentre BiotechnologiesLK11025
CircLigase ssDNA Ligase KitEpicentre BiotechnologiesCL4111K
NaOHSigma-Aldrich72068ou tout autre fournisseur
Agarose LERoche Diagnostics11685660001ou tout autre fournisseur
Tampon TBEAmresco0658ou tout autre fournisseur
Bromure d’éthidiumApplichemA2273,0005Le bromure d’éthidium est mutagène
100 pb Échelle d’ADNInvitrogen15628-050ou toute autre échelle d’ADN
20 mM NaClSigma-Aldrich71393-1Lou tout autre fournisseur
Séparateur de particules magnétiques Magna-Sep  ;Life TechnologiesK158501pour une utilisation avec des tubes de 1,5 ml
séparateur de particules magnétique Magna-SepK158696pour une utilisation avec des plaques à 96 puits
Amicon Ultra-0.5, une membrane Ultracel-30,MilliporeUFC503096
PerfectBlue, Gelsystem Midi SPeqLab40-1515ou un autre système d’électrophorèse.
TProfessional 96Biometra050-551ou autre Thermocycleur pour plaques à 96 puits
Agitateur orbital KS 260 basicIKA2980200ou autre agitateur horizontal
Tubes souples PCR 0,2 mlBiozym Scientific GmbH711082ou autres tubes PCR de 0,2
ml Tubes de 1,5 mlEppendorf12682ou autres tubes de 1,5 ml
Système de documentation sur gelPeqLabou tout autre système de documentation sur gel
Spectrophotomètre Nanodrop ND-1000Thermo ScientificND-1000
Spreadex EL1200 gel préfabriquéElchrom Scientific3497
Appareil d’électrophorèse sur gel submergé SEA 2000  ;Elchrom Scientific2001E
2100 Bioanalyseur d’électrophorèseAgilent TechnologiesG2939AA
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Références

  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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Réimpressions et autorisations

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