March 30th, 2015
Provided — это протокол для разработки анализа амплификации рекомбиназной полимеразы в реальном времени для количественного определения начальной концентрации образцов ДНК с использованием либо термоампликатора, либо микроскопа и нагревателя предметного столика. Также описана разработка системы внутреннего положительного контроля. Предоставляются скрипты для обработки необработанных флуоресцентных данных в реальном времени.
Общая цель данного эксперимента заключается в использовании количественного упрощения рекомбиназной полимеразы для количественной оценки концентрации ДНК в неизвестных образцах. Это достигается путем предварительного добавления в реакцию целевого ДНК внутреннего положительного контроля, ДНК-праймеров и флуоресцентно меченых зондов. В качестве второго шага реакции помещаются в ПЦР-машину в реальном времени, которая нагревает реакции для активации ферментов и контролирует флуоресценцию зондов для обнаружения генерации целевых и управляющих ампликонов.
Затем флуоресцентные данные анализируются с помощью скрипта для создания стандартной кривой и проверки анализа. Результаты показывают, что образцы ДНК могут быть точно количественно определены с точностью до одного порядка от правильной концентрации на основе экспериментов по валидации, используемых для количественного определения ДНК ВИЧ с одной мишенью. Основное преимущество этой методики перед существующими методами, такими как количественная ПЦР в реальном времени, заключается в том, что РПА является изотермической, поэтому дорогостоящий термоамплификатор не нужен.
RPA также требует более низкой амплификации по температуре, устойчив к загрязненным образцам, усиливает мишень до обнаруживаемого уровня в течение нескольких минут и использует ферменты lly, что обеспечивает легкую транспортировку и хранение при комнатной температуре. Чтобы начать очистку всех поверхностей стола и оборудования раствором 50% отбеливателя, чтобы создать чистое рабочее пространство для предварительного усиления, удалите 280 миллимолярный раствор ацетата магния, буфер для регидратации и реакционные гранулы из морозильной камеры при температуре минус 20 градусов Цельсия и разморозьте растворы при комнатной температуре. Затем соберите мастер-смесь, переложив 383,5 микролитра регидратационного буфера в новую микропробирку из расчета 41,6 микролитра воды, свободной от нуклеазы, в буфер и смешайте 35 микролитров ацетата магния в отдельную пробирку.
Верните ацетат магния в буферных растворах для регидратации в морозильную камеру. Затем получите грунтовку и проб квас из холодильника с температурой четыре градуса Цельсия. Поместите их в рабочее пространство для предварительного усиления и выключите свет, чтобы свести к минимуму воздействие света на уровне 27,3 микролитров каждого из 10 микромолярных прямых и обратных праймеров в мастер-микс.
Далее в 7,8 мкл 10 микромолярного гекса мечили HIV 1D NA. Щупом в мастер-микс и закрутите трубку. Затем верните праймер и исходные растворы зонда на хранение реагентов для внутреннего положительного контроля могут быть добавлены сюда, как указано в текстовом протоколе, для сборки реакций QRPA. Сначала поместите сублимированные ферментные гранулы в отдельные пробирки по две низко расположенные восьмилуночные полоски для ПЦР пипетки 37,5 микролитров мастер-смеси в пробирку, содержащую гранулы.
Аккуратно перемешайте содержимое пробирки с помощью наконечника пипетки, чтобы растворить гранулу без образования пузырьков. Осторожно извлеките наконечник из реакции, чтобы не допустить потери объема и не заменять наконечники пипеток между каждой пробиркой. Переложите трубки в охлажденный 96-луночный холодный блок не менее чем на пять минут, чтобы охладить мастер-микс.
Тем временем загрузите программное обеспечение термоамплификатора с протоколом и расположение пластины указано в текстовом протоколе. Затем отрежьте две полоски прозрачного пластика Micro Seal Adhesive так, чтобы они были немного шире пробирок для ПЦР. А также получить две плоские крышки полоски для ПЦР-пробирки, аликвотировать на ВИЧ один шаблон плазмиды, как указано в текстовом протоколе.
А затем добавить 10 микролитров шаблона в соответствующую ПЦР-пробирку. Снова аккуратно перемешайте смесь кончиком пипетки. Затем добавьте по 2,5 микролитра ацетата магния в каждую крышку пробирки, а затем аккуратно поместите крышки поверх реакционных пробирок так, чтобы они не были полностью закрыты.
