$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Теломеры являются динамическими комплексами ДНК-протеина на концах линейных хромосом. Человеческие теломеры состоят из массива 5 '-TTAGGGn гексафических повторов, которые различаются по длине между 12-15 килотбаз (КБ) при рождении1. Человека теломеразы, рибонуклеопролиоподобный фермент, который поддерживает теломеры, был впервые выявлен в Лобе клеток литов (рак клеточной линии)2. Теломеры и теломеразы играют важную роль в спектре биологических процессов, таких как защита генома, генная регуляция и бессмертие раковых клеток3,4,5,6.
Теломераза человека состоит в основном из двух ключевых компонентов, а именно: теломеразы обратной транскриптазы и РНК теломеразы (hTERT и hTERT, соответственно). Протеиновый Субблок, hTERT, является катализатором активной обратной транскриптазы фермента теломеразы. Шаблон РНК, hTERC, обеспечивает теломеразу с шаблоном для расширения и/или поддержания теломер. Большинство человеческих соматических тканей не имеют обнаруживаемой активности теломеразы. Неспособность ДНК-полимеразы продлить конец отстающих нитей ДНК наряду с отсутствием теломеразы приводит к постепенному укорочению теломер после каждого раунда клеточного деления. Эти явления приводят к укорочению теломер в большинстве соматических клеток до тех пор, пока они не достигнут критической укороченной длины, при которой клетки попадают в состояние репликативного старения. Максимальное количество раз клетка может разделить диктуется его Длина теломер и этот блок для продолжения клеточного деления, как полагают, чтобы предотвратить прогрессирование онкогенеза7. Раковые клетки способны преодолевать индуцированный теломер-репликативное старение и продолжают размножаться, используя теломеразу для поддержания своих теломер. Примерно 90% раковых опухолей активизируют теломеразу, что делает деятельность теломеразы критически важной как в обнаружении, так и в лечении рака.
Разработка анализа ловушки в 1990-х сыграла важную роль в идентификации необходимых компонентов фермента теломеразы, а также для измерения теломеразы в широком диапазоне клеток и тканей, как нормальных, так и раковых. Оригинальный гель для анализа методом ЦР использовал радиоактивно обозначенные ДНК-субстраты для обнаружения активности теломеразы. В 2006 году анализ был адаптирован в нерадиоактивную форму с использованием флуоресцентно маркированных субстратов8,9. С помощью флуоресцентно помечены субстраты, пользователи смогли визуализировать продукты расширения теломеразы как полосы на гель, подвергая его правильной длине волны возбуждения. Чувствительность анализа ловушки и его способность обнаруживать активность теломеразы в сырых литом клеток сделала этот анализ наиболее широко используемым методом для обнаружения активности теломеразы. Однако анализ ловушки имеет свои ограничения. Анализ геля основе, что затрудняет для выполнения необходимых реплицирует в умеренной до высокой пропускной способности исследований, и, таким образом, надлежащего статистического анализа редко достигается. Кроме того, гель на основе анализа трудно количественно достоверно из-за неспособности обнаруживать менее чем два различия в активности теломеразы между образцами. Преодоление этих двух ограничений имеет решающее значение для ферментативной деятельности анализов, таких как ловушка, чтобы перейти к клиническим или промышленных параметров для обнаружения активности теломеразы в образцах пациента или исследования разработки лекарственных препаратов.
Цифровая ЦР была первоначально разработана в 1999 в качестве средства для преобразования экспоненциальной и аналоговой природы ЦР в линейный и цифровой анализ10. Капли цифровой ЦР (ДСР) является самым последним нововведением оригинальной цифровой методологии ЦР. Капли цифровой ЦР произошло с появлением передовых микрофлюидиков и масло-в-воде, химии эмульсии надежно генерировать стабильные и одинаково размера капель. В отличие от геля на основе и даже количественные (КЦР), Дцр генерирует абсолютную количественную оценку материала ввода. Ключом к ddPCR является генерация ~ 20 000 индивидуальных реакций путем разбиения образцов на капли. После окончания точечср, капли читатель сканирует каждую каплю в потоке-cytometer-как мода, подсчет, калибровка, и запись наличия или отсутствия флуоресценции в каждой отдельной капли (например, отсутствие или наличие в каждой капли ЦР-амплитэты). Затем, используя распределение Пуассона, входные молекулы оцениваются на основе соотношения положительных капель к общему количеству капель. Это число представляет собой оценку количества входных молекул в каждой СР. Кроме того, ddPCR выполняется и анализируется на 96-хорошо пластины, которая позволяет пользователю запускать много образцов, а также выполнять биологические и технические реплицирует для надлежащего статистического анализа. В результате мы объединили мощную количественную и умеренно-пропускную природу Дцр с методом анализа ловушки для разработки анализа11ddpcr. Этот анализ предназначен для пользователей, чтобы изучить и надежно количественно абсолютной активности теломеразы из биологических образцов11,12. Чувствительность ddTRAP позволяет количественно определять активность теломеразы из ограниченных и драгоценных образцов, включая измерения одноклеточных измерений. Кроме того, пользователи могут также изучить влияние манипуляций теломеразы и/или лекарств с абсолютной количественной оценкой менее чем двукратности изменений (~ 50% различий). DdTRAP является естественной эволюции ловушки анализа в цифровой и более высокой пропускной характер современных лабораторных экспериментов и клинических условиях.