gDNA濃縮は、体質的突然変異の研究のための簡単で強力なツールです。この記事では、DNA損傷修復に関与する11個の遺伝子の完全な配列を簡単に解析する手順を紹介します。
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方法論記事
gDNA濃縮は、体質的突然変異の研究のための簡単で強力なツールです。この記事では、DNA損傷修復に関与する11個の遺伝子の完全な配列を簡単に解析する手順を紹介します。
次世代シーケンシングの普及は、癌研究および診断のための新たな道を切り拓いてきた。 NGSは巨大な癌に対する新たなデータの量、特にがんの遺伝学をもたらすでしょう。現在の知識と未来の発見は、それが必要な癌の遺伝的素因に関与することができる遺伝子の膨大な数を研究するようになります。この点では、DNA損傷の修復に関与する11の完全な遺伝子を研究するためにエラ·デザインを開発した。このプロトコルは、安全に、同時に24人の患者に11個の遺伝子(ATM、BARD1、BRCA1、BRCA2、BRIP1、CHEK2、PALB2、RAD50、RAD51C、RAD80、およびTP53)プロモーターからの3'-UTRに研究するために開発されました。トランスポザーゼ技術とgDNAの濃縮に基づくこのプロトコルは、多重化をサンプリングする遺伝子診断のおかげで時間の面で大きな利点を提供します。このプロトコルは、安全に、血液のgDNAと共に使用することができる。
2010年にはほぼ150万人(基本的に女性は)世界的に乳癌を開発しました。なお、これらの症例の5〜10%が遺伝性であったと推定される。ほぼ20年前、BRCA1およびBRCA2は 、遺伝性乳癌および卵巣癌1に関わると同定された。約15年前から、BRCA1およびBRCA2コード領域は、乳癌および卵巣癌の遺伝的素因を決定するために配列決定されている。 BRCA1およびBRCA2の変化は、これらの領域の分析は、効果的なスクリーニングのために十分ではないことを示唆して選択された家族2 10〜20%で検出される。最近では、BRCA1およびBRCA2の非コード配列(プロモーター、イントロン、3 - 'UTR)の分析は、新たな変異/バリエーションが乳癌3-6のリスクが高いにリンクすることができることを強調した。
BRCA1およびBRCA2タンパク質は、相同組換え修復に関与している(多数のパートナー企業7によって完成さHHR)。 BRCA1またはBRCA2の変化は、DNA修復における欠陥を誘発するが、他のパートナーはまた、乳癌のリスクに影響を及ぼし得る。この仮説はBRIP1 8以来確認されているように見えるとPALB2 9は、それぞれ、子宮頸および乳癌に対する実績のある影響を与えます。さらに、2つの他の「中程度リスク」乳癌感受性遺伝子、ATMおよびCHEK2は 、また、日常的に10研究することができる。
これらの研究に続いて、私たちは非常に簡単で、比較的を用いて同時に24人の患者に11個の遺伝子(ATM、BARD1、BRCA1、BRCA2、BRIP1、CHEK2、PALB2、RAD50、RAD51C、RAP80、およびTP53)を分析するためのプロトコルを開発することを決定中スループットデバイス上の濃縮およびシーケンシングとトランスポザーゼ技術に基づく高速プロトコル。感謝この技術は、2,500塩基対のイントロン領域をカバーされなかったRAP80、(:176,381,588-176,390,180 Chr5)を除いて、3'-UTRの端に対するプロモーターの開始から完全な遺伝子を配列決定した。これは2,734プローブを用いて研究し、約1000300塩基対の合計を表します。通常、BRCA1およびBRCA2エキソン配列は、20未満の患者について1.5カ月を必要とするサンガー配列決定によって分析される。現在のプロトコル( 図1)を使用すると、同じ時間で、75以上の患者のための11の完全な遺伝子を解析することができた。
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1 gDNAの評価(ゲノムDNA)収率
2 gDNAのエンリッチメント:1日目、朝
3 gDNAのエンリッチメント:1日目、午後
4。gDNAのエンリッチメント:2日目、朝
5。gDNAのエンリッチメント:2日目、午後
6。gDNAのエンリッチメント:3日目
7。データ解析
表1のPCR条件
| プログラム | 温度 | 時間 | テンキー。リピート |
| 1 | 72℃ | 3分 | 1 |
| 98°C | 30秒 | 1 | |
| 98°C | 10秒 | 10 | |
| 60°C | 30秒 | ||
| 72℃ | 30秒 | ||
| 72℃ | 5分 | 1 | |
| 10°C | 無制限の | ||
| 2 | 95°C | 10分 | 1 |
| 93℃ | 1分 | 1 | |
| 91°C | 1分 | 1 | |
| 89℃ | 1分 | 1 | |
| 87℃ | 1分 | 1 | |
| 85°C | 1分 | 1 | |
| 83°C | 1分 | 1 | |
