ניתוח היתוך ברזולוציה גבוהה (HRM) הוא פתרון רגיש ומהיר לגילוי וריאנטים גנטיים. זה תלוי בהבדלי רצף שגורמים להטרודלקסים לשנות את צורת עקומת ההיתוך. על ידי סירוק אלקטרופורזה HRM וג'ל אגרוז, ניתן לזהות סוגים שונים של וריאנטים גנטיים כגון indels.
מאמר שיטה
ניתוח היתוך ברזולוציה גבוהה (HRM) הוא פתרון רגיש ומהיר לגילוי וריאנטים גנטיים. זה תלוי בהבדלי רצף שגורמים להטרודלקסים לשנות את צורת עקומת ההיתוך. על ידי סירוק אלקטרופורזה HRM וג'ל אגרוז, ניתן לזהות סוגים שונים של וריאנטים גנטיים כגון indels.
ניתוח היתוך ברזולוציה גבוהה (HRM) הוא שיטה רבת עוצמה לגנוטיפינג וסריקה גנטית. רוב יישומי HRM תלויים בצבעי דנ"א רוויים המזהים הבדלי רצף, והטרודלקסים שמשנים את צורת עקומת ההיתוך. רזולוציית מכשיר מעולה ותוכנה לניתוח נתונים מיוחדים נדרשים כדי לזהות את ההבדלים הקטנים בעקומה נמסה המזהים גרסה או גנוטיפ. סוגים שונים של וריאנטים גנטיים עם תדרים מגוונים ניתן לראות בגן ספציפי עבור חולים עם מחלה ספציפית, במיוחד סרטן בגן CALR בחולים עם כרומוזום פילדלפיה שלילי neoplasms מיאלופרופרטיבי. ניתן לזהות שינויים נוקלאוטידים בודדים, הוספות ו/או מחיקות (indels) בגן העניין על-ידי ניתוח HRM. הזיהוי של סוגים שונים של וריאנטים גנטיים מבוסס בעיקר על הפקדים המשמשים לבדיקת QPCR HRM. עם זאת, ככל שאורך המוצר גדל, ההבדל בין עקומות מסוג בר והטרוזיגוטה הופך לקטן יותר, וסוג הגרסה הגנטית קשה יותר לקבוע. לכן, כאשר indels הם הגרסה הגנטית הנפוצה הצפויה בגן העניין, שיטה נוספת כגון אלקטרופורזה ג'ל אגרוז יכול לשמש להבהרת התוצאה HRM. במקרים מסוימים, יש לבדוק מחדש/לאבחן מחדש תוצאה חד משמעית על-ידי רצף סנגר רגיל. במחקר רטרוספקטיבי זה, יישמנו את השיטה על JAK2 V617F-שלילי חולים עם MPN.
וריאנטים גנטיים סומטיים בגן calreticulin (CALR) הוכרו בשנת 2013 בחולים עם ניופלסטים מיאלופריפירפיים (MPN) כגון תרומבוציטמיה חיונית ומיאלופיברוזיס ראשוני1,2. מאז, יותר מ -50 וריאנטים גנטיים בגן CALR התגלו, גרימת +1 (−1+2) frameshift3. שתי הווריאנטים הגנטיים הנפוצים ביותר של CALR הם מחיקה של 52 bp (NM_004343.3(CALR):c.1099_1150del52, עמ' (Leu367Thrfs*46)), הנקראת גם מוטציה מסוג 1, והכנסת 5 bp (NM_004343.3 (CALR): c.1154_1155insTTGTC, p.(Lys385Asnfs*47)), הנקראת גם מוטציה מסוג 2. שתי וריאנטים גנטיים אלה מייצגים 80% מכל הווריאנטים הגנטיים של CALR. האחרים סווגו כסוג 1 או סוג 2 - כמו שימוש באלגוריתמים המבוססים על שימור של α סליל קרוב לסוג פראי CALR4. כאן, אנו מציגים את אחת השיטות הרגישות והמהירות ביותר לגילוי וריאנטים גנטיים של CALR, שיטת ניתוח ההיתוך ברזולוציה גבוהה (HRM). שיטה זו מאפשרת זיהוי מהיר של וריאנטים גנטיים מסוג 1 וסוג 2, המייצגים את רוב מוטציות CALR 5. HRM הוצג בשילוב עם זמן אמת »תגובת שרשרת פולימראז« (qPCR) בשנת 1997 ככלי לזיהוי המוטציה בגורם V Leiden6. בהשוואה לרצף סנגר המייצג את הטכניקה הסטנדרטית המוזהבת, HRM היא שיטה רגישה יותר ופחות ספציפית5. שיטת HRM היא שיטת סינון טובה המאפשרת ניתוח מהיר של מספר רב של דגימות עם עלות-תועלת גדולה5. זוהי שיטת PCR פשוטה המבוצעת בנוכחות צבע פלואורסצנטי ואינה דורשת מיומנויות ספציפיות. יתרון נוסף הוא כי ההליך עצמו אינו פוגע או להרוס את המדגם המנותח המאפשר לנו לעשות שימוש חוזר במדגם עבור אלקטרופורזה או רצף סנגר לאחר הליך HRM7. החיסרון היחיד הוא שלפעמים קשה לפרש את התוצאות. בנוסף, HRM אינו מזהה את המוטציה המדויקת בחולים עם מוטציות שאינן מסוג 1 או סוג 28. בחולים אלה, יש לבצע רצף סנגר(איור 1).
