Ilościowe półautomatyczne typowanie immunoglobuliny z komórek zabójczych (KIR) (qKAT) to prosta, wysokoprzepustowa i opłacalna metoda kopiowania genów KIR typu liczbowego do ich zastosowania w badaniach populacyjnych i asocjacyjnych chorób.
Artykuł metodologiczny
Ilościowe półautomatyczne typowanie immunoglobuliny z komórek zabójczych (KIR) (qKAT) to prosta, wysokoprzepustowa i opłacalna metoda kopiowania genów KIR typu liczbowego do ich zastosowania w badaniach populacyjnych i asocjacyjnych chorób.
Receptory immunoglobulinowe komórek zabójczych (KIRs) to zestaw hamujących i aktywujących receptorów immunologicznych na limfocytach NK i T, kodowanych przez polimorficzny klaster genów na chromosomie 19. Ich najlepiej scharakteryzowanymi ligandami są cząsteczki ludzkiego antygenu leukocytarnego (HLA), które są kodowane w locus głównego kompleksu zgodności tkankowej (MHC) na chromosomie 6. Istnieje wiele dowodów na to, że odgrywają one znaczącą rolę w odporności, reprodukcji i transplantacji, co sprawia, że tak ważne jest posiadanie technik, które mogą je dokładnie genotypować. Jednak homologia o wysokiej sekwencji, a także zmienność alleli i liczby kopii utrudniają zaprojektowanie metod, które mogą dokładnie i skutecznie genotypować wszystkie geny KIR. Tradycyjne metody są zwykle ograniczone pod względem rozdzielczości uzyskanych danych, przepustowości, opłacalności oraz czasu potrzebnego na przygotowanie i przeprowadzenie eksperymentów. Opisujemy metodę zwaną ilościowym półautomatycznym typowaniem KIR (qKAT), która jest wysokoprzepustową metodą wielopoziomowej reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym, która może określić liczbę kopii genów dla wszystkich genów w locus KIR. qKAT to prosta metoda o wysokiej przepustowości, która może dostarczyć danych o liczbie kopii KIR o wysokiej rozdzielczości, które można dalej wykorzystać do wnioskowania o różnicach w strukturalnie polimorficznych haplotypach, które je obejmują. Te dane dotyczące liczby kopii i haplotypów mogą być korzystne dla badań nad powiązaniami chorób na dużą skalę, genetyką populacyjnej, a także badaniami nad ekspresją i funkcjonalnymi interakcjami między KIR i HLA.
U ludzi, locus receptora immunoglobulinowego (KIR) jest odwzorowany na długim ramieniu chromosomu 19 w kompleksie receptorów leukocytów (LRC). Locus ten ma około 150 kb długości i zawiera 15 genów KIR ułożonych od głowy do ogona. Obecnie znane loci KIR to KIR2DL1, KIR2DL2/KIR2DL3, KIR2DL4, KIR2DL5A, KIR2DL5B, KIR2DS1-5, KIR3DL1/KIR3DS1, KIR3DL2-3 oraz dwa pseudogeny, KIR2DP1 i KIR3DP1. Geny KIR kodują dwuwymiarowe (2D) i trójwymiarowe (3D) immunoglobulinopodobne receptory domenowe z krótkimi (S; aktywującymi) lub długimi (L; hamującymi) ogonami cytoplazmatycznymi, które ulegają ekspresji przez komórki NK i podzbiory limfocytów T. Zmienność liczby kopii wykazywana w locus KIR tworzy różnorodne haplotypy o zmiennej zawartości genów1. Niealleliczną rekombinacją homologiczną (NAHR), ułatwioną przez bliski układ genów od głowy do ogona i homologię o wysokiej sekwencji, jest mechanizmem, który uważa się za odpowiedzialny za zmienność haplotypową. W populacjach na całym świecie zgłoszono ponad 100 różnych haplotypów1,2,3,4. Wszystkie te haplotypy można podzielić na dwie główne grupy: haplotypy A i B. Haplotyp A zawiera 7 genów KIR: KIR3DL3, KIR2DL1, KIR2DL3, KIR2DL4, KIR3DL1 i KIR3DL2, które są genami hamującymi KIR, oraz aktywujący gen KIR KIR2DS4. Jednak nawet 70% osób pochodzenia europejskiego, które są homozygotyczne pod względem haplotypu A KIR, ma wyłącznie niefunkcjonalną formę "delecji" KIR2DS45,6. Wszystkie inne kombinacje genów KIR tworzą haplotypy grupy B, w tym co najmniej jeden ze specyficznych genów KIR KIR2DS1, KIR2DS2, KIR2DS3, KIR2DS5, KIR3DS1, KIR2DL2 i KIR2DL5 i zazwyczaj zawierają dwa lub więcej aktywujących genów KIR.
Cząsteczki HLA klasy I zostały zidentyfikowane jako ligandy dla pewnych receptorów hamujących (KIR2DL1, KIR2DL2, KIR2DL3 i KIR3DL1), receptorów aktywujących (KIR2DS1, KIR2DS2, KIR2DS4, KIR2DS5 i KIR3DS1), oraz dla KIR2DL4, które jest unikalnym KIR który zawiera długie ogony cytoplazmatyczne, podobnie jak inne hamujące receptory KIR, ale ma również dodatnio naładowaną resztę w pobliżu domeny zewnątrzkomórkowej, co jest wspólną cechą innych aktywujących receptorów KIR. Połączenie wariantów w obrębie genów KIR i genów HLA wpływa na interakcję liganda receptora, która kształtuje potencjalną odpowiedź komórek NK na poziomie indywidualnym7,8. Dowody z badań asocjacji genetycznych wskazują, że KIR odgrywa rolę w oporności wirusów (np. ludzki wirus niedoboru odporności [HIV]9 i wirus zapalenia wątroby typu C [HCV]10), powodzenie transplantacji11, ryzyko zaburzeń ciąży i sukces reprodukcyjny12,13, ochrona przed nawrotem choroby po allogenicznym przeszczepieniu krwiotwórczych komórek macierzystych (HSCT)14,15,16, oraz ryzyko zachorowania na nowotwory17.
