מאמר שיטה

PCR דיגיטלי דופלקס לכימות סימולטני של סמנים גנטיים כפולים

8 ביולי 2025

במאמר זה

תקציר

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

מקור: Cao, Y., et al. A Duplex Digital PCR Assay לכימות סימולטני של Enterococcus spp. וסמן HF183 הקשור לצואה אנושית במים. J. Vis. Exp. (2016)

בסרטון זה, אנו מדגימים את טכניקת ה-PCR הדיגיטלי הדו-צדדי (ddPCR) – שינוי של טכניקת ה-PCR המסורתית השימושית בזיהוי שני סמנים גנטיים שונים בו זמנית. תגובת PCR יחידה מחולקת לטיפות מתחלבות בגודל ננוליטר המועצמות באופן עצמאי, וזיהוי אותות הגברה פלואורסצנטיים בצבעים שונים מחלק הטיפות משמש לחישוב הריכוז ההתחלתי של רצפי המטרה.

פרוטוקול

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

1. הכנת תערובת Assay

  1. צור ריכוזי מלאי של 100 μmol/L עבור כל הפריימרים במים ברמה מולקולרית ובדיקות במאגר TE pH 8 [Entero F1A, Entero R1, GPL813TQ; HF183-1, BthetR1, BthetP].
    הערה: גשושיות עבור שתי המטרות מסומנות באופן פלואורסצנטי עם פלואורופורים שונים כפי שמצוין ברשימת החומרים/ציוד.
  2. הכן תערובת מאסטר על ידי ערבוב, לפי תגובה מתוכננת, 12 μl תערובת PCR דיגיטלית (2x מלאי, ראה רשימת חומרים/ציוד), 0.216 μl כל פריימר קדימה ואחורה, 0.06 μl כל בדיקה פלואורסצנטית, ו 5.016 μl מים נטולי nuclease (ריכוז סופי: 900 ננומטר כל פריימר, 250 ננומטר כל בדיקה). פיפטה למעלה ולמטה לפחות 10 פעמים כדי לערבב תוך זהירות לא להכניס בועות אוויר בתמיסה.
  3. פיפטה 18 μl מאסטר לערבב (משלב 1.2) לתוך צינור PCR רגיל או לוחית, ערבוב בתבנית 6 μl DNA (מופק כפי שתואר קודם לכן) כדי ליצור תערובת בדיקה עבור יצירת טיפות. אם מריצים דגימות כפולות, פיפטה 36 μl של תערובת מאסטר ותבנית DNA 12 μl לתוך כל באר. השאירו את הבארות המשוכפלות המתאימות ריקות על הצלחת. כלול בקרות חיוביות (ראה רשימת חומרים/ציוד) וללא פקדי תבנית (NTC) (כלומר, עם מים ברמה מולקולרית המשמשים כתבנית).
    הערה: בקרה חיובית נחוצה כדי להבטיח שהבדיקה פועלת כראוי וה- NTC נחוץ כדי להבטיח שאין זיהום בתוך הצלחת ולהגדיר את הבסיס הפלואורסצנטי מאוחר יותר בניתוח הנתונים. למשתמשים בפעם הראשונה מומלץ להשתמש הן בדגימות DNA לא מדוללות והן בדגימות DNA מדוללות.

