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방법 논문

후보 유전자 다중화 유전형과 질량 분석 임상 코 호트 연구에서 테스트

9.7K 조회수

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DOI:

10.3791/57601

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2018년 6월 21일

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이 논문에서

요약

복잡 한 인간의 질병에 기여 하는 유전 이체의 소설 메커니즘을 식별 수 있습니다. 여기, 후보 유전자 또는 유전자 통로 분석 낮은 비용 범위를 극대화 하 고 코 호트 기반 연구 의무가 멀티플렉스 유전형 접근 방식을 설명 합니다.

초록

복잡 한 질병 종종 질병 민감성에 기여 하는 여러 일반적인 유전자 변종에 의해 underpinned 아 르. 여기, 우리는 질량 분석, 있는 멀티플렉스 유전형 분석 결과 사용 하 여 임상 동료에 있는 유전자 통로 협회 조사 비용 효율적인 태그 단일 염기 다형성 (SNP) 접근을 설명 합니다. 우리는 예를 들어 음식 알레르기 후보 소재 시 Interleukin13 (IL13)를 조사합니다. 이 메서드는 효율적으로 지역 내의 공유 결합 불균형 (LD)을 이용 하 여 범위를 최대화 합니다. 선택 된 LD Snp는 다음에 설계 다중화 분석 결과 40 다른 Snp 동시에 분석할 수 있도록 비용 효율성을 향상. 연쇄 반응 (PCR) 단일 뉴클레오티드 확장명 대상 loci를 증폭 하는 사용 되 고 있는 amplicons 다음 매트릭스 보조 레이저 탈 착/이온화 시간의 flight(MALDI-TOF) 질량 분석을 사용 하 여 측정 됩니다. 원시 출력 소프트웨어, 엄격한 품질 관리 정 및 컷-오프를 사용 하 여 호출 하는 유전자 형을 분석 하 고 높은 확률 genotypes 되 고 데이터 분석에 대 한 출력.

서론

인간의 복잡 한 질병에 유전 이체 질병 민감성에 기여 하 고 이러한 변형 측정 이해 병 인, 고 위험 환자 그룹, 및 치료 조치를 식별 하는 데 유용 있을 수 있습니다. 실제로, 정밀 의학의 약속은 환자 서브 그룹1을 식별 하는 게놈 정보를 이용 하 여 의존 합니다. 불행히도, 공간 내에 복잡 한 질병 생물학, 어디 질병 고기 상당한 유전이 성분, 낮은 penetrance, 가변 표현력에 의해 underpinned 아 르, 일대 소설 식별을 게놈 넓은 접근에 대 한 요구 사항 크기 후보 들은 엄청나게 큰2입니다. 또한, 대상된 후보 유전자 접근 질병 병 인3특정 유전자/경로 대 한 선험적 가설으로 시작합니다. 경로 분석 도구 일반적으로 탐구 될 수많은 후보 경로 생성 한 확인된 대상 loci의 이상 조사 하는 데 사용 됩니다. 여기 다중화 유전형 접근 인간의 코 호트 연구4에 적합 한 분석 결과 함께 Snp의 수백 수만의 조사에 대 한 수 있도록 설명 합니다. 이 방식은 상대적으로 높은 통해-넣어, 수백 수 소설 발견 연구에 대 한 genotyped DNA 샘플의 수천 및 특정 경로 조사를 허용 합니다. 여....

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프로토콜

여기서 사용 하는 유전 물질은 윤리적으로 사용 하기 위해 승인 사무실 어린이 HREC (인간 연구 윤리 위원회) (CDF/07/492), 인간 서비스 HREC의 부서에 대 한 (10/07)와 로얄 어린이 병원 (RCH) HREC (27047).

1. 설계 다중화 분석 결과

  1. 시험 디자인에 대 한 SNP 목록을 준비 합니다.
    1. Haploview (https://www.broadinstitute.org/haploview/downloads)의 늘어진 장식을 붙이는 기능으로 대상 영역을 입력 합니다. 필요한 변형 수가 가장 적은 원하는 영역의 전체 범위를 제공 하는 Snp, 목록을 생성 하는 대상 지역에 걸친 Snp 사이 LD (상관 관계, r2)를 사용 합니다. 사용자 정의 된 임계값 위에 상관 캡처 모든 대립 유전자는 Snp의 목록 생성 (예., r2 ≥0.8).
  2. 앞으로, 리버스, 및 확장 뇌관에 대 한 적절 한 시퀀스의 식별
    1. 선택의 분석 결과 디자인 도구로 Snp의 생성 된 목록을 입력 합니다.
      참고: 다음 지침은 재료의 테이블에에서 지정 된 대로 대표적인 결과 생성 하는 ....