Połączenie homologii o wysokiej sekwencji oraz różnorodności allelicznej i haplotypowej stanowi wyzwanie w zadaniu dokładnego genotypowania genów KIR. Konwencjonalne metody typowania genów KIR obejmują specyficzną dla sekwencji starter (SSP), reakcję łańcuchową polimerazy (PCR)18,19,20, specyficzna dla sekwencji sonda oligonukleotydowa (SSOP) PCR21 oraz desorpcja laserowa wspomagana matrycą-jonizacja czasu lotu spektrometria mas (MALDI-TOF MS)22. Wadą tych technik jest to, że zapewniają one tylko częściowy wgląd w genotyp osobnika, a jednocześnie są pracochłonne w wykonaniu. Ostatnio sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) zostało zastosowane do typowania locus KIR. Chociaż ta metoda jest bardzo wydajna, może być kosztowna w uruchomieniu, a przeprowadzanie dogłębnych analiz i sprawdzania danych jest czasochłonne.
qKAT to wysokoprzepustowa ilościowa metoda PCR. Podczas gdy konwencjonalne metody są pracochłonne i czasochłonne, ta metoda umożliwia przeprowadzenie prawie 1000 próbek genomowego DNA (gDNA) w ciągu pięciu dni i daje genotyp KIR, a także liczbę kopii genu. qKAT składa się z dziesięciu reakcji multipleksowych, z których każda jest ukierunkowana na dwa loci KIR i jeden gen referencyjny o ustalonej liczbie kopii w genomie (STAT6) używany do względnej kwantyfikacji liczby kopii genu KIR23. Test ten został z powodzeniem wykorzystany w badaniach obejmujących duże panele populacyjne i kohorty chorób zakaźnych, takich jak HCV, choroby autoimmunologiczne, takie jak cukrzyca typu 1 i zaburzenia ciąży, takie jak stan przedrzucawkowy, a także stanowi genetyczne podstawy dla badań mających na celu zrozumienie funkcji komórek NK1,4,24,25,26.
1. Przygotowanie i posiewanie z DNA
2. Przygotowanie starterów i sond
UWAGA: qKAT składa się z dziesięciu reakcji multipleksowych. Każda reakcja obejmuje trzy pary starterów i trzy sondy znakowane fluorescencyjnie, które specyficznie amplifikują dwa geny KIR i jeden gen referencyjny. Sondy, które zostały opublikowane w Jiang et al.27 zostały zmodyfikowane tak, że oligonukleotydy są teraz znakowane barwnikami ATTO, ponieważ oferują lepszą fotostabilność i długą żywotność sygnału. Wstępnie podymimulowane kombinacje podkładów są dostępne w handlu (patrz Tabela materiałów).
3. Przygotowanie Master Mixu
UWAGA Objętości wymienione poniżej służą do przeprowadzenia jednej reakcji qKAT na zestawie 10 płytek 384-dołkowych.
4. Test qPCR
5. Analiza po uruchomieniu
6. Eksport wyników
7. Kopiuj obliczenia liczbowe
8. Kontrole jakości danych
Analizę liczby kopii można przeprowadzić, eksportując pliki do oprogramowania do analizy liczby kopii, które dostarcza przewidywaną i szacowaną liczbę kopii w oparciu o metodę ΔΔCq.
Liczba kopii może być przewidziana albo na podstawie znanej liczby kopii kontrolnych próbek DNA na płytce, albo poprzez wprowadzenie najczęstszej liczby kopii genu (Tabela 5). Rysunek 1 pokazuje wyniki płytki dla reakcji ukierunkowanej na KIR2DL4 i KIR3DS1, a także gen referencyjny STAT6. Najczęstszą liczbą kopii dla KIR2DL4, genu ramowego w locus KIR, są dwie kopie, podczas gdy najczęstszą liczbą kopii dla KIR3DS1, genu aktywującego, jest jedna kopia. Wyniki na rysunku pokazują wykresy amplifikacji PCR obserwowane w oprogramowaniu qPCR oraz dane dotyczące liczby kopii wygenerowane na podstawie danych qPCR. Jak pokazano, test jest w stanie rozróżnić numery kopii genów KIR 0, 1, 2, 3 i 4. Oprogramowanie do analizy liczby kopii umożliwia również przeglądanie rozkładu numeru kopii na płycie w postaci wykresu kołowego lub wykresu słupkowego. Skuteczność przewidywania liczby kopii jest mniejsza w przypadku próbek o wyższej liczbie kopii.