HRM מבוסס על הגברה של אזור ה- DNA הספציפי בנוכחות צבע פלואורסצנטי DNA רווי, המשולב ב- DNA כפול גדילים (dsDNA). הצבע הפלואורסצנטי פולט אור כאשר הוא משולב ב- dsDNA. לאחר עלייה הדרגתית בטמפרטורה, dsDNA מתפרק לדנ"א נטוש יחיד, אשר ניתן לזהות על עקומת ההיתוך כירידה פתאומית בעוצמת הפלואורסצנטיות. צורת עקומת ההיתוך תלויה ברצף הדנ"א המשמש לזיהוי המוטציה. עקומות נמסות של דגימות מושוות לעקומות נמסות של מוטציות ידועות או CALR מסוג פראי. עקומות התכה נפרדות מייצגות מוטציה שונה שאינה מסוג 1 או סוג 29.
האלגוריתם לזיהוי וריאנטים גנטיים סומטיים בגן CALR על ידי HRM, אלקטרופורזה ג'ל אגרוז ושיטת רצף (איור 1) שימש ואומת במחקר רטרוספקטיבי שפורסם לפני10.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר אושר על ידי הוועדה לאתיקה רפואית של הרפובליקה של סלובניה. כל ההליכים היו בהתאם להצהרת הלסינקי.
1. PCR כמותי מבוסס פלואורסצנטיות בזמן אמת (qPCR) וניתוח לאחר qPCR על ידי HRM
2. אלקטרופורזה ג'ל אגרוז
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אזור ה- DNA המוגבר בהצלחה של עניין עם עלייה מעריכית בפלואורסצנטיות החורגת מהסף בין מחזורים 15 ו -35 וערכים צרים מאוד של מחזור הכימות (Cq) בכל הדגימות והפקדים המשוכפלים (איור 2) הוא תנאי מוקדם לזיהוי אמין של וריאנטים גנטיים על ידי ניתוח HRM. זה מושג באמצעות קביעה מדויקת של DNA עם כתמי פלואורסצנטיות וכמות שווה של DNA בניסוי qPCR HRM (ראה שלב 1.2). איור 2 מציג את ההגברה המוצלחת של אזור ה- DNA של העניין שבו ערכי Cq של כל הדגימות והפקדים נמצאים במרווח זמן צר מאוד. אי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המסה ברזולוציה גבוהה של DNA היא פתרון פשוט עבור genotyping וריאנט גנטי סריקה14. זה תלוי בהבדלי רצף שגורמים להטרודלקסים שמשנים את צורת עקומת ההיתוך. סוגים שונים של וריאנטים גנטיים עם תדרים מגוונים ניתן לראות בגן ספציפי עבור קבוצה מסוימת שלחוליםעם סרטן 1,2,15,16,10. ניתן לזהות מחיקות או הוספות בגן העניין על-ידי ניתוח HRM כפי שהראינו
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
המחברים רוצים להודות לכל המומחים והעובדים האקדמיים במעבדה ההמטולוגית המיוחדת, במחלקה להמטולוגיה, במחלקה לרפואה פנימית, במרכז הרפואי האוניברסיטאי לובליאנה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| E-Gel EX 4% Agarose | Invitrogen, Thermo Fischer Scientific | G401004 | |
| Fuorometer 3.0 QUBIT | Invitrogen, Thermo Fischer Scientific | Q33216 | |
| Invitrogen E-Gel iBase ו-E-Gel Safe Imager Combo Kit | Invitrogen, Thermo Fischer Scientific | G6465EU | |
| MeltDoctor HRM MasterMix 2X | Applied Biosystem, Thermo Fischer Scientific | 4415440 | רכיבים: AmpliTaqGold 360 DNA פולימראז, צבע HRM מסחרי של MeltDoctor, תערובת dNTP כולל dUTP, מלחי מגנזיום ורכיבי חיץ אחרים, מנוסח במדויק להשגת תוצאות HRM אופטימליות |
| MicroAmp Fast 96-well Response Plate (0.1 מ"ל) | Applied Biosystems, Thermo Fischer Scientific | 4346907 | |
| MicroAmp סרט דבק אופטי | Applied Biosystems, Thermo Fischer Scientific | 4311971 | |
| NuGenius | Syngene | NG-1045 | מערכות תיעוד ג'ל |
| פריימר CALRex9 רצף | גנומי | 5'GGCAAGGCCCTGAGGT'3 (טוהר גבוה, ללא מלח) | |
| פריימר CALRex9 | Eurofins | : 5'GGCCTCAGTCCAGCCCTG'3 (טוהר גבוה, ללא מלח) | |
| ערכת מיני DNA QIAamp | QIAGEN | 51306 | ערכת בידוד DNA עם המאגר לדילול DNA. |
| צינורות בדיקת קיוביט | Invitrogen, Thermo Fischer Scientific | Q32856 | |
| QUBIT dsDNA HS assay | Invitrogen, Thermo Fischer Scientific | Q32854 | |
| Trackit 100bp DNA Ladder | Invitrogen, Thermo Fischer Scientific | 10488058 | Ladder מורכב מ-13 שברים בודדים עם רצועות הייחוס ב-2000, 1500 ו-600 bp. |
| ViiA7 מערכת PCR בזמן אמת | Applied Biosystems, Thermo Fischer Scientific | 4453534 | |
| מים ללא נוקלאז | VWR, Life Science | 436912C | RNase, DNase ו-Protease ללא מים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה