$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
2002'den önce daha büyük popülasyon temelli çalışmalarda en yaygın olarak kullanılan TL ölçümü yöntemi, terminal kısıtlama fragmanı uzunluklarının (TRF) Southern blot analiziydi24,25. TRF, özel laboratuvarlarda mükemmel hassasiyet ve tekrarlanabilirlik sağlamasına rağmen, gerekli DNA'nın miktarı ve kalitesi ve sınırlı verim nedeniyle uygulanabilirlik açısından sınırlıdır, böylece qPCR bazlı TL testlerinin ve ardından MMqPCR testinin artan kullanımı için zemin sağlar. MMqPCR TL yöntemi, her bir QC kriterine dikkat edilerek kurulduğunda, optimize edildiğinde ve sürdürüldüğünde tekrarlanabilir TL ölçümü sağlar. Analiz edilen her kohort için spesifik ICC'nin hesaplanması ve raporlanması, test güvenilirliğini sağlamak için gereklidir. DNA kalitesine ve teknik uzmanlığa tabi olmakla birlikte, MMqPCR yöntemi, küçük miktarlarda DNA gerektirdiği, singleplex PCR'den daha güvenilir olduğu ve reaktif maliyetleri ve teknisyen süresi açısından diğer yöntemlere göre daha verimli olduğu için TL'yi araştıran büyük popülasyon tabanlı çalışmalar için çok uygundur. Yüksek ICC'ler üretme yeteneği, büyük popülasyon tabanlı TL çalışmaları için MMqPCR kullanımını desteklemek için ek veriler sağlar. MMqPCR TL ölçümü, TL'nin tüm nedenlere bağlı mortalite, yaşlanma, yaşam boyu stres, çevresel maruziyetler ve kardiyovasküler hastalık ve kanser gibi fiziksel sağlık sonuçlarının bir biyobelirteç olarak rolünü tanımlamayı amaçlayan çok çeşitli çalışmalara uygulanabilir 4,7,8,10,11,12,13,26,27,28, 29,30,31.
MMqPCR yönteminin bir sınırlaması, TL'yi tek kopya gen, ana karışım bileşimi ve PCR döngü parametrelerinin32 seçimine bağlı olarak değişen göreceli bir uzunluk tahmini olan bir T/S oranı olarak rapor etmesidir. T / S oranı birimsizdir. Bu nedenle, diğer TL ölçüm metodolojileri ile birleştirilmeden, bu yöntem 18,33,34 baz çifti değerlerinde tahminleri raporlama yeteneğine sahip değildir. Sonuç olarak, T/S oranı, çalışmalar arasında alaka düzeyine sahip olmak için bir Z-skoruna dönüştürülmelidir35. Bunu laboratuvarlarda, yöntemlerde ve tahlillerde yaparken çok dikkatli olunmalıdır. Ayrıca, bu yöntem, jel bazlı hibridizasyon deneylerinde olduğu gibi, interstisyel telomerlerin miktar tayinini içerebilir. Bununla birlikte, bu diziler genom başına toplam telomer DNA içeriğinin çok küçük bir bölümünü oluşturur. Ek olarak, interstisyel telomerik dizilerin, kanonik telomer tekrarlarından sapan uyumsuz baz çifti dizileri içerme olasılığı daha yüksektir, bu da primer bağlanması ve amplifikasyon olasılığını azaltır. Ek olarak, MMqPCR testi için gereken minimum DNA miktarı avantajlı olsa da, TL'nin qPCR tabanlı ölçümlerinin, numune saklama koşulları, DNA ekstraksiyon metodolojisi ve biyolojik doku dahil olmak üzere DNA kalitesini ve bütünlüğünü etkileyen pre-analitik faktörlerden etkilendiğine dikkat etmek önemlidir36,37. Bu faktörler için analitik kontrolün, qPCR38 kullanılarak oluşturulan TL ölçümlerinin dış geçerliliğini artırabileceği gösterilmiştir. Buna rağmen, DNA kalitesindeki farklılıkların MMqPCR testi ile üretilen TL üzerindeki etkisinin özellikle sistematik olarak değerlendirilmesi gerekir, çünkü bu yaklaşımı kullanarak bir numunenin doğru bir TL tahmini oluşturmak için yeterli kalitede olup olmadığını belirlemek için veriye dayalı güncel bir kılavuz mevcut değildir. Bu sınırlamalara rağmen, bu testin popülasyon düzeyinde sağlık sonuçları üzerine yapılan çalışmalar için uygulamaları dikkate değerdir.