Jakość wszystkich materiałów użytych w reakcjach, gDNA,, starterów i sond, może mieć wpływ na dokładność uzyskanych wyników. Jednak niezgodność w wynikach jest najprawdopodobniej spowodowana różnicą w stężeniu DNA na płytce. Czystość wyekstrahowanego gDNA, którą można zmierzyć za pomocą proporcji 260/280 i 260/230, może również mieć wpływ na jakość. Pożądane jest przełożenie 260/280 1,8 - 2 i 260/230 2 - 2,2. Nierówny zakres stężeń DNA na płytce może prowadzić do dużej zmienności cyklu progowego (Ct) między próbkami i niezgodności w zakresie szacowanej liczby kopii. Wyniki w Rysunek 2 pokazują wpływ, jaki rozbieżność między wartościami Ct na płycie może mieć na dokładność przewidywania liczby kopii. Czerwona linia wskazuje zakres szacowanej liczby kopii dla próbki i najlepiej, aby była jak najbardziej zbliżona do liczby całkowitej.
Dane z kopii numeru, po przeanalizowaniu, mogą być wyeksportowane jako plik arkusza kalkulacyjnego w formacie 96-dołkowym. Użyliśmy skryptu R (dostępnego na życzenie), aby połączyć dane o numerach kopii wszystkich 10 tablic, które są uruchamiane jako zestaw w jednym arkuszu kalkulacyjnym. Opublikowane dane o KIR z populacji pochodzących głównie z Europy umożliwiają przewidywanie reguł LD, które istnieją między różnymi genami w kompleksie KIR 1. Prognozy te są wykorzystywane do przeprowadzania dalszych kontroli uzyskanych wyników dotyczących liczby kopii (tabela 6). Próbki, które nie są zgodne z przewidywanym LD między genami, mogą zawierać nietypowy polimorfizm lub haplotypowe zmiany strukturalne. Schemat blokowy opisujący protokół jest pokazany w Rysunek 3.
Narzędzie o nazwie KIR Haplotype Identifier (http://www.bioinformatics.cimr.cam.ac.uk/haplotypes/) zostało opracowane w celu ułatwienia imputacji haplotypów ze zbioru danych. Imputacja działa na podstawie listy haplotypów referencyjnych zaobserwowanych w populacji pochodzenia europejskiego1. Jednak narzędzie pozwala również na użycie niestandardowego zestawu haplotypów referencyjnych. Generowane są trzy oddzielne pliki; Pierwszy plik zawiera listę wszystkich kombinacji haplotypów dla próbki, drugi plik zawiera przyciętą listę kombinacji haplotypów, które mają najwyższą łączną częstość, a trzeci plik zawiera listę próbek, do których nie można przypisać haplotypów. Brak przypisania haplotypów może być wykorzystany jako wskaźnik nowych haplotypów.

Rysunek 1: Reprezentatywne wyniki płytki dla reakcji nr 5. (A) Ten panel pokazuje wykresy wzmocnienia. (B) Ten panel pokazuje wykresy liczb kopii. (C) Ten panel pokazuje rozkład numerów kopii. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Reprezentatywne wyniki płytki o zmiennym stężeniu DNA dla reakcji numer 5. (A) Ten panel pokazuje wykresy wzmocnienia. (B) Ten panel pokazuje wykresy liczb kopii. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3: Schemat blokowy protokołu qKAT. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
| Test | Genów | Podkłady do przodu | Stężenie (nM) | Podkłady odwrotne | Stężenie (nM) | Sondy | Stężenie (nM) |
| Nie 1 | Zobacz materiał 3DP1 | A4F | Z kolei 250 | A5R | Z kolei 250 | Zobacz materiał P4a | 150 |
| Zobacz materiał 2DL2 | Zobacz materiał 2DL2F4 | 400 | C3R2 | 600 | P5b (Biblioteka P5b | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 | |
| Nie 2 | 2DS2 | A4F | 400 | A6R | 400 | Zobacz materiał P4a | 200 |
| Zobacz materiał 2DL3 | D1F | 400 | D1R | 400 | Zobacz materiał P9 | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 | |
| Nie 3 | Zobacz materiał 3DL3 | A8F | 500 | A8R | 500 | Zobacz materiał P4a | 150 |
| 2DS4Del | 2DS4Del | Z kolei 250 | 2DS4R2 | Z kolei 250 | P5b (Biblioteka P5b | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 | |
| Nie 4 | 3DL1e4 | B1F | Z kolei 250 | B1R | 125 | Zobacz materiał P4b | 150 |
| 3DL1e9 | D4F (Klasa D4F | Z kolei 250 | D4R2 | 500 | Zobacz materiał P9 | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 | |
| Nie 5 | 3DS1 | Sieć B2F | Z kolei 250 | B1R | Z kolei 250 | Zobacz materiał P4b | 150 |
| Zobacz materiał 2DL4 | Zobacz materiał C1F | 200 | Zobacz materiał C1R | 200 | Zobacz materiał P5B-2DL4 | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 | |
| Nie 6 | Zobacz materiał 2DL1 | B3F | 500 | B3R | 125 | Zobacz materiał P4b | 150 |
| Zobacz materiał 2DP1 | D3F | Z kolei 250 | D3R | 500 | Zobacz materiał P9 | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 | |
| Nie 7 | 2DS1 | B4F | 500 | B4R (Klasa B4R | Z kolei 250 | Zobacz materiał P4b | 150 |
| Zobacz materiał 2DL5 | D2F (Strefa D2F | 500 | D2R (Język w języku angielskim) | 500 | Zobacz materiał P9 | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 | |
| Nie 8 | 2DS3 | B5F | Z kolei 250 | B5R (Klasa B5R | Z kolei 250 | Zobacz materiał P4b | 150 |
| 3DL2e9 | D4F (Klasa D4F | Z kolei 250 | D5R | 125 | Zobacz materiał P9 | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 | |
| Nie 9 | 3DL2e4 | A1F | 200 | A1R | 200 | Zobacz materiał P4a | 150 |
| 2DS4FL | 2DS4FL | Z kolei 250 | 2DS4R2 | 500 | P5b (Biblioteka P5b | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 | |
| Nie 10 | Zobacz materiał 2DS5 | Zobacz materiał B6F2 | 200 | Zobacz materiał B6R3 | 200 | Zobacz materiał P4b | 150 |
| 2DS4 | Zobacz materiał C5F | Z kolei 250 | C5R | Z kolei 250 | P5b (Biblioteka P5b | 150 | |
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | 200 | STAT6R | 200 | Kontroler PSTAT6 | 150 |
Tabela 1: Kombinacja i stężenie starterów i sond używanych w każdej reakcji qKAT27.
powiedział: TGL szt. szt. szt. szt. szt. Rozdział Rozdział Rozdział powiedział: powiedział: szt. szt. szt. szt. szt. Rozdział Rozdział powiedział: powiedział: szt. szt. szt. szt. Rozdział Rozdział Rozdział TGL ) powiedział: powiedział: TGL szt. Rozdział szt. szt. szt. Rozdział Rozdział Rozdział powiedział: szt. szt. szt. Rozdział Rozdział Rozdział TGL powiedział: szt. Rozdział szt. szt. szt. Rozdział Rozdział Rozdział powiedział: ) ) powiedział: TGL szt. szt. szt. szt. szt. Rozdział Rozdział Rozdział powiedział: ) ) powiedział: TGL szt. szt. szt. Rozdział szt. Rozdział Rozdział Rozdział TGL powiedział: powiedział: powiedział: szt. szt. szt. Rozdział Rozdział Rozdział TGL powiedział: szt. szt. szt. Rozdział Rozdział Rozdział| Reakcja | Podwielokrotności startera (μL) | Porcje sondy (μL) | |||||||||
| Czynnik R1 | Zobacz materiał 3DP1 | A4F | A5R | Zobacz materiał 2DL2F4 | C3R2 | Woda | STAT6F | STAT6R | P4A | Zobacz materiał P5B | Kontroler PSTAT6 |
| Zobacz materiał 2DL2 | 100 | 100 | 160 | 240 | 200 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | 60 | |
| Czynnik R2 | 2DS2 | A2F | A6R | D1F | D1R | Woda | STAT6F | STAT6R | P4A | Zobacz materiał P9 | Kontroler PSTAT6 |
| Zobacz materiał 2DL3 | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | |
| Uwaga: potrzebujesz 20 μL mniej wody w MasterMix | |||||||||||
| Czynnik R3 | Zobacz materiał 3DL3 | A8F A8FB | A8R | 2DS4DELF | 2DS4R2 | Woda | STAT6F | STAT6R | P4A | Zobacz materiał P5B | Kontroler PSTAT6 |
| 2DS4DEL | 100 100 | 200 | 100 | 100 | 200 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | 60 | |
| Czynnik R4 | Zobacz materiał 3DL1E4 | B1F | B1R | D4F (Klasa D4F | D4R2 | Woda | STAT6F | STAT6R | Klasa P4B | Zobacz materiał P9 | Kontroler PSTAT6 |
| Zobacz materiał 3DL1E9 | 100 | 50 | 100 | 200 | 350 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | 60 | |
| Czynnik R5 | 3DS1 | Sieć B2F | B1R | Zobacz materiał C1F | Zobacz materiał C1R | Woda | STAT6F | STAT6R | Klasa P4B | Zobacz materiał P5B-2L4 | Kontroler PSTAT6 |
| Zobacz materiał 2DL4 | 100 | 100 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 440 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | 60 | |
| Czynnik R6 | Zobacz materiał 2DL1 | B3F | B3R | D3F | D3R | Woda | STAT6F | STAT6R | Klasa P4B | Zobacz materiał P9 | Kontroler PSTAT6 |
| Zobacz materiał 2DP1 | 200 | 50 | 100 | 200 | Z kolei 250 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | 60 | |
| Czynnik R7 | 2DS1 | B4F | B4R (Klasa B4R | D2F (Strefa D2F | D2R (Język w języku angielskim) | Woda | STAT6F | STAT6R | Klasa P4B | Zobacz materiał P9 | Kontroler PSTAT6 |
| Zobacz materiał 2DL5 | 200 | 100 | 200 | 200 | 100 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | 60 | |
| Zobacz materiał R8 | 2DS3 | B5F | B5R (Klasa B5R | D4F (Klasa D4F | D5R | Woda | STAT6F | STAT6R | Klasa P4B | Zobacz materiał P9 | Kontroler PSTAT6 |
| Zobacz materiał 3DL2E9 | 100 | 100 | 100 | 50 | 450 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | 60 | |
| Zobacz materiał R9 | Zobacz materiał 3DL2E4 | A1F | A1R | 2DS4WTF | 2DS4R2 | Woda | STAT6F | STAT6R | P4A | Zobacz materiał P5B | Kontroler PSTAT6 |
| 2DS4WT | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 100 | 200 | 340 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | 60 | |
| Czynnik R10 | Zobacz materiał 2DS5 | Zobacz materiał B6F2 | Zobacz materiał B6R3 | Zobacz materiał C5F | C5R | Woda | STAT6F | STAT6R | Klasa P4B | Zobacz materiał P5B | Kontroler PSTAT6 |
| 2DS4OGÓŁEM | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 100 | 100 | 440 | Rozdział 80 | Rozdział 80 | 60 | 60 | 60 | |
Tabela 2: Objętości (μL) roztworów podstawowych 100 μM starter/sonda do wykonania kombinacji startera i sondy.
