Artykuł metodologiczny

Reakcja łańcuchowa polimerazy mikrosferycznej w celu amplifikacji jednoniciowego DNA

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

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

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

Ten film opisuje technikę amplifikacji jednoniciowego DNA za pomocą mikrosfer polimerowych pokrytych oligonukleotydami w reakcji jednoprobówkowej. W wyniku tego procesu uzyskuje się czyste jednoniciowe DNA, które można dalej wykorzystać do sekwencjonowania DNA i analizy mikromacierzy.

Protokół

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

1. Asymetryczny PCR do amplifikacji ssDNA

  1. Przygotuj asymetryczną mieszaninę odczynników PCR do amplifikacji ssDNA do analizy. Rozmrozić odczynniki z tabeli 1 na lodzie. Nie należy przechowywać enzymu polimerazy Taq (50 U/μl) na lodzie, ale przechowywać go w temperaturze 20 °C do czasu, gdy będzie potrzebny.
  2. Delikatnie wymieszaj wszystkie odczynniki, a następnie krótko odwiruj probówki o sile 10 000 x g przez 10 sekund.
  3. Połączyć wszystkie odczynniki zgodnie z opisem w tabeli 1.
  4. Umieścić próbki w termocyklerze i rozpocząć asymetryczny PCR w następujących warunkach: 25 cykli (95 °C przez 30 s, 52 °C przez 30 s i 72 °C przez 30 s), 85 °C przez 5 minut, trzymać w temperaturze 4 °C.

2. Microsphere-PCR do amplifikacji ssDNA

UWAGA: Ta sekcja opisuje protokół amplifikacji ssDNA w probówce reakcyjnej PCR. Reakcje Microsphere-PCR przeprowadzono w 50 μL objętości reakcji. Szczegółowe sekwencje stosowane do amplifikacji ssDNA są wymienione w Tabeli 2. W tym przypadku Ap na powierzchni mikrosfer może wyżarzać się do losowych matryc DNA w sposób komplementarny. Jest to bardzo ważny krok w wytwarzaniu komplementarnych nici DNA (antysensowna nić DNA, ryc. 1). Wydłużone DNA jest używane jako matryca do amplifikacji mikrosferycznej PCR.

  1. Przygotuj mieszaninę odczynników do mikrosfery i PCR. Rozmrozić odczynniki z tabeli 3 na lodzie; jednak nie należy przechowywać enzymu polimerazy Taq na lodzie. Przechowywać w temperaturze -20 °C do czasu, gdy będzie potrzebny.
  2. Delikatnie wymieszaj wszystkie odczynniki, a następnie krótko odwiruj probówki o sile 10 000 x g przez 10 sekund.
  3. Uzyskaj około ~25 mikrosfer poprzez mikroskopijne liczenie.
    nuta: Liczbę mikrosfer w jednej probówce reakcyjnej oblicza się za pomocą mikroskopu świetlnego o 40-krotnym powiększeniu. Około ~25 mikrosfer jest używanych do amplifikacji mikrosferycznej PCR. Bardziej szczegółowe informacje znajdują się w kroku 3.
  4. Połączyć wszystkie odczynniki zgodnie z opisem w Tabeli 3.
  5. Umieścić próbki w termocyklerze i rozpocząć asymetryczny PCR w następujących warunkach: 25 cykli (95 °C przez 30 s, 52 °C przez 30 s i 72 °C przez 30 s), 85 °C przez 5 minut, trzymać w temperaturze 4 °C.
  6. Po amplifikacji dodać 8 μl 6-krotnego buforu ładującego i załadować 15 μl każdej próbki do 2% żelu agarozowego. Następnie wykonaj elektroforezę pod napięciem 100 V przez 35 minut w buforze 1x TAE (Tris-acetate-EDTA, 40 mM Tris-acetate, 1 mM EDTA, pH 8,2).

Tabela 1. Asymetryczne składniki odczynnika PCR mieszają się w 20 μl reakcji.

pkt. pkt. Rozdział
OdczynnikObjętość na 1x reakcja (μL)Końcowe stężenie
Losowa matryca DNA11 ng/μl
Podkład do tag-forward10,4 μM
Odwrócony podkład10,02 μM
10X bufor Taq51X
10 mM dNTP42,5 mM
Ex taq (1000U)0,21 U
Woda37,8-
łączny50-

Tabela 2. Informacje o sekwencji dla Microsphere-PCR.

szablonkolejnośćDługość (nt)
Losowa matryca DNA5'- ATA CCA GCT TAT TCA ATT (sekwencja losowa, 40 mer) AGA TAG TAA GTG CAA TCT-3'76 Rozdział 76
Podkład Tag-Forward (Tag-F)5'- GGT AAT ACG ACT CAC TAT AGG GAG ATA CCA GCT TAT TCA ATT-3'42 Rozdział 42
Odwrócony podkład5'- AGA TTG CAC TTA CTA TCT-3'Rozdział 18

Tabela 3. Składniki odczynnika Microsphere-PCR mieszają się w reakcji 50 μl

pkt. pkt. Rozdział
OdczynnikObjętość na 1x reakcja (μL)Końcowe stężenie
Mikrosfery Ap~25 mikrosfer-
Losowa matryca DNA11 ng/μl
Podkład Tag-Forward10,4 μM
10X bufor Taq51X
10 mM dNTP42,5 mM
Ex taq (1000U)0,21 U
Woda37,8-
łączny50-

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

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

figure-results-1
Rysunek 1: Ilustracja protokołu microsphere-PCR.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
40% roztwór akrylamidu:bis (19:1)Bio-rad1610140Składniki kopolimeryzowalnej oligomikrosfery
Nadsiarczan amonu, APSSigma AldrichA3678Utwardzacz akrylamidu:bis roztwór
N,N,N′,N′- Tetrametyloetylenodiamina, TEMEDSigma AldrichZobacz materiał T9281Katalizator nadsiarczanu amonu
olej mineralnySigma AldrichZobacz materiał M5904Tabela 1. Rozwiązanie III. Składnik odczynników mikrosferycznych
Sonda znakowana akrydytem ssDNABioneer powiedział:SyntetyzowaneTabela 1. Roztwór I. Składnik odczynników mikrosferycznych
TrisBiosesang (Język biologiczny)Zobacz materiał T1016Składniki buforu TE, roztworu buforowego pH
EdtaSigma AldrichEdsSkładniki buforu TE, usuwanie jonów (Ca2+)
Ex TaqTakaraPrzekaźnik Chłodniczy RR001Aamplifikacja ssDNA
Termocykler T100Bio-rad1861096amplifikacja ssDNA
(wersja angielska) TGL

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

PCR na mikrosferachamplifikacja jednoniciowego DNAmikrosfery powlekane oligonukleotydamiasymetryczny PCRelektroforeza w elu agarozowymwarunki termocykleraelongacja polimerazy DNAznacznik nukleotydowy primerazbieranie supernatantuliczenie pod mikroskopem wietlnym

Powiązane artykuły