Artigo de método

PCR de bloqueio de tipo selvagem para detectar mutações somáticas de baixa frequência

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Albitar, A. Z. et al., PCR de bloqueio de tipo selvagem combinado com sequenciamento direto como um método altamente sensível para detecção de mutações somáticas de baixa frequência. J. Vis. Exp. (2017).

Este vídeo descreve a reação em cadeia da polimerase bloqueadora do tipo selvagem, ou WTB-PCR, que detecta mutações somáticas. A técnica baseada em PCR usa um ácido nucléico bloqueado, ou LNA, um oligonucleotídeo que se liga ao seu alelo complementar do tipo selvagem e bloqueia seu alongamento. O bloqueio permite seletivamente a amplificação de alelos mutantes de baixo nível sobre suas variantes de tipo selvagem na amostra.

Protocolo

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1. Extração de DNA de tecido FFPE, sangue periférico e aspirado de medula óssea

  1. Para tecido FFPE de medula óssea com kit de extração de DNA FFPE
    1. Comece com tecido FFPE de lâminas não coradas (5 a 10 seções com espessura de 5 a 10 μm).
      nota: Se começar com aparas de tecido, use 3 a 6 seções com 5 a 10 μm de espessura e pule para a etapa 1.1.6.
    2. Coloque as lâminas em uma cesta de lâminas e prepare quatro reservatórios de lavagem (dois para xileno e dois para álcool 100%). Adicionar um volume mínimo de 600 ml da solução a cada cesto.
    3. Desparafinize as lâminas fazendo uma lavagem de xileno de 5 min na primeira bandeja. Transfira as lâminas para o segundo reservatório de lavagem de xileno por mais 5 min.
    4. Após a desparafinização, lave as lâminas com álcool 100% por 5 min. Transfira as lâminas para o segundo reservatório de lavagem com álcool por mais 5 min.
    5. Deixe as lâminas secarem completamente sob um capô antes de raspá-las com uma lâmina de barbear em um tubo de microcentrífuga.
      nota: Se uma lâmina de H&E com a região do tumor indicada estiver disponível, alinhe as lâminas e raspe apenas a região do tumor.
    6. Prossiga com as instruções do folheto do fabricante incluído no kit.
  2. Para aspirado de MO e Sangue Periférico
    1. Extraia de acordo com o folheto de instruções do fabricante com estas especificações.
      nota: Existem vários kits e métodos disponíveis comercialmente para extração de DNA de tecidos e células FFPE. Praticamente, todos podem ser usados. Use um método estabelecido em laboratório.
      1. Use 200 μL de sangue periférico (PB) ou 100 μL de MO + 100 μL de PBS.
      2. Use 4 μL de solução estoque de RNase A.
      3. Eluir com tampão de eluição de 100 μL.
  3. Quantificação de DNA
    1. Medir as concentrações de ADN utilizando um espectrofotómetro que assegure uma relação de 260 nm/280 nm de aproximadamente 1,8 (para o ADN puro). Se a proporção for consideravelmente menor, pode indicar a presença de proteínas, fenol ou outros contaminantes que podem interferir nas aplicações a jusante.
    2. Ajuste as concentrações de DNA para aproximadamente 50 - 100 ng / μL com tampão de eluição apropriado.