powiedział: Rozdział pkt. powiedział: TGLI Rozdział ) powiedział: Rozdział powiedział: szt. powiedział: ) Rozdział pkt. powiedział: powiedział: TGLI Rozdział| nazwa | kierunek | Modyfikacja 5' | Modyfikacja 3' | Sekwencja (5'→3') | długość | Tm | GC% | Eksonie | pozycja |
| Zobacz materiał P4a | zmysł | Fam | BHQ-1 | TCATCCTGC AATGTTGGT CAGATGTCA (Język angielski) | 27 Rozdział 27 | 60 | 44,4 | 4 | Księga 425-451 |
| Zobacz materiał P4b | Antysens | Fam | BHQ-1 | AACAGAACC GTAGCATCT GTAGGTCCC T | 28 | 62 | 50 | 4 | 576-603 |
| P5b (Biblioteka P5b | zmysł | ATTO647N | BHQ-2 | AACATTCCA GGCCGACT TTCCTCTG (Protokół TTCCTCTG) | 25 | 60 | Rozdział 52 | 5 | 828-852 |
| Zobacz materiał P5B-2DL4 | zmysł | ATTO647N | BHQ-2 | AACATTCCA GGCCGACT TCCCTCTG (Biblioteka TCCCTCTG) | 25 | 61 | 56 Rozdział 56 | 5 | 828-852 |
| Zobacz materiał P9 | zmysł | ATTO647N | BHQ-2 | CCCTTCTCA GAGGCCCA AGACACC (AGACACC | 24 | 60 | 62,5 | 9 | Lata 1246-1269 |
| Kontroler PSTAT6 | ATTO550 | BHQ-2 | CTGATTCCT CCATGAGCA TGCAGCTT powiedział: | 26 | 62 | 50 |
Tabela 3: Lista sond używanych w qKAT1,27. Barwniki fluorescencyjne użyte na końcu 5' sond oligo P5b, P5b-2DL4, P9 i PSTAT6 zostały zmodyfikowane do barwników ATTO.
powiedział: ) pkt. pkt. pkt. pkt. powiedział: pkt. pkt. ) powiedział: Rozdział pkt. Rozdział pkt. pkt. powiedział: ) pkt. Rozdział pkt. Rozdział TGL Rozdział powiedział: Rozdział pkt. powiedział: pkt. ) pkt. TGL powiedział: pkt. ) pkt. TGL ) Rozdział pkt. pkt. ) pkt. powiedział: pkt. TGL pkt. szt. ) powiedział: pkt. szt. pkt. TGL pkt. powiedział: Rozdział SZT. pkt. powiedział: Rozdział SZT. pkt. Rozdział TGL ) Rozdział szt. pkt. powiedział: Rozdział Rozdział powiedział: ) pkt. powiedział: pkt. powiedział: ) pkt. pkt. Rozdział powiedział: Rozdział| gen | Podkłady | kierunek | Sekwencja (5'-3') | długość | Tm | GC% | Eksonie | pozycja | Amplikon (bp) | Allele mogą zostać pominięte | ||
| 3DL2e4 | A1F | naprzód | GCCCCTGCTGAA ATCAGG (Biblioteka ATCAGG | Rozdział 18 | Rozdział 52 | 61,1 | 4 | 399-416 | Rozdział 179 | 3DL2*008, *021, *027, *038. | ||
| A1R | rewers | CTGCAAGGACAG GCATCAA powiedział: | Rozdział 19 | 53 Rozdział 53 | 52,6 | 559-577 | 3DL2*048 | |||||
| Zobacz materiał 3DP1 | A4F | naprzód | GTCCCCTGGTGA AATCAGA (angielski) | Rozdział 19 | Rozdział 49 | 52,6 | 4 | Nr kat. 398-416 | Rozdział 112 | Brak | ||
| A5R | rewers | GTGAGGCGCAAA Ogólne Warunki Handlowe (GTCA) | Rozdział 18 | Rozdział 52 | 55,6 | Nr tel. 492-509 | Brak | |||||
| 2DS2 | A2F | naprzód | GTCGCCTGGTGA AATCAGA (angielski) | Rozdział 19 | Rozdział 49 | 52,6 | 4 | Nr kat. 398-416 | Rozdział 111 | Brak | ||
| A6R | rewers | TGAGGTGCAAAG TGTCCTTAT (TGTCCTTAT) | 21 | 51 Rozdział 51 | 42,9 | tel. 488-508 | Brak | |||||
| Zobacz materiał 3DL3 | A8Fa (A8Fa | naprzód | GTGAAATCGGGA GAGACG | Rozdział 18 | 50 | 55,6 | 4 | 406-423 | Rozdział 139 | Brak | ||
| A8Fb | naprzód | GGTGAAATCAGG AGAGACG | Rozdział 19 | 50 | 52,6 | 405-423 | 3DL3*054, 3DL3*00905. | |||||
| A8R | rewers | AGTTGACCTGGG AACCCG (Kontroler AACCCG) | Rozdział 18 | 51 Rozdział 51 | 61,1 | 526-543 | Brak | |||||
| 3DL1e4 | B1F | naprzód | CATCGGTCCCAT GATGCT (Biblioteka GATGCT | Rozdział 18 | 51 Rozdział 51 | 55,6 | 4 | 549-566 | Rozdział 85 | 3DL1*00505, 3DL1*006, 3DL1*054, 3DL1*086, 3DL1*089 | ||
