Мультиплексная полимеразная цепная реакция - Multiplex polymerase chain reaction

Мультиплексная полимеразная цепная реакция (Мультиплексная ПЦР) относится к использованию полимеразной цепной реакции для одновременной амплификации нескольких различных последовательностей ДНК (как если бы одновременно выполнялось несколько отдельных реакций ПЦР в одной реакции). Этот процесс усиливает ДНК в образцах с использованием нескольких грунтовки и температурно-опосредованный ДНК-полимераза в термоциклер. Дизайн праймеров для всех пар праймеров должен быть оптимизирован, чтобы все пары праймеров могли работать при одинаковой температуре отжига во время ПЦР.

Мультиплексная ПЦР была впервые описана в 1988 г. как метод обнаружения делеций в дистрофин ген.[1] Он также использовался с стероид сульфатаза ген.[2] В 2008 году мультиплексная ПЦР использовалась для анализа микроспутники и SNP.[3] В 2020 году были разработаны мультиплексные анализы RT-PCR, которые объединили несколько генов-мишеней из Центра болезней и контроля в одной реакции, чтобы повысить доступность молекулярного тестирования и производительность для SARS-CoV-2 диагностика. [4]

Мультиплексная ПЦР состоит из нескольких наборов праймеров в одной смеси ПЦР для получения ампликоны разного размера, которые характерны для разных последовательностей ДНК. За счет одновременного нацеливания на несколько последовательностей можно получить дополнительную информацию из одного пробного запуска, для которого в противном случае потребовалось бы в несколько раз больше реагентов и больше времени для выполнения. Температуры отжига для каждого из наборов праймеров должны быть оптимизированы для правильной работы в рамках одной реакции, а размеры ампликонов, то есть длина их пары оснований, должны быть достаточно разными, чтобы формировать отдельные полосы при визуализации с помощью гель-электрофорез. В качестве альтернативы, если размеры ампликонов перекрываются, разные ампликоны можно дифференцировать и визуализировать с помощью праймеров, окрашенных флуоресцентными красителями разного цвета. Имеются коммерческие наборы для мультиплексирования для ПЦР, которые используются во многих лабораториях судебной экспертизы для амплификации образцов деградированной ДНК.

Приложения

Несколько из Приложения Мультиплексная ПЦР включает:

  1. Идентификация патогена[5]
  2. Высокопроизводительное генотипирование SNP[6]
  3. Мутационный анализ[7]
  4. Анализ делеции генов[8]
  5. Количественное определение шаблона[9]
  6. Анализ связей[10]
  7. Обнаружение РНК[11]
  8. Судебно-медицинские исследования[12]
  9. Анализ диеты[13]

Рекомендации

  1. ^ Чемберлен Дж. С., Гиббс Р. А., Раньер Дж. Э., Нгуен П. Н., Каски СТ (1988). «Делеционный скрининг локуса мышечной дистрофии Дюшенна посредством мультиплексной амплификации ДНК». Исследования нуклеиновых кислот. 16 (23): 11141–11156. Дои:10.1093 / nar / 16.23.11141. ЧВК  339001. PMID  3205741.
  2. ^ Баллабио А., Ранье Дж. Э., Чемберлен Дж. С., Золло М., Каски СТ (1990). «Скрининг делеций гена стероидсульфатазы (STS) путем мультиплексной амплификации ДНК» (PDF). Генетика человека. 84 (6): 571–573. Дои:10.1007 / BF00210812. HDL:2027.42/47626. PMID  2338343.
  3. ^ Хайден MJ, Nguyen TM, Waterman A, Chalmers KJ (2008). «Мультиплексная ПЦР: новый метод мультиплексного SSR- и SNP-генотипирования». BMC Genomics. 9: 80. Дои:10.1186/1471-2164-9-80. ЧВК  2275739. PMID  18282271.
  4. ^ Perchetti, GA; Налла, AK; Хуанг, ML; Джером, КР; Гренингер, А.Л. (2020). «Мультиплексные наборы праймеров / зондов для обнаружения SARS-CoV-2 с помощью qRT-PCR». Журнал клинической вирусологии. 129: 104499. Дои:10.1016 / j.jcv.2020.104499. PMID  32535397.
  5. ^ Ярвинен, Анна-Каарина; Лааксо, Санна; Пийпаринен, Паси; Айттакорпи, Энн; Линдфорс, Мерджа; Хуопаниеми, Лаура; Пийпаринен, Хели; Мяки, Минна (2009). «Быстрая идентификация бактериальных патогенов с помощью анализа на основе ПЦР и микрочипов». BMC Microbiology. 9: 161. Дои:10.1186/1471-2180-9-161. ЧВК  2741468. PMID  19664269.
  6. ^ Мякишев М.В. (2001). «Высокопроизводительное генотипирование SNP с помощью аллель-специфической ПЦР с универсальными праймерами, меченными переносом энергии». Геномные исследования. 11 (1): 163–169. Дои:10.1101 / гр.157901. ЧВК  311033. PMID  11156625.
  7. ^ Морлан, Джон; Бейкер, Жоффр; Sinicropi, Доминик (2009). «Обнаружение мутаций с помощью ПЦР в реальном времени: простой, надежный и высокоселективный метод». PLOS ONE. 4 (2): e4584. Bibcode:2009PLoSO ... 4.4584M. Дои:10.1371 / journal.pone.0004584. ЧВК  2642996. PMID  19240792.
  8. ^ Abbs, S; Бобров, М. (1992). «Анализ количественной ПЦР для диагностики носителей делеции и дупликации в гене дистрофина». Журнал медицинской генетики. 29 (3): 191–196. Дои:10.1136 / jmg.29.3.191. ЧВК  1015896. PMID  1552558.
  9. ^ «Добро пожаловать | Центр судебной экспертизы ДНК» (PDF).
  10. ^ Рейс, Андре (1991). «ПЦР в анализе сцепления генетических заболеваний». Темы ПЦР. С. 75–79. Дои:10.1007/978-3-642-75924-6_15. ISBN  978-3-540-52934-7.
  11. ^ Miyakawa, Y .; Yoshizawa, H .; Mishiro, S .; Machida, A .; Akahane, Y .; Sugai, Y .; Танака, Т .; Sugiyama, Y .; Окада, S .; Окамото, Х. (август 1990 г.). «Обнаружение РНК вируса гепатита С с помощью двухэтапной полимеразной цепной реакции с двумя парами праймеров, выведенными из 5'-некодирующей области». Японский журнал экспериментальной медицины. 60 (4): 215–222. PMID  1963453.
  12. ^ «Доказательства ДНК: основы анализа».
  13. ^ Даншеа, Гленн (2009). «Анализ диеты на основе ДНК для любого хищника». PLOS ONE. 4 (4): e5252. Bibcode:2009PLoSO ... 4.5252D. Дои:10.1371 / journal.pone.0005252. ЧВК  2668750. PMID  19390570.