2. יצירת טיפות והגדרת צלחת PCR

  1. מערבבים את תערובות הבדיקה על ידי פיפטציה למעלה ולמטה כ -15 פעמים באמצעות פיפטה רב ערוצית. ודאו שקצה הפיפטה נשאר בתוך הנוזל כדי למנוע יצירת בועות עודפות בתוך התערובת.
  2. הכנס את מחסנית 1 (המכילה 8 בארות) למחזיק מחסנית לבן ולחץ על מחזיק המחסנית סגור. מחסנית 1 נמצאת כעת במקומה ולא ניתן לעקור אותה מהמחזיק בעת יצירת טיפות. באמצעות צינור רב ערוצי, העבר בעדינות 20 μl של תערובת הבדיקה למצב האמצעי של המחסנית המסומנת 'דגימה' מבלי להכניס בועות אוויר.
  3. פיפטה ב 70 μl של שמן ייצור טיפות בצד שמאל של המחסנית (מסומן 'שמן').
  4. כסו את המחסנית באטם וודאו שהאטם שטוח ומוחזק באופן שווה על ידי 4 התקתוקים לכיוון קצה המחסנית. לחץ על לחצן האור הירוק במחולל הטיפות כדי לפתוח ולהניח את המחסנית. לחץ שוב על לחצן אור ירוק כדי לסגור את הגנרטור.
    הערה: ברגע שהדלת נסגרת, הכפתור מעומעם, לא ניתן לפתוח מחדש את הדלת וייצור הטיפות מתחיל מיד להימשך כדקה.
  5. אם אתה מבצע יותר מ-8 תגובות, הנח את מחסנית 2 במחזיק מחסנית לבן שני והתכונן באותו אופן כמו מחסנית 1 בזמן שייצור הטיפות מתבצע כדי לחסוך בזמן ההתקנה הכולל.
  6. פתח את דלת מחולל הטיפות כאשר הלחצן המואר באור עמום הופך לירוק המציין את השלמת יצירת הטיפות. הסר את מחזיק המחסנית הלבן המכיל את מחסנית 1, הנח אותה בצד והנח את מחסנית 2 על מחולל הטיפות.
  7. הסר את האטם ממחסנית 1 והשליך. העבר בעדינות את הנפח הכולל (כ- 40 μl) של טיפות שנוצרו מהעמודה השלישית של המחסנית (מסומנת 'טיפות') ללוחית PCR סופית (נשמרת בטמפרטורת החדר) למחזור תרמי.
    הערה: אל תבטל את הלחיצה על מחזיק המחסנית הלבן מכיוון שהפעולה עלולה לשבור את הטיפות החדשות שנוצרו; פתח את מחזיק המחסנית רק לאחר העברת הטיפות ללוח הסופי.
  8. חזור על שלבים 2.1-2.7 לקבלת דוגמאות נוספות.
  9. כאשר כל הטיפות נמצאות בצלחת ה-PCR הסופית, הניחו כיסוי רדיד אלומיניום הניתן לניקוב על גבי הצלחת והניחו אותו על אטם צלחת. כוונו את חומר האיטום ל-180°C, לחצו על 'הפעל' על חומר האיטום והניחו לאיטום למשך 10 שניות.