| B1R | rewers | GGGAGCTGACAA CTGATAGG powiedział: | 20 | Rozdział 52 | 55 | 614-633 | 3DL1*00502 | |||||
| 3DS1 | Sieć B2F | naprzód | CATCGGTTCCAT GATGCG powiedział: | Rozdział 18 | 51 Rozdział 51 | 55,6 | 4 | 549-566 | Rozdział 85 | 3DS1*047; może odebrać 3DL1*054. | ||
| B1R | rewers | GGGAGCTGACAA CTGATAGG powiedział: | 20 | Rozdział 52 | 55 | 614-633 | Brak | |||||
| Zobacz materiał 2DL1 | B3F | naprzód | TTCTCCATCAGT CGCATGAC powiedział: | 20 | Rozdział 52 | 50 | 4 | 544-563 | 96 Rozdział 96 | 2DL1*020, 2DL1*028 | ||
| B3R | rewers | GTCACTGGGAGC TGACAC | Rozdział 18 | 50 | 61,1 | 622-639 | 2DL1*023, 2DL1*029, 2DL1*030 | |||||
| 2DS1 | B4F | naprzód | TCTCCATCAGTC GCATGAA (Organizacja Współpracy Gospodarczej) | Rozdział 19 | 51 Rozdział 51 | 47,4 | 4 | 545-563 | 96 Rozdział 96 | 2DS1*001 | ||
| B4R (Klasa B4R | rewers | GGTCACTGGGAG Konwencja CTGAC (Międzynarodowa Organizacja | 17 | Rozdział 49 | 64,7 | 624-640 | Brak | |||||
| 2DS3 | B5F | naprzód | CTCCATCGGTCG KNEBEL KOTA | Rozdział 18 | 53 Rozdział 53 | 61,1 | 4 | 546-563 | 96 Rozdział 96 | Brak | ||
| B5R (Klasa B5R | rewers | GGGTCACTGGGA GCTGAA (Organizacja Współpracy Gospodarczej) | Rozdział 18 | 51 Rozdział 51 | 61,1 | 624-641 | Brak | |||||
| Zobacz materiał 2DS5 | Zobacz materiał B6F2 | naprzód | AGAGAGGGGACG Specyfikacja TTTAACC (TTTAACC | Rozdział 19 | 50 | 52,6 | 4 | Księga 475-493 | Rozdział 173 | Brak | ||
| Zobacz materiał B6R3 | rewers | TCCAGAGGGTCA Certyfikat CTGGGC (Biblioteka CTGGGC | Rozdział 18 | 53 Rozdział 53 | 66,7 | 630-647 | 2DS5*003 | |||||
| Zobacz materiał 2DL4 | Zobacz materiał C1F | naprzód | GCAGTGCCCAGC ATCAAT (Kontroler | Rozdział 18 | Rozdział 52 | 55,6 | 5 | 808-825 | Rozdział 83 | Brak | ||
| Zobacz materiał C1R | rewers | CCGAAGCATCTG TAGGTCT | Rozdział 19 | Rozdział 52 | 52,6 | 872-890 | 2DL4*018, 2DL4*019 | |||||
| Zobacz materiał 2DL2 | Zobacz materiał 2DL2F4 | naprzód | GAGGTGGAGGCC CATGAAT (KOT) | Rozdział 19 | Rozdział 52 | 57,9 | 5 | Tel. 778-796 | 151 | 2DL2*009; 782G zmieniono na A. | ||
| C3R2 | rewers | TCGAGTTTGACC ACTCGTAT (Biblioteka Medyczna | 20 | 51 Rozdział 51 | Rozdział 45 | 909-928 | Brak | |||||
| 2DS4 | Zobacz materiał C5F | naprzód | TCCCTGCAGTGC GCAGC (Biblioteka Główna Policji | 17 | 57 | 70,6 | 5 | 803-819 | 120 | Brak | ||
| C5R | rewers | TTGACCACTCGT AGGGAGC powiedział: | Rozdział 19 | Rozdział 52 | 57,9 | Zobacz materiał 904-922 | 2DS4*013 | |||||
| 2DS4Del | 2DS4Del | naprzód | CCTTGTCCTGCA GCTCCAT (Biblioteka GCTCCAT) | Rozdział 19 | 54 Rozdział 54 | 57,9 | 5 | Nr kat. 750-768 | Rozdział 203 | Brak | ||
| 2DS4R2 | rewers | TGACGGAAACAA GCAGTGGA (Biblioteka Główna) | 20 | 53 Rozdział 53 | 50 | 933-952 | Brak | |||||
| 2DS4FL | 2DS4FL | naprzód | CCGGAGCTCCTA TGACATG powiedział: | Rozdział 19 | 53 Rozdział 53 | 57,9 | 5 | Tel. 744-762 | Rozdział 209 | Brak | ||
| 2DS4R2 | rewers | TGACGGAAACAA GCAGTGGA (Biblioteka Główna) | 20 | 53 Rozdział 53 | 50 | 933-952 | Brak | |||||
| Zobacz materiał 2DL3 | D1F | naprzód | AGACCCTCAGGA GGTGA (Liga Przemysłowa) | 17 | Rozdział 48 | 58,8 | 9 | Lata 1180-1196 | Rozdział 156 | Brak | ||
| D1R | rewers | CAGGAGACAACT TTGGATCA (Język angielski) | 20 | 50 | Rozdział 45 | Lata 1316-1335 | 2DL3*010, 2DL3*017, 2DL3*01801 oraz 2DL3*01802 | |||||
| Zobacz materiał 2DL5 | D2F (Strefa D2F | naprzód | CACTGCGTTTTC AKAKARAK | 20 | Rozdział 52 | 50 | 9 | Lata 1214-1233 | 120 | 2DL5B*011 oraz 2DL5B*020 | ||