| 81℃ | 1分 | 1 | |
| 79℃ | 1分 | 1 | |
| 77℃ | 1分 | 1 | |
| 75°C | 1分 | 1 | |
| 71℃ | 1分 | 1 | |
| 69°C | 1分 | 1 | |
| 67℃ | 1分 | 1 | |
| 65°C | 1分 | 1 | |
| 63℃ | 1分 | 1 | |
| 61°C | 1分 | 1 | |
| 59℃ | 1分 | 1 | |
| 58℃ | 1分 | 16〜18時間 | |
| 3 | 98°C | 30秒 | 1 |
| 98°C | 10秒 | 10 | |
| 60°C | 30秒 | ||
| 72℃ | 30秒 | ||
| 72℃ | 5分 | 1 | |
| 10°C | 無制限の | ||
| 4 | 95°C | 10分 | 1 |
| 95°C | 15秒 | 40 | |
| 60°C | 1分 | ||
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サンプルQC結果
標的遺伝子の配列を決定するためのこの方法の能力は、gDNAの品質( 図2A)とtagmentation工程の品質に基づいている。 tagmentationが( 図2B、上部パネル)が十分でない場合には、シークエンシングは満足できなくなります。上述したように、tagmentation精製後に、gDNAを、300塩基対の周りの断片の大部分( 図2B、下のパネル)で1000 bpの150 bpのからのフラグメントにtagmentedする必要があります。
ライブラリー調製の最後に、ライブラリ品質がバイオアナライザーを用いてチェックされる。得られたプロファイルはtagmentation後でフラグメントの高い数字( 図2C)とほぼ同じであるべきである。図書館品質は図1Cと同一でない場合、配列決定を実行するべきではありません。
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NGS機器や技術の普及は、がんや遺伝性疾患の研究に新たな機会を提供してきました。全ゲノムシーケンシングまたはRNA配列決定に加えて、多数の患者では、選択したgDNAシーケンスを多量の分析は、同時に診断に大きな展望を提供しています。ここでは、ミディアムスループットシークエンシングデバイス(材料/機器の表)と同時に24人の患者の11の完全な遺伝子を研究するためにネクストエラ·テクノロジーを使用して(オンデマンドで利用可能な)特定の設計を開発しました。このプロトコルは、エラーのリスクが低い患者の懸念に迅速な対応を可能にするデータの迅速な生成を可能にする。 図6に示すように、サンガー配列決定で検出されたすべての遺伝的変異はまた、トランスポザーゼベースの調製キットを用いて検出した。この方法は、特に直接分析されている複雑なインデルの変化のために、信頼性が高く、解釈が容易である。それにもかかわらず、それは重要であるマイナス鎖に位置する遺伝子のためにそれを注意することは、それが(反転なしで)ヌクレオチドを補完することが必要である。本研究は、11の完全な遺伝子の分析のためのデザインを用いて行ったが、プロトコルがデザ...
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著者には宣言すべき利益相反はありません。
私たちは、コートドールのリーグとジョルジュ・フランソワ・ルクレールセンターの財政的支援に感謝します。原稿の編集にご協力いただいたPhilip Bastable氏に感謝いたします。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| MiSeq | Illumina | SY-410-1001 | シーケンシング/中スループットデバイス |
| Nextera エンリッチメントキット | Illumina | FC-123-1208 | トランスポザーゼベースの技術 |
| 300サイクルカートリッジ | Illumina | 15033624 | |
| AMPureビーズ | ベックマンコール | ターA63881 | 磁気精製ビーズ |
| 磁気スタンド | アルパクア | A32782 | |
| 96ウェルプレート | ライフテクノロジー | 4306737 | |
| MIDI 96ウェルプレート | Biorad | AB0859 | |
| Microseal A | Biorad | MSA-5001 | PCR増幅にのみ必要なシールです。他の標準的なシールは実験を通して使用することができます |
| MiSeq | Illumina | シーケンシング装置に付属しています Experiment Managerソフトウェア インターネットアドレス:http://designstudio.illumina.com/NexteraRc/project/new メーカーウェブサイトツール |
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