MMqPCR testini kullanırken, hassasiyet ve verimin sürekli olarak değerlendirilmesi gerekir. Şu anda tasarlandığı gibi, teknisyenler iki termodöngüleyici kullanarak çift plakalar üzerinde aynı anda üç kopya numune çalıştırır. Birden fazla termodöngüleyicinin yokluğunda, azalan verim pahasına bile daha fazla hassasiyet için çift üçlü ölçümleri ve çalışma plakalarını sırayla tutmanızı öneririz. Hassasiyet yerine verime öncelik verme kararına, örneğin tek üçlü ölçümler kullanarak, analitik numunelerin analizine devam etmeden önce elde edilen ICC'lerin kapsamlı bir şekilde test edilmesi ve değerlendirilmesi eşlik etmelidir. Verim ve hassasiyet ile ilgili kararlar verirken, numune boyutu ve numune DNA'sının kalitesi dikkate alınmalıdır. Daha küçük bir örnek boyutu veya düşük kaliteli DNA örnekleri, daha yüksek hassasiyete öncelik verilmesini gerektirir23. Bu, ilgili gruplardan örneklerle çalışırken daha da önemlidir (örneğin, aile üyeleri, birden fazla zaman noktasına sahip denekler). Bu gibi durumlarda, dikkatli bir planlama, örneğin deneye başlamadan önce ilgili numuneleri aynı plakaya atamak, yanlışlıkla plaka karıştırmaya göre gruplandırma yoluyla istatistiksel güç kaybını önlemenin bir yoludur.
Bu test için, DNA numune kalitesini değerlendirmek için bir spektrofotometre kullanıldı: 260/280 oranları için 1.6-2.0 ve 260/230 oranları için 2.0-2.2 aralığındaki numuneler kabul edilebilir olarak kabul edildi. Bu kalite değerlendirmesi ve çift sarmallı DNA'nın florometre ile doğru bir şekilde değerlendirilmesi, tekrarlanabilir TL verilerinin elde edilmesi için bu protokoldeki kritik adımlardır. Numune kalitesinin belirlenmesinde, parça boyutu ve/veya agaroz jel ile belirlenen DNA kalitesinin özet ölçümleri (örneğin, DNA bütünlük numarası) gibi DNA bütünlüğünün diğer, daha tanımlayıcı ölçümleri de kullanılabilir38. Ayrıca, numunelerin seyreltilmesinin yalnızca MMqPCR testinin çalıştırılması için numune hazırlama sırasında gerçekleşmesini öneririz. Bu, DNA alikotlarının ekstraksiyondan sonra mümkün olduğunca az miktarda manipülasyona maruz kalmasını sağlar ve test öncesi işlemedeki değişkenliği azaltır. DNA numunelerinin taşınması gerekiyorsa, daha düşük konsantrasyonlarda DNA numunelerinde meydana gelen bozulmayı azaltmak için mümkün olan en yüksek konsantrasyonda kuru buz üzerinde sevk edilmelidir39,40. Donma-çözülme döngüleri ile meydana gelen DNA bozunması nedeniyle, stok DNA'ya donma-çözülme sayısı en aza indirilmelidir41. Kohort çalıştırılmadan önce havuzlanmış kontrol DNA'sının alikotları oluşturulmalı ve tahlil çalıştırılmadan önce bireysel analitik DNA örneklerinin alikotları oluşturulmalıdır.