| D2R (Język w języku angielskim) | rewers | GGCAGGAGACAA TGATCTT TGATCTT (Protokół TGATCT | Rozdział 19 | Rozdział 49 | 47,4 | Lata 1315-1333 | Brak | |||||
| Zobacz materiał 2DP1 | D3F | naprzód | CCTCAGGAGGTG ACATACGT | 20 | 53 Rozdział 53 | 55 | 9 | Lata 1184-1203 | Rozdział 121 | Brak | ||
| D3R | rewers | TTGGAAGTTCCG TGTACACT (Protokół TGTACACT) | 20 | 50 | Rozdział 45 | Lata 1285-1304 | Brak | |||||
| 3DL1e9 | D4F (Klasa D4F | naprzód | CACAGTTGGATC ACTGCGT | Rozdział 19 | Rozdział 52 | 52,6 | 9 | 1203-1221 | 93 Rozdział 93 | 3DL1*061, 3DL1*068 | ||
| D4R2 | rewers | CCGTGTACAAGA TGGTATCTGTA powiedział: | 23 | 53 Rozdział 53 | 43,5 | Lata 1273-1295 | 3DL1*05901, 3DL1*05902, 3DL1*060, 3DL1*061, 3DL1*064, 3DL1*065, 3DL1*094N, 3DL1*098 | |||||
| 3DL2e9 | D4F (Klasa D4F | naprzód | CACAGTTGGATC ACTGCGT | Rozdział 19 | Rozdział 52 | 52,6 | 9 | 1203-1221 | Rozdział 156 | Brak | ||
| D5R | rewers | GACCTGACTGTG GTGCTCG powiedział: | Rozdział 19 | 54 Rozdział 54 | 63,2 | Lata 1340-1358 | Brak | |||||
| STATYSTYKA 6 | STAT6F | naprzód | CCAGATGCCTAC CATGGTGC powiedział: | 20 | 54 Rozdział 54 | 60 | 129 Rozdział 129 | |||||
| STAT6R | rewers | CCATCTGCACAG ACCACTCC | 20 | 54 Rozdział 54 | 60 | |||||||
Tabela 4: Sekwencje starterów używanych w qKAT1,27.
powiedział: TGL TGL powiedział: powiedział: TGL powiedział: TGL powiedział: powiedział: powiedział:| Gen KIR | Zobacz materiał 3DL3 | 2DS2 | Zobacz materiał 2DL2 | Zobacz materiał 2DL3 | Zobacz materiał 2DP1 | Zobacz materiał 2DL1 | Zobacz materiał 3DP1 | Zobacz materiał 2DL4 | 3DL1 EX9 | 3DL1 EX9 | 3DS1 | Zobacz materiał 2DL5 | 2DS3 | Zobacz materiał 2DS5 | 2DS1 | 2DS4 Łączny | 2DS4 Fl | 2DS4 Del | 3DL2 ex4 | 3DL2 EX9 | |
| Najczęściej kopiowany numer | cyfra arabska | 1 | 1 | cyfra arabska | cyfra arabska | cyfra arabska | cyfra arabska | cyfra arabska | cyfra arabska | cyfra arabska | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | cyfra arabska | 1 | 1 | cyfra arabska | cyfra arabska | |
Tabela 5: Najczęstsza liczba kopii genów KIR powszechnie obserwowana w próbkach pochodzenia europejskiego.
| Reguły nierównowagi powiązań dla qKAT oparte na populacjach europejskich | Sprawdzanie numeru kopii | |||||||
| 1 | KIR3DL3, KIR3DP1,KIR2DL4 i KIR3DL2 są genami ramowymi obecnymi w obu haplotypach. | KIR3DL3, KIR3DP1,KIR2DL4 i KIR3DL2 = 2 | ||||||
| cyfra arabska | KIR2DS2 i KIR2DL2 są ze sobą w LD | 2DS2=2DL2 | ||||||
| 3 | KIR2DL2 i KIR2DL3 są allelami tego samego genu | 2DL2+2DL3=2 | ||||||
| 4 | KIR2DP1 i KIR2DL1 są ze sobą w LD | 2DP1=2DL1 | ||||||
| 5 | Ekson 4 z KIR3DL1 i KIR3DL2 jest równy eksonowi 9 odpowiednio z KIR3DL1 i KIR3DL2. | 3DL1ex4=3DL1ex9 ORAZ 3DL2ex4=3DL2ex9 | ||||||
| 6 | KIR3DL1 i KIR3DS1 są allelami | 3DL1+3DS1=2 | ||||||
| 7 | KIR2DS3 i KIR2DS5 są w LD z KIR2DL5 | 2DS3+2DS5=2DL5 | ||||||
| 8 | KIR3DS1 i KIR2DS1 są w LD | 3DS1=2DS1 | ||||||
| 9 | Obecność KIR2DS1 i KIR2DS4Total wzajemnie się wykluczają w haplotypie | 2DS1+2DS4TOTAL=2 | ||||||
| 10 | KIR2DS4FL i KIR2DS4del są wariantami KIR2DS4TOTAL | 2DS4FL+2DS4DEL=2DS4TOTAL | ||||||
Tabela 6: Nierównowaga powiązań między genami KIR powszechnie obserwowana w populacjach pochodzenia europejskiego może być wykorzystana do sprawdzenia danych o liczbie kopii1,27.
