Artigo de método

Reação em cadeia da polimerase da microesfera para amplificar o DNA de fita simples

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Lee, S. H. et al., Uma abordagem microfluídica baseada em gotículas e amplificação de microesferas por PCR para amplicons de DNA de fita simples. J. Vis. Exp. (2018).

Este vídeo descreve a técnica de amplificação de DNA de fita simples usando microesferas de polímero revestidas com oligonucleotídeos em uma reação de tubo único. Este processo produz DNA puro de fita simples, que pode ser usado posteriormente para sequenciamento de DNA e análise de microarray.

Protocolo

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1. PCR assimétrico para amplificação de ssDNA

  1. Preparar uma mistura de reagentes de PCR assimétricos para amplificar o ssDNA a analisar. Descongele os reagentes da Tabela 1 no gelo. Não mantenha a enzima Taq polimerase (50 U/μL) no gelo, mas conserve-a a 20 °C até que seja necessária.
  2. Agite suavemente todos os reagentes e, em seguida, centrifugue brevemente os tubos a 10.000 x g por 10 s.
  3. Combine todos os reagentes conforme descrito na Tabela 1.
  4. Coloque as amostras em um termociclador e inicie a PCR assimétrica nas seguintes condições: 25 ciclos (95 ° C por 30 s, 52 ° C por 30 s e 72 ° C por 30 s), 85 ° C por 5 min, mantenha a 4 ° C.

2. Microsphere-PCR para amplificação de ssDNA

NOTA: Esta seção descreve o protocolo para amplificar o ssDNA em um tubo de reação de PCR. As reações de microesfera-PCR foram realizadas em 50 μL de volume de reação. As sequências detalhadas usadas para amplificar o ssDNA estão listadas na Tabela 2. Nesse caso, o Ap na superfície das microesferas pode recozer para modelos de DNA aleatórios de maneira complementar. Este é um passo muito importante para a produção de fitas de DNA complementares (fita de DNA antisense, Figura 1). O DNA estendido é usado como modelo para amplificação por microesfera-PCR.

  1. Preparar a mistura de reagentes microesfera-PCR. Descongele os reagentes da Tabela 3 no gelo; no entanto, não mantenha a enzima Taq polimerase no gelo. Armazene-o a -20 °C até que seja necessário.
  2. Agite suavemente todos os reagentes e, em seguida, centrifugue brevemente os tubos a 10.000 x g por 10 s.
  3. Obtenha aproximadamente ~25 microesferas através da contagem microscópica.
    nota: O número de microesferas em um tubo de reação é calculado usando um microscópio óptico com ampliação de 40X. Cerca de ~ 25 microesferas são usadas para amplificação de microesfera-PCR. Informações mais detalhadas estão na Etapa 3.
  4. Combine todos os reagentes conforme descrito na Tabela 3.
  5. Coloque as amostras em um termociclador e inicie a PCR assimétrica nas seguintes condições: 25 ciclos (95 ° C por 30 s, 52 ° C por 30 s e 72 ° C por 30 s), 85 ° C por 5 min, mantenha a 4 ° C.
  6. Após a amplificação, adicione 8 μL de tampão de carga 6x e carregue 15 μL de cada amostra em gel de agarose a 2%. Em seguida, execute eletroforese a 100 V por 35 min em tampão 1x TAE (Tris-acetato-EDTA, 40 mM Tris-acetato, 1 mM EDTA, pH 8,2).

Tabela 1. Componentes assimétricos da mistura de reagentes de PCR em reação de 20 μL.

ReagenteVolume para reação 1x (μL)Concentração final
Modelo de DNA aleatório11 ng/μL
Primário de avanço de etiqueta10,4 μM
Primer reverso10,02 μM
10X tampão Taq51X
10 mM de dNTP42,5 mM
Ex taq (1000U)0,21 U
Água37.8-
total50-

Tabela 2. Informações de sequência para Microsphere-PCR.

modeloseqüenciarComprimento (nt)
Modelo de DNA aleatório5'- ATA CCA GCT TAT TCA ATT (Sequência aleatória, 40 mer) AGA TAG TAA GTG CAA TCT-3'76
Primer Tag-Forward (Tag-F)5'- GGT AAT ACG ACT CAC TAT AGG GAG ATA CCA GCT TAT TCA ATT-3'42
Primer reverso5'- AGA TTG CAC TTA CTA TCT-3'18

Tabela 3. Componentes da mistura de reagentes de microesfera-PCR na reação de 50 μL

ReagenteVolume para reação 1x (μL)Concentração final
Microesferas Ap~ 25 microesferas-
Modelo de DNA aleatório11 ng/μL
Primer Tag-Forward10,4 μM
10X tampão Taq51X
10 mM dNTP42,5 mM
Ex taq (1000U)0,21 U
Água37.8-
total50-

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Resultados

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figure-results-1
Figura 1: Ilustração do protocolo de microesfera-PCR.

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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
Solução de acrilamida a 40% (19:1)Bio-rad1610140Componentes da oligomicroesfera copolimerizável
Persulfato de amônio, APSSigma AldrichResposta 3678Endurecedor de solução de acrilamida:bis
N,N,N',N'- Tetrametiletilenodiamina, TEMEDSigma AldrichT9281Catalisador de persulfato de amônio
Óleo mineralSigma AldrichM5904Tabela 1. Solução III. Componente de reagentes de microesferas
sonda marcada com acridita de ssDNABioneerSintetizadoTabela 1. Solução I. Componente de reagentes de microesferas
TrisBiosesangT1016Componentes do tampão TE, solução tampão de pH
EdtaSigma AldrichEdsComponentes do tampão TE, remoção de íons (Ca2+)
Ex TaqTakaraRR001Aamplificação de ssDNA
Termociclador T100Bio-rad1861096amplificação de ssDNA

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Etiquetas

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