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결과

위에서 설명한 프로토콜, genotyped 우리는 Th2 면역 유전자 IL13 의 음식 알레르기의 경우 및 컨트롤9일대에 걸쳐 Snp를 태그. 우리 음식 알레르기 위험을 증가 하는 관심의 영역 내에 유전자 변형 여부를 테스트 하는 조상과 다른 잠재적인 covariates에 대 한 조정 하는 로지스틱 회귀 분석을 적용. 표 10 9 한 변형 rs1295686 도전 입증 된 음식 알레르기와 관련 된 우리는 동일을 사용 하 여 복제 일대에이 협회 다중화 유전형 접근 확인 보여줍니다. 메타 분석 결과에서 두 동료의 FA (표 11)9 IL13 의 협회의 강력한 증거를 제공합니다. 우리는 유전자 유추 하 고 가계는 가계 유익한 SNP 마커 패널 게시 패널

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토론

여기, 다중화 된 유전형 질량 분석을 사용 하 여 방법을 설명 합니다. 대표 결과 MALDI TOF 질량 분석4 분석 결과 화학 재료의 표13에 나열와 결합 하는 PCR를 사용 하 여 생성 되었다. 이 플랫폼으로 실험실에서 총 1,255 개인 40 h 이내 9 Snp에 대 한 11,295 genotypes 생성 했습니다.

우리는 생성 SNP 후보 유전자 IL13 발견 임상 코 호트 독립 복제와 음식 알레르기에 대 한 phenotyped에 대 한 데이터를 분석 하 여 유전자 가설에 기술의 유용성을 설명 합니다. 플랫폼은 DNA 품질 낮은 상대적으로 강력 하며 최소한의 시작 소재, 10의 입력 ng. 프로토콜의 중요 한 단계는 다음과 같습니다: 조심 최대한 SNP 포함 다중화 분석 실험에서 증폭 PCR, 성공적인 단일 동안 대상 지역의 성공적인 증폭 되.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

저자 아무 승인 있다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
게놈 DNA --1 &뮤; L 농도 5-10 ng/μ L
Primers: 정방향 및 역방향 증폭 및 확장IDT-프라이머 탈이온수 설계에 대한 원고 섹션 1.2.1 참조
 예: Milli-Q 물 -18.2 M&Omega로 탈이온화됨;. cm 저항성
유전형 분석 시약 키트. iPLEX Gold Chemistry 시약 세트 Agena Bioscience#10148-22.2.1, 2.3.1 및 2.4.2, 칩 및 수지
PCR 플레이트 (384-well)Abgene#ABGAB-1384Abgene의 MassARRAY 시스템 플레이트에는 호환 가능한
Micropipettes단일 및 8-채널
원심분리기가 있습니다.384-웰 플레이트와 호환
가능 Thermocycler2.2.4, 2.3.2 및 2.4.3에 자세히 설명된 PCR 프로그램과 호환됩니다
딤플 레진 플레이트 Agena Bioscience6mg, 384웰
플레이트 로테이터 
MassARRAY 분석기 4 시스템Agena BiosciencesMALDI-TOF(매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화 – 비행 시간) 질량 분석기.
RS1000 나노 디스펜서Agena Biosciences
분석 디자인 스위트Agena Biosciences도구는 다중 유전형 분석 분석을 설계하는 데 사용됩니다
스타트 TaqDNA 중합효소 효소 
수지 Agena BiosciencesiPLEX 키트와 함께 제공
는 에서의 반응을 위한 모든 시약을 포함하고 있습니다. 는 . . 핫

참고문헌

  1. Aronson, S. J., Rehm, H. L. Building the foundation for genomics in precision medicine. Nature. 526 (7573), 336-342 (2015).
  2. Ball, R. D. Designing a GWAS: power, sample size, and data structure. Genome-Wide Association Studies and Genomic Prediction....

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