Ацетат магния должен быть хорошо виден через колпачок. Поместите полоски для ПЦР-пробирок в микроцентрифугу и центрифугируйте пробирки в течение 10 секунд, чтобы собрать всю жидкость на дне пробирки и удалить любые пузырьки. Соединение раствора ацетата магния с исходной смесью инициирует реакцию QRPA.
Быстро извлеките пробирки ПЦР в холодный блок, чтобы остановить реакцию. Затем медленно снимите крышки, чтобы предотвратить загрязнение реакций, и запечатайте пробирки прозрачной пленкой Micros Seal. Перенесите трубки в термоамплификатор в соответствии с местами в схеме расположения пластин.
Закройте крышку термоамплификатора и нажмите кнопку «Запустить работу». Обязательно укажите имя файла для эксперимента после его завершения. Просмотрите необработанные данные флуоресценции и экспортируйте их в электронную таблицу, которая создаст файл под названием «Результаты количественного усиления».
Построить стандартную кривую. Сначала скачайте стандартный скрипт кривой, затем откройте MATLAB или аналогичную программу анализа данных. Откройте сценарий и нажмите кнопку «Выполнить», чтобы запустить сценарий.
Введите количество файлов данных, которые будут проанализированы при появлении запроса. Затем введите количество выборок и количество реплик в каждом обучающем файле. В командном окне.
Введите самую низкую концентрацию ДНК в логарифмических 10 копиях, которые использовались для построения стандартной кривой, и нажмите Enter. В примере здесь. Самая низкая концентрация – одно бревно из расчета 10 экземпляров.
Затем введите разницу в концентрации между каждым стандартом ДНК в командную строку и нажмите Enter здесь. Интервал концентрации составляет один логарифм из 10 экземпляров. Затем введите значение порога уклона в командное окно и нажмите клавишу Enter.
Это значение обычно находится в диапазоне от трех до пяти. Введите число стандартных отклонений над фоном для положительного порога, также известного как Z, а затем нажмите Enter Типичные значения Z в диапазоне от одного до пяти. Далее укажите оборудование, которое использовалось для сбора данных в данном случае.
Введите один для термоамплификатора и нажмите Enter. Если имеется внутренний положительный контроль, выберите значение по умолчанию или новое значение порога, введя Y или N в зависимости от того, требуется ли новый порог. Наконец, выберите все файлы электронных таблиц, которые будут использоваться для построения стандартной кривой.
После этого скрипт автоматически импортирует и проанализирует все данные. QRPA в реальном времени проводили на дубликатах образцов, содержащих различные числа копий 1D NA ВИЧ. Начало детектируемой амплификации, на что указывает увеличение флуоресценции, происходит раньше для образцов с более высоким числом копий ДНК, чем для образцов с меньшим числом копий. Исходные флуоресцентные данные были использованы для построения стандартной кривой на основе амплификации известных концентраций 1D NA ВИЧ. Эти данные были подогнаны к экспоненциальной кривой, а значение R в квадрате указывает на высокую степень соответствия.
Стандартная кривая использовалась для прогнозирования концентраций дополнительных образцов ДНК известной концентрации. Корректировка значения Z до единицы позволяет точно прогнозировать низкие концентрации ДНК. Напротив, высокие концентрации ДНК лучше прогнозируются при значении Z, равном пяти.
При попытке выполнить эту процедуру важно помнить, что у RPA отсутствуют истинные циклы, ограничивающие скорость амплификации ДНК. Таким образом, скорость усиления должна точно контролироваться. Согласованность между экспериментами имеет решающее значение, поэтому обязательно используйте одни и те же аликвоты праймера для всех экспериментов.
Защищайте компоненты реакции от нагрева и света. Добавьте ацетат магния непосредственно перед началом сбора данных и сохраняйте реакции в холодном блоке до начала. Эксперимент.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В данной статье представлен протокол для реального времени анализа рекомбиназной полимеразной амплификации, предназначенный для определения концентрации ДНК в образцах. Метод использует либо термальный циклёр, либо микроскоп с нагревателем стола и включает разработку внутреннего положительного контроля.
Quantitative DNA measurement is a foundational capability in target validation and assay development, where accurate concentration data supports lead identification and predictive confidence. The described qRPA method provides an isothermal alternative to qPCR, reducing equipment dependency and enabling deployment in resource-variable settings. This positions the assay as a scalable tool for early discovery workflows requiring reliable nucleic acid quantification without thermal cycling infrastructure.
The method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification, where quantitative nucleic acid data informs compound prioritization and mechanism of action studies.