2. PCR de bloqueio de tipo selvagem

  1. Design de primer
    1. Projetar e obter primers para genes de interesse de acordo com as diretrizes gerais descritas anteriormente do design de primers de PCR. Inclua primers de sequenciamento universal direto e reverso M13 em primers de PCR.
      nota: O ensaio MYD88 foi desenvolvido para amplificar o éxon 5 de MYD88 (G259 - N291) e 110 nucleotídeos localizados na região intrônica 5' para cobrir o local de splice e parte do íntron 4. Os primers direto e reverso foram projetados com uma sequência 5'-M13 (M13- forward: tgt aaa acg acg gcc agt; M13-reverso: cag gaa aca gct atg acc) para permitir o recozimento de primers de sequenciamento complementares (consulte a Tabela de Materiais).
  2. Projeto de oligonucleotídeo de ácido nucleico bloqueado
    1. Projete o oligonucleotídeo de bloqueio para ter aproximadamente 10 a 15 bases de comprimento e complementar ao molde WT onde o enriquecimento mutante é desejado.
      nota: Um oligo mais curto melhorará a discriminação de incompatibilidade. Para obter alta especificidade de alvo, é importante não usar muitos nucleotídeos de bloqueio, pois isso pode resultar em um oligonucleotídeo muito "pegajoso". O conteúdo e o comprimento e o nucleotídeo de bloqueio devem ser otimizados de acordo com o nucleotídeo específico que precisa ser bloqueado. É importante alcançar uma elevada especificidade de ligação sem comprometer a estrutura secundária e arriscar a autocomplementaridade.
    2. Projete o oligo de bloqueio para ter um Tm 10 - 15 °C acima da temperatura de extensão durante a termociclagem. Ajuste o Tm adicionando ou removendo bases de bloqueio ou substituindo bases de bloqueio por DNA, evitando longos trechos (3 - 4 bases) de bloqueio de bases G ou C.
      1. Navegue até o site de ferramentas Oligo (consulte Tabela de Materiais) e selecione a ferramenta "blocking Oligo Tm Prediction".
      2. Cole a sequência do modelo WT que deseja bloquear na caixa "Oligo Sequence". Adicione "+" na frente das bases para indicar as bases bloqueadoras.
      3. Selecione o botão "Calcular" para determinar o Tm aproximado do híbrido DNA-Blocker.
    3. Projete o oligo de bloqueio para evitar a formação de estrutura secundária ou autodímeros.
      1. Navegue até o site das ferramentas Oligo (consulte Tabela de materiais) e selecione a ferramenta "blocking Oligo Optimizer".
      2. Cole a sequência do modelo WT que deseja bloquear na caixa. Adicione "+" na frente das bases para indicar as bases de bloqueio.
      3. Selecione as duas caixas para "Estrutura Secundária" e "Somente Próprio". Pressione o botão Analisar para revisar o oligo em busca de estruturas secundárias ou autodímeros potencialmente problemáticos.
        nota: As pontuações representam estimativas muito aproximadas dos Tm's das estruturas secundárias e autodímeros. Pontuações mais baixas são, portanto, ideais e podem ser alcançadas limitando o emparelhamento bloqueador-bloqueador. O oligonucleotídeo bloqueador para MYD88 [bloqueador de MYD88 (TCAGA+AG+C+G+A+C+T+G+A+T+CC/invdT/)] foi projetado para cobrir os aminoácidos Q262-I266 e apresenta um dT invertido 3' para inibir ambas as extensões pela DNA polimerase e a degradação pela 3'-exonuclease. Este oligo de bloqueio específico é um 17 mer com 10 bases de bloqueio que são denotadas como "+N". As 7 bases restantes são nucleotídeos de DNA comuns.
  3. Configuração e termociclagem de WTB-PCR
    1. Prepare um master mix WTB-PCR (MMX) usando tampão de reação de PCR de 2,5 μL 10x com 20 mM MgCl2, 250 μM dNTPs, 0,2 μM de primer direto e reverso, bloqueador MYD88 de 1,2 μM e DNAse, livre de RNAse, H2O ultrapuro para criar um volume de solução final de 21,75 μL por reação.
      nota: As concentrações de trabalho são para o volume final de reação de 25 μL (após a adição do molde de DNA e da polimerase). A PCR MMX convencional é preparada simplesmente omitindo a adição de um bloqueador. Todas as etapas do protocolo permanecem idênticas para WTB e PCR convencional. Isso pode ser usado na validação e determinação do enriquecimento obtido pela adição de um bloqueador.
      1. Ao calcular a quantidade de MMX a ser preparada, certifique-se de levar em conta 3 reações adicionais (controles positivos e negativos e um controle sem modelo para verificar se há contaminação) e pelo menos 1 reação adicional para erro de pipetagem.
    2. Vórtice MMX completamente. O MMX pode ser armazenado a -80 °C por até um ano.
    3. Adicione 0,25 μL de Taq DNA polimerase por reação ao MMX e inverta para misturar. Uma vez que a polimerase tenha sido adicionada ao MMX, mantenha-o no gelo.
    4. Coloque uma nova placa de PCR de 96 poços em uma placa fria e pipete 22 μL de MMX com a polimerase para cada poço de reação.
    5. Adicionar 3 μL de ADN genómico (50 - 100 ng/μL a cada um dos alvéolos que contêm a MMX com a polimerase.
    6. Feche a placa e centrifugue brevemente para garantir que a solução chegue ao fundo de cada poço.
    7. Carregue a placa PCR em um termociclador.
      1. Defina as condições de termociclagem para a reação WTB-PCR da seguinte forma: desnaturação inicial a 95 °C por 6 min; 40 ciclos de desnaturação a 95 °C por 30 s, recozimento do primer a 56 °C por 30 s e extensão a 72 °C por 1 min 20 s; extensão final a 72 °C por 10 min.
        nota: A prática recomendada envolve completar o restante do protocolo em uma área fisicamente separada para evitar a contaminação do amplicon em configurações futuras.

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Tubos de microcentrífuga Safe-Lock de 1,5 ou 2 mLEppendorf05-402-25
100% álcoolVWR89370-084Grau histológico; 91,5% Etanol, 5% Álcool isopropílico, 4,5% Álcool metílico
Folhas de vedação de alumínioGeneMateT-2451-1Para PCR e armazenamento a frio
Centrífuga Série 5804EppendorfRotor A-2-DWP (para placa PCR)
Placa fria para placas de 96 poçosEppendorfZ606634
DNAse, livre de RNAse, água ultrapura
dNTPs (100 mM)Invitrogen10297-117
Etanol AbsolutosigmaE7023200 provas, para biologia molecular
Site da Exiqon Oligo Toolshttp://www.exiqon.com/oligo-tools
FastStart Taq DNA polimerase (5 U/μL)Roche12032937001Tampão de reação de PCR concentrado com 10x, com 20 mM MgCl2
Aparelho de eletroforese em gelGel de agarose a 2%
Oligonucleotídeo LNAExiqonRolamento 5001005'-TCAGA+AG+C+G+A+C+T+G+A +T+CC/invdT/ (+N = bases LNA)
Termociclador Mastercycler Pro SEppendorfE950030020
Microcentrífuga Modelo 5430EppendorfRotor FA-45-30-11 (para tubos de microcentrífuga de 1,5/2 mL)
Espectrofotômetro NanoDrop 2000Thermo Fisher Científico
Primer direto de PCRIDT5'-tgt aaa acg acg gcc agt TGC CAG GGG TAC TTA GAT GG
Primer reverso para PCRIDT5'-cag gaa aca gct atg acc GGT TGG TGT AGT CGC AGA CA
Placas de PCRGeneMateT-3107-1
Pipetadores20, 200, 1.000 μL
Mini kit QIAamp DNAQiagenRolamento 51304Para aspirado de MO e sangue periférico
Gênio do vórticeIndústrias CientíficasSI-0236
Cesto deslizante

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