3. מחזור תרמי וקריאת טיפות

  1. הניחו את הצלחת האטומה על המחזור התרמי, כזה התואם ללוחית ה-PCR הסופית המשמשת בשלב 2.7, ומהירות השתוללות טמפרטורה של 2.0°C/sec.
  2. הפעל תוכנית תרמית באופן הבא: 10 דקות ב- 95 ° C, ואחריו 40 מחזורים של 30 שניות ב- 94 ° C ו- 60 שניות ב- 60 ° C, ולאחר מכן החזקה של 10 דקות ב- 98 ° C (אופציונלי: החזקה סופית ב- 4 או 15 ° C).
  3. עם סיום המחזור, העבירו את הצלחת לקורא טיפות למדידה אוטומטית של פלואורסצנטיות בכל טיפה בכל באר. לחלופין, אחסנו את הצלחת בטמפרטורה של 4°C למשך עד 3 ימים לפני קריאת הטיפות. ודא שהטיפות נמצאות בטמפרטורת החדר לפני שתמשיך בקריאה.
    1. פתח את התוכנה הנלווית כדי להגדיר את קריאת הטיפות. בתפריט ברירת המחדל 'Setup' המכיל סכימה של צלחת 96 באר ריקה, לחץ פעמיים על באר A1 כדי לפתוח את התפריט המכיל שלושה חלקים: 'מדגם', 'Assay 1' ו- 'Assay 2'.
    2. בקטע 'מדגם', הקלד את מזהה הדגימה בתיבה שכותרתה 'שם' ולחץ על Enter או סמן את התיבה משמאל המסומנת 'החל'. לאחר מכן, לחץ על התפריט הנפתח שכותרתו 'ניסוי' ובחר 'אדום' (זיהוי אירועים נדירים) ולחץ על Enter.
    3. עבור לקטע המסומן 'Assay 1'. בקטע 'שם' מלא את הבדיקה (לדוגמה, Enterococcus) ולחץ על Enter. בתיבה שמתחת לכותרת 'סוג', לחץ על התפריט הנפתח ובחר 'ערוץ 1 לא ידוע' ולחץ על Enter.
    4. עבור למקטע המסומן 'Assay 2'. בקטע 'שם', מלא את הבדיקה (לדוגמה, HF183) ולחץ על Enter. בתיבה שמתחת לכותרת 'סוג', לחץ על התפריט הנפתח ובחר 'ערוץ 2 לא ידוע' ולחץ על Enter. כל המידע משלבים 3.3.2 עד 3.3.4 נמצא כעת בבאר A1.
    5. תן שם לכל הבארות הבאות המכילות טיפות. כדי לחסוך זמן התקנה כולל, לחץ על 'Shift' או 'Ctrl', כדי לבחור מספר בארות בו זמנית.
    6. כאשר התיאור הדיגיטלי של הצלחת משקף את הצלחת הפיזית, לחץ על 'אישור' בפינה השמאלית התחתונה של התפריט. בתפריט החדש שמופיע בראש סכמת הצלחת, תחת הקטע 'תבנית' בחר 'שמירה בשם' ותן שם ושמור את הצלחת.
    7. משמאל למסך, לחץ על 'הפעלה' ובחר ערכת צבע מתאימה בחלון הקופץ "אפשרויות הפעלה". איסוף הנתונים יוזם ומוצג בזמן אמת בתוכנה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
לא הוכרז על ניגוד עניינים.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מיקרו-צינוריות בעלות קישור נמוךכוכב משנה3207לאחסון ריאגנטים, דוגמאות/ייצור תערובות מאסטר
מים ללא NucleaseפישרסקיBP2484-50
TE pH 8 חיץפישרסקיBP2473-100
צלחת 96 באר HardshellBioRadHSP-9601לתמהיל מאסטר ראשוני וחיסון לדוגמה
סרט איטום אלומיניוםBioRad359-0133כדי לאטום לוחית לדוגמה
מחולל טיפותBioRad186-3002
שמן לייצור טיפותBioRad186-3005
מחסניתBioRad186-4008
מחזיק מחסניות DG8BioRad186-3051
אטםBioRad186-3009
20uL פיפטה טיפיםרייניןGP-L10Fלשיזוף מדגם / תערובת מאסטר לסרטידג'
200uL פיפטה טיפיםרייניןGP-L200Fלהעברת טיפות לצלחת Twin.Tec הסופית
צלחת Twin.Tec 96 באראפנדורף951020320לטיפות אחרונות מחזור תרמי וקריאה
רדיד אטם חום הניתן לפירסינגBioRad181-4040כדי לאטום את צלחת Twin.Tec לפני רכיבה תרמית
PX1 PCR חותם צלחתBioRad181-4000יש צורך רק במחזור התרמי, ללא אופטיקה
CFX96 מחזור תרמיBioRadCFX96 ו-C1000
קורא טיפות QX100BioRad186-3001
שמן קורא טיפותBioRad186-3004
Droplet PCR SupermixBioRad186-3024כלומר, תמהיל ה-PCR הדיגיטלי בכתב היד
תוכנת QuantaSoft (v1.3.2)קוונטסופטQX100לצפייה, ניתוח וייצוא של נתוני ddPCR
פריימר Entero קדימה (Ent F1A)אופרוןGAGAAATTCCAAACGAACTTGניתן להשתמש בספק חלופי
פריימר הפוך אנטרו (Ent R1)אופרוןCAGTGCTCTACCTCCATCATTניתן להשתמש בספק חלופי
בדיקת אנטרו (GPL813TQ)אופרון[6-FAM]-TGG TTC TCT CCG AAA TAG CTT TAG GGC TA-[BHQ1]ניתן להשתמש בספק חלופי, אך הפלואורופור חייב להיות FAM
פריימר קדמי HF183 (HF183-1)אופרוןATCATGAGTTCACATGTCCGניתן להשתמש בספק חלופי
פריימר הפוך HF183 (BthetR1)אופרוןCGTAGGAGTTTGGACCGTGTניתן להשתמש בספק חלופי
בדיקת HF183 (BthetP1)אופרון[6-HEX]-CTGAGAGGAAGGTCCCCC
ACATTGGA-[BHQ1]
ניתן להשתמש בספק חלופי, אך הפלואורופור חייב להיות HEX (אם משתמשים ב- VIC, יש לבחור את הפיצוי המטרי המתאים).
שליטה חיוביתתערובת של E.faecalis DNA גנומי ופלסמיד סטנדרטי HF183 (הוזמן מ-IDT). לשיטות מפורטות בגידול E. faecalis ורצפים של פלסמיד HF183 מסודר, אנא ראו Cao et al. 2015 (doi:10.1016/j.watres.2014.12.008). תקני DNA של אנטרוקוקוס הזמינים מסחרית (ATCC 29212Q-FZ) יכולים לשמש גם בבקרה חיובית במקום DNA גנומי E. faecalis שהוכן במעבדה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Duplex Digital PCRDigital PCR AssaySimultaneous QuantificationGenetic MarkersDroplet GenerationFluorescence DetectionThermal CyclingDroplet ReaderPrimer ProbesNanoliter Droplets

מאמרים קשורים