Tahlil performansı ve kalite kontrolünün temel metrikleri arasında NTC sinyali, plakalar arası ve plaka içi CV'ler ve standart eğriR2 bulunur. Kalite kontrol kriterlerinin karşılanamaması çeşitli yollarla azaltılabilir. PCR derece H2O stoklarının düzenli olarak değiştirilmesi ve her bir plaka çifti için PCR derece H2O alt stoklarının kesilmesi, NTC amplifikasyonunun yanı sıra kontaminasyon kaynaklarını da en aza indirecektir. Kontaminasyonu azaltmak için ek adımlar şunları içerir: yalnızca MMqPCR testine adanmış özel bir PCR başlığının belirlenmesi; PCR başlığını ve ekipmanını bir DNA dekontamine edici solüsyon ile silmek; odayı ultraviyole ışıkla ışınlamak; ve PCR başlığındayken steril teknik uygulamak. Test tekrarlanabilirliğini artırmak ve CV'leri azaltmak için, DNA örneklerini pipetlerken numuneleri, seyreltmeleri ve PCR şeritlerini ilgili girdap adımlarında kuvvetlice girdaplamak ve iyice yeniden süspanse etmek önerilir. Eşik değerin altındaki bir standart R2 eğrisi (<0,995), büyük olasılıkla plaka yükleme sırasındaki pipetleme hatalarına bağlanabilir. Bunu önlemek için, hassas pipetlemeye ve pipetleri yıllık olarak kalibre etmeye dikkat edin, yüklemeden önce standart PCR şeritlerini kuvvetlice karıştırın ve verimli bir iş akışını teşvik etmek için sarf malzemelerini dikkatli bir şekilde düzenleyin. İki makine ve bir plakanın kullanılmasının sürekli olarak daha yüksek CV'ler çıkardığı gözlemlenirse, sorunu iyileştirmenin potansiyel bir yolu olarak makineye servis yapılmalıdır. Termocycler'ın performansını değerlendirmek için üreticinin QC plakaları plakalar üzerinde düzenli olarak çalıştırılmalıdır.
Yukarıda önerilen adımların uygulanmasından sonra bile sorunlar devam ederse, protokoldeki sorunları gidermek için aşağıdaki adımlar kullanılabilir. Tüm reaktiflerin ne zaman alikote edildiğinin ve ilgili son kullanma tarihlerinin kaydını tutmak, zorluklar kaçınılmaz olarak ortaya çıktığında sorun giderme sürecini kolaylaştırmaya yardımcı olabilir. Herhangi bir sorun giderme sürecinin önemli bir parçası, söz konusu en ucuz reaktiften başlayarak, QC kriterlerini geçmeyen plakaların spesifik nedenini belirlemek için bir seferde yalnızca bir reaktifi ayarlamaktır. Örneğin, hem telomer hem de tek kopya gen düşük verimliliğe sahipse, DTT, dNTP'ler veya SYBR alikot gibi paylaşılan reaktifler, amplikon spesifik primerlerden daha olasıdır. Listelenen fiyatta, yeni alikotlar DTT sırasına göre test edilmeli, ardından dNTP'ler ve son olarak, sorun devam ederse, yeni SYBR alikotları test edilmelidir. Tersine, amplikonlardan sadece biri (telomer veya tek kopya gen) düşük bir verime sahipse, zorluğun nedeni daha çok primerlerden biridir. Şekil 8'de sunulan erime eğrisi tepe noktalarının yorumlanması, sorun giderme için bir temel bilgi kaynağı olarak hizmet edebilir. İki erime eğrisi tepe noktasının görselleştirilmesi, belirli bir numuneyle ilgili potansiyel sorunları belirlemek için kullanılabilir, çünkü bireysel bir problem numunesi, standartlar veya kalan analitik numuneler tarafından sergilenen zirvelerin genel eğiliminden öne çıkacaktır. Eriyik eğrisi, belirli bir amplikon için tepe noktaları sistematik olarak diğerinden daha az keskinse, belirli bir primer ile ilgili sorunları teşhis etmek için de kullanılabilir.
Bu makale, halk sağlığı araştırmalarına geniş uygulanabilirlik ile TL ölçümü için MMqPCR testinin nasıl başarılı bir şekilde kurulacağını detaylandırmakta ve bu verimli ve uygun maliyetli yöntemin erişilebilirliğini ve güvenilirliğini artırmak amacıyla kalite kontrol ve sorun giderme için temel önerileri sunmaktadır.