Opisaliśmy nowatorską, półautomatyczną, wysokoprzepustową metodę o nazwie qKAT, która ułatwia typowanie liczby kopii genów KIR. Metoda ta stanowi postęp w stosunku do konwencjonalnych metod, takich jak SSP-PCR, które są niskoprzepustowe i mogą jedynie wskazywać na obecność lub brak tych wysoce polimorficznych genów.
Dokładność uzyskanych danych dotyczących liczby kopii zależy od wielu czynników, w tym od jakości i jednorodności stężenia próbek gDNA oraz jakości odczynników. Jakość i dokładność próbek gDNA na płytce są niezwykle ważne, ponieważ różnice w stężeniu na płytce mogą powodować błędy w obliczeniach liczby kopii. Ponieważ testy zostały zwalidowane przy użyciu zestawów próbek pochodzenia europejskiego, dane z kohort z innych części świata wymagają dokładniejszych kontroli. Ma to na celu zapewnienie, że przypadki zaniku alleli lub niespecyficznego wiązania starter/sonda nie zostaną błędnie zinterpretowane jako zmiana liczby kopii.
Chociaż testy zostały zaprojektowane i zoptymalizowane pod kątem wysokiej przepustowości, można je modyfikować w celu badania mniejszej liczby próbek. Metryka ufności w oprogramowaniu do analizy liczby kopii ulega pogorszeniu w przypadku analizy mniejszej liczby próbek, ale można ją poprawić, jeśli na płytce zostaną uwzględnione kontrolne próbki genomowego DNA o znanym numerze kopii genu KIR i uwzględnione zostaną dodatkowe powtórzenia próbek.
W przypadku laboratoriów bez robotów do obsługi cieczy/płytek, mieszanka wzorcowa może być dozowana za pomocą pipet wielokanałowych, a płytki można ręcznie ładować do urządzenia qPCR.
Głównym celem stojącym za opracowaniem qKAT było stworzenie prostej, wysokoprzepustowej, wysokorozdzielczej i opłacalnej metody genotypowania KIR do badań asocjacyjnych chorób. Udało się to osiągnąć, ponieważ qKAT został wykorzystany do zbadania roli KIR w kilku dużych badaniach asocjacji chorób, w tym w szeregu chorób zakaźnych, chorób autoimmunologicznych i zaburzeń ciąży 4,24,25,26.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Projekt otrzymał finansowanie od Rady ds. Badań Medycznych (MRC), Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC) w ramach programu Unii Europejskiej Horyzont 2020 w zakresie badań i innowacji (umowa o grant nr 695551) oraz od National Institute of Health (NIH) Cambridge Biomedical Research Centre i NIH Research Blood and Transplant Research Unit (NIHR BTRU) w zakresie dawstwa i transplantacji narządów na Uniwersytecie Cambridge oraz we współpracy z NHS Blood and Transplant (NHSBT). Wyrażone poglądy są poglądami autorów, a niekoniecznie poglądami NHS, NIHR, Departamentu Zdrowia lub NHSBT.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| ODCZYNNIKI | |||
| Oligonukleotydy | Sigma | Zamówienie niestandardowe | SEKWENCJE: Wymienione w Tabeli 4 |
| Sondy oznaczone barwnikami ATTO | Sigma | Zamówienie niestandardowe | SEKWENCJE: Wymienione w Tabeli 3 |
| Sonda SensiFAST No-ROX Kit | Bioline | BIO-86020 | − |
| MiliQ woda | − | − | − |
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Uwagi |
| >EQUIPMENT | |||
| Wirówka z obrotowym wirnikiem kubełkowym | Eppendorf (lub odpowiednik) | Eppendorf 5810R lub równoważny system | |
| NanoDrop | Thermo Naukowy | ND-2000 | |
| OR | |||
| QuBit Fluorometr | Life Technologies | Q33216 | |
| Matrix Hydra | Thermo Scientific | 109611 | |
| LightCycler 480 II Instrument 384-dołkowy | Roche | 05015243001 | |
| Twister II Mikropłytka z Mé Termiczny układarka płytowa Cour (Mé Cour) | Caliper Life Sciences | 204135 | |
| Mieszalnik Vortex | Biosan | BS-010201-AAA | |
| Pipety jednokanałowe (zakres objętości: 0,5– 10 &mikro; L, 2– 20 &mikro; L, 20– 200 i mikro; L, 200– 1 000 i mikro; L; 1-10 mL) | Gilson (lub odpowiednik) | F144801, F123600, F123615, F123602, F161201 | |
| końcówki do pipet bez RNaz i DNaz filtrowane (10 &mikro; L, 20 i mikro; L, 200 i mikro; L, 1,000 i mikro; L, 10 mL) | Starlab (lub odpowiednik) | S1111-3810, S1120-1810, S1120-8810, S1111-6810, I1054-0001 | |
| Zbiornik odczynnika StarTub PS, 55 ml | Probówka | E2310-1010 | |
| 50 ml | STARLAB | E1450-0200 | |
| 96-dołkowa płytka głębinowa | Fisher Scientific | 12194162 | |
| LC480 384 Płytki wielodołkowe | Roche | 04729749001 | |
| Folia uszczelniająca LightCycler 480 | Roche | 04729757001 | |
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
| SOFTWARE | |||
| Roche LightCycler 480 Software v1.5 | |||
| Oprogramowanie Applied Biosystems CopyCaller v2.1 | https://www.thermofisher.com/uk/en/home/technical-resources/software-downloads/copycaller-software.html | ||
| haplotypu KIR |
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie