方法論記事

一本鎖DNAを増幅するためのマイクロスフェアポリメラーゼ連鎖反応

2025年7月8日

この記事について

要約

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出典:Lee, S. H. et al., A Droplet-Based Microfluidic Approach and Microsphere-PCR Amplification for Single-Stranded DNA Amplicons. J. Vis. Exp. (2018).

このビデオでは、オリゴヌクレオチド被覆ポリマーマイクロスフェアを使用して一本鎖DNAを増幅する技術を説明しています。このプロセスにより、純粋な一本鎖DNAが得られ、DNAシーケンシングやマイクロアレイ解析にさらに使用できます。

プロトコル

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1. ssDNA増幅のための非対称PCR

  1. 解析対象のssDNAを増幅するための非対称PCR試薬ミックスを調製します。表1の試薬を氷上で解凍します。Taqポリメラーゼ酵素(50 U/μL)を氷上に保管せず、必要になるまで20°Cで保存してください。
  2. すべての試薬を穏やかにボルテックスし、チューブを10,000 x gで10秒間短時間遠心分離します。
  3. 表1に記載されているように、すべての試薬を組み合わせます。
  4. サンプルをサーモサイクラーに入れ、25サイクル(95°Cで30秒、52°Cで30秒、72°Cで30秒)、85°Cで5分間、4°Cで保持する条件下で非対称PCRを開始します。

2. ssDNAを増幅するためのマイクロスフェアPCR

>注:このセクションでは、PCR反応チューブでssDNAを増幅するためのプロトコルについて説明します。マイクロスフェア-PCR反応は、50μLの反応容量で行いました。ssDNAの増幅に使用される詳細な配列を表2に示します。この場合、ミクロスフェアの表面上のApは、相補的な方法でランダムなDNAテンプレートにアニールできます。これは、相補的なDNA鎖を作製するための非常に重要なステップです(アンチセンスDNA鎖、図1)。伸長したDNAは、マイクロスフェアPCR増幅のテンプレートとして使用されます。

  1. microsphere-PCR試薬ミックスを調製します。表3の試薬を氷上で解凍します。ただし、Taqポリメラーゼ酵素を氷上に保管しないでください。必要になるまで-20°Cで保管してください。
  2. すべての試薬を穏やかにボルテックスし、チューブを10,000 x gで10秒間短時間遠心分離します。
  3. 顕微鏡計数により約~25個のミクロスフェアを得る
    手記:1つの反応チューブ内のマイクロスフェアの数は、40倍の倍率の光学顕微鏡を使用して計算されます。約~25個のマイクロスフェアがマイクロスフェアPCR増幅に使用されます。詳細については、ステップ 3 を参照してください。
  4. 表3に記載されているように、すべての試薬を組み合わせます。
  5. サンプルをサーモサイクラーに入れ、25サイクル(95°Cで30秒、52°Cで30秒、72°Cで30秒)、85°Cで5分間、4°Cで保持する条件下で非対称PCRを開始します。
  6. 増幅後、8 μL の 6x ローディングバッファーを加え、各サンプルの 15 μL を 2% アガロースゲルにロードします。次に、1x TAE(トリス-アセテート-EDTA、40 mM トリス-アセテート、1 mM EDTA、pH 8.2)バッファーで100 Vで35分間電気泳動を行います。

>表 1.非対称PCR試薬は、20μLの反応で成分を混合します。

% 名
試薬1x反応容量(μL)最終濃度
ランダムDNAテンプレート11 ng/μL
タグフォワードプライマー10.4 μM
リバースプライマー10.02 μM
10X Taqバッファ51倍
10 mM の dNTP42.5 mM
Ex taq(1000U)0.21 ユー
37.8-
トータル50-

>表 2.Microsphere-PCRの配列情報。

名 名 名
テンプレート順序長さ (nt)
ランダムDNAテンプレート5'- ATA CCA GCT TAT TCA ATT (ランダムシーケンス、40 mer) AGA TAG TAA GTG CAA TCT-3'76
タグフォワードプライマー(Tag-F)5'- GGT AAT ACG ACT、CAC、TAT、AGG、GAG、ATA、CCA、GCT、TAT、TCA、ATT-3'42
リバースプライマー5フィート - AGA TTG CAC TTA CTA TCT-3'18

>表 3.Microsphere-PCR 試薬は、50 μL の反応で成分を混合

します % 名
試薬1x反応容量(μL)最終濃度
APマイクロスフェア~25 個のマイクロスフェア-
ランダムDNAテンプレート11 ng/μL
タグフォワードプライマー10.4 μM
10X Taqバッファ51倍
10 mM dNTP42.5 mM
Ex taq(1000U)0.21 ユー
37.8-
トータル50-

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結果

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figure-results-1
図1:マイクロスフェアPCRプロトコルの図。

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開示事項

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利益相反は宣言されていません。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
40% アクリルアミド:ビス溶液 (19:1)バイオ・ラッド1610140共重合性オリゴミクロスフェアの成分
過硫酸アンモニウム、APSシグマ・アルドリッチA3678のアクリルアミドの硬化剤:bis溶液
N、N、N'、N'-テトラメチルエチレンジアミン、TEMEDシグマ・アルドリッチT9281過硫酸アンモニウムの触媒
鉱油シグマ・アルドリッチM5904テーブル 1.解決策III.マイクロスフェア試薬の成分
ssDNAアクリダイト標識プローブバイオニア合成テーブル 1.溶液I.マイクロスフェア試薬の成分
トリスビオセサンT1016TE標準液、pH標準液の成分
EDTAのシグマ・アルドリッチEDSのTEバッファの成分、イオン(Ca2+)の除去
Ex TaqタカラRR001AシリーズssDNA増幅
T100サーマルサイクラーバイオ・ラッド1861096ssDNA増幅

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タグ

PCR DNA PCR DNA

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