Проверка достоверности и оптимизация
Реакция qPCR на основе зонда TaqMan содержит следующие компоненты:
• ПЦР мастер-микс
• шаблон
• учебники для начинающих
• Зонд (ы)
Готовые смеси для ПЦР, содержащие буфер, ДНК-полимеразу и
dNTP коммерчески доступны от нескольких поставщиков. Для анализа TaqMan,
мы рекомендуем использовать супермикс iQ ™ с 300 нМ каждого из двух праймеров и
200 нМ зонда (ов).
Анализы TaqMan требуют внимательного отношения к температурным условиям. Типичный
Протокол TaqMan содержит этап денатурации с последующим комбинированным отжигом
и этап расширения при 55–60 ° C вместо традиционного трехступенчатого цикла ПЦР
денатурация, отжиг и удлинение. Это должно гарантировать, что зонд остается
связан с его целью во время расширения праймера. Типичные TaqMan-зонды для нуклеиновой кислоты
Количественная оценка рассчитана на T m 60–70 ° C.
Таблица 2.1. Обычно используются комбинации репортеров и гасителей.
Репортер
Совместимый гаситель
FAM
BHQ1, DABCYL, * TAMRA **
ТЕТ
BHQ1, DABCYL *
HEX
BHQ1, BHQ2, DABCYL *
TAMRA
BHQ2, DABCYL *
Техасский Красный
BHQ2, BHQ3, DABCYL *
ROX
BHQ2, BHQ3, DABCYL *
Cy5
BHQ2, BHQ3
* DABCYL - это механический гаситель, подходящий только для молекулярных маяков.
** TAMRA не рекомендуется в качестве гасителя, но будет работать для одноцветных анализов FAM. Тамра не будет
хорошо работать в качестве гасителя на молекулярных маяках.
Страница 29 |
начиная
разработка и оптимизация реакций зонда TaqMan
Оптимизированный анализ TaqMan должен быть чувствительным и конкретным и должен демонстрировать
|
|
хорошая эффективность усиления в широком динамическом диапазоне. Чтобы определить
Для выполнения анализа TaqMan используйте процедуру, описанную в разделах 1.1.3.
и 2.3.2. Короче говоря, построить стандартную кривую, используя разведения известного шаблона
и использовать эту кривую для определения эффективности анализа наряду с R 2 или r
линия регрессии. Эффективность реакции должна составлять от 90 до 105%,
R 2 должен быть> 0,980 или r> | –0,990 |, и повторы должны давать аналогичные
C T значения.
Если анализ выполняется в соответствии с этими спецификациями, вы готовы начать
эксперимент. Если анализ не соответствует этим требованиям, мы предлагаем вам
перепроектируйте свои учебники для начинающих и TaqMan.
Важно отметить, что диапазон концентраций матрицы, используемых для
стандартная кривая должна охватывать весь диапазон концентраций матрицы
тестовые образцы, чтобы продемонстрировать, что результаты тестовых образцов находятся в пределах
динамический диапазон анализа. Если тестовые образцы дают результаты за пределами диапазона
стандартная кривая, один из трех следующих шагов должен быть выполнен:
|
|
• Построить более широкую стандартную кривую, охватывающую концентрации тестируемого образца и
выполнить анализ, чтобы убедиться, что анализ является линейным в этом новом диапазоне
• Если испытуемые образцы дают более низкую C T, чем самая высокая концентрация стандартов
использовать в стандартной кривой, повторить анализ, используя разведенные образцы
• Если испытуемые образцы дают более высокий C T, чем самая низкая концентрация стандартов
использовать в стандартной кривой, повторить анализ, используя большее количество
тестовые образцы
© 2006 Bio-Rad Laboratories, Inc. Все права защищены. Руководство по применению ПЦР в реальном времени
25
Страница 30 |
© 2006 Bio-Rad Laboratories, Inc. Все права защищены . Руководство по применению ПЦР в реальном времени
26
Страница 31 |
мультиплексирование
Соображения
Дизайн грунтовки и зонда для мультиплексирования
28
Выбор репортеров и гасителей для мультиплексирования
29
Оптимизация индивидуальных анализов перед мультиплексированием
29
Валидация мультиплексных анализов
29
Оптимизация мультиплексных анализов
30
Страница 32 |
соображения мультиплексирования
конструкция праймера и зонда для мультиплексирования
|
|
© 2006 Bio-Rad Laboratories, Inc. Все права защищены . Руководство по применению ПЦР в реальном времени
28
3. Вопросы мультиплексирования
Если вы решили провести свои эксперименты с КПЦР путем усиления более
одна цель в одной реакционной трубе, то есть мультиплексирование (см. раздел 2.2.1),
Прочитайте следующий раздел, прежде чем начинать эксперименты.
Успешное мультиплексирование является результатом тщательного экспериментального проектирования и оптимизации
условий реакции, а не просто объединяя все праймеры и шаблоны в
та же трубка. Это потому, что усиление любой цели может влиять на
усиление других целей в той же трубке.
Распространенной проблемой для мультиплексной ПЦР в реальном времени является усиление целей, которые имеют
существенно разные концентрации. Пример исходит из генной экспрессии
исследования, в которых интересующий ген (GOI) сравнивают с эталонным геном. Если
Референтный ген присутствует в большом избытке и имеет более высокую эффективность амплификации
чем ГОИ, усиление ГОИ может быть вытеснено и, таким образом,
скомпрометирован амплификацией контрольного гена, когда оба амплифицированы в
та же трубка (мультиплексирована). Это приведет к недооценке суммы
|
|
GOI присутствует в образце.
Следующие шаги должны быть использованы для разработки мультиплексного анализа:
• Разработка последовательности праймеров и зондов
• Выберите репортеров и гасителей для зондов
• Оптимизировать индивидуальные анализы
• Проверить мультиплексный анализ
• При необходимости оптимизируйте мультиплексный анализ.
В следующих разделах мы подробно обсудим каждый из этих шагов.
3.1 Учебник для начинающих и исследования
для мультиплексирования
Если вы настраиваете мультиплексный анализ TaqMan, следуйте инструкциям в Разделе 2.4.
разработать индивидуальные анализы TaqMan. Дизайн всех праймеров с примерно
Т же м (55-60 ° С), и все зонды с приблизительно одной и той же Т м (~ 5-10 ° С
выше, чем праймеры). Важно убедиться, что разные праймеры и
наборы зондов не проявляют комплементарность друг другу, потому что все праймеры и
зонды будут присутствовать в одной реакции. Мы рекомендуем использовать в коммерческих целях
доступное программное обеспечение, такое как Beacon Designer, для упрощения разработки учебника и
наборы зондов для мультиплексных реакций.
Страница 33 |
соображения мультиплексирования
подбор репортеров и гасителей для мультиплексирования
3.2 Выбор репортеров и
Гасители для мультиплексирования
Мультиплексные реакции требуют использования нескольких репортеров, чтобы следить за каждым человеком
реакция амплификации. Чтобы отличить каждую реакцию, выберите репортер флуорофоров
с минимально перекрывающимися спектрами излучения. Выбранные флуорофоры также
должны быть совместимы с фильтрами возбуждения и эмиссии вашего реального времени
инструмент. См. Руководство к вашему инструменту для получения списка совместимых флуорофоров.
Например, для реакции четырехквартирного дома на Chromo4 ™ , Iq прибора Icycler ® и Iq ™ 5
инструменты, мы рекомендуем использовать FAM, HEX, Texas Red и Cy5. Для пятиплексного
Для анализа в системе iQ5 мы рекомендуем использовать FAM, HEX, TAMRA, Texas Red,
и Cy5.
3.3 Оптимизация индивидуальных анализов
Перед мультиплексированием
Первым шагом в сборке мультиплексного анализа является оптимизация отдельных реакций.
Определите эффективность каждой отдельной реакции, построив стандарт
Кривая с использованием серии шаблонных разведений, как описано в разделах 1.1.3 и 2.3.2 .
Эффективность отдельных реакций должна составлять 90–105%.
3.4 Валидация мультиплексных анализов
Проведите одноплексный и мультиплексный анализы для ваших целей на одной тарелке и
сравнить значения C T. Значения, полученные для данной цели в одиночном и
мультиплексные анализы не должны существенно отличаться. Если значения C T из
Singleplex и мультиплексная реакция значительно различаются, вам нужно будет
оптимизировать ваши реакции. Это может быть достигнуто путем изменения концентрации
компоненты реакции, как описано в разделе 3.5.
iQ ™ multiplex powermix значительно упрощает оптимизацию мультиплексных анализов, обычно
обеспечение одинаковой эффективности в одно- и мультиплексных анализах.
© 2006 Bio-Rad Laboratories, Inc. Все права защищены . Руководство по применению ПЦР в реальном времени
29
Страница 34 |
соображения мультиплексирования
оптимизация мультиплексных анализов
© 2006 Bio-Rad Laboratories, Inc. Все права защищены . Руководство по применению ПЦР в реальном времени
30
3.5 Оптимизация мультиплексных анализов
Если мультиплекс реакция не оптимизирована, усиление менее - эффективность или меньше -
обильная цель может быть ингибирована более - эффективными или более - обильными целями.
Это потому, что компоненты реакции, такие как ДНК-полимераза и нуклеотиды,
становятся ограничивающими в более поздних циклах и усиление менее - эффективно или менее -
Обильная цель скомпрометирована.
Этот ингибирующий эффект очевиден при сравнении графика усиления фиксированного
количество ампликона в однократной реакции на тот же ампликон в
мультиплексная реакция: C T для мультиплексной реакции задерживается по сравнению с C T
для одноплексной реакции. Это показано на рисунке 3.1, где усиление
из четырех мишеней, β-актин, орнитиндекарбоксилаза (ODC), ODC антизим (OAZ) и
антизим-ингибитор (AZI), проводился в однократных реакциях (синяя линия) и
в мультиплексной реакции с другими идентичными компонентами реакции (голубая линия).
Усиление два менее - обильных целей, ODC и азимут, был затронут,
и привело к задержанным значениям C T в мультиплексных реакциях по сравнению с
соответствующие одиночные реакции.
Рис. 3.1. Оптимизация концентрации ДНК-полимеразы iTaq ™ в четырехплексных реакциях. MgCl 2 и dNTP
концентрации были постоянными, в то время как концентрация iTaq в одноплексном режиме (1x) сравнивалась с мультиплексной
условия с использованием увеличения количества iTaq ДНК-полимеразы (1–4x). Гены β-actin и OAZ (те,
с самой высокой экспрессией в этом примере) были амплифицированы с одинаковой эффективностью в одиночном и мультиплексном
условия при всех протестированных концентрациях iTaq. Гены с более низкой экспрессией, AZI и ODC, требуются
дополнительная полимераза iTaq для достижения мультиплексной эффективности амплификации, сравнимой с
однократное усиление.
10000
1000
100
10
1
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
10000
1000
100
10
1
10000
1000
100
10
1
цикл
1000
100
10
1
цикл
β- актин
OAZ
AZI
ODC
п
С
р
б
a
s
е
лин
е
s
U
б
тра
с
тэ
d
р
F
U
- Singleplex, 1.25 U iTaq
- Fourplex, 1.25 U iTaq
- Fourplex, 2,5 U iTaq
- Fourplex, 3,75 U iTaq
- Fourplex, 5 U iTaq
Страница 35 |
Одним из способов оптимизации мультиплексных реакций является увеличение концентрации
ДНК-полимераза, дНТФ и MgCl 2 . Для оптимизации амплификации β-актина,
ODC, AZI и OAZ в мультиплексной реакции, мы последовательно увеличивали
концентрации ДНК-полимеразы, MgCl 2 и дНТФ.
Во-первых, мы увеличили концентрацию ДНК-полимеразы iTaq в мультиплексе.
реакция с шагом 1,25 единицы (U), от 1,25 U на реакцию до 5 U на реакцию.
При увеличении концентрации ДНК-полимеразы мы наблюдали увеличение
эффективность амплификации для ODC и AZI, как показано на рисунке 3.1. На основании этих
Данные, мы решили использовать 3,75 U ДНК-полимеразы на последующих этапах оптимизации.
Затем мы проверили эффект увеличения MgCl 2 с 3,5 мМ до 5 мМ и dNTPs
от 200 мкМ до 400 мкМ. Как показано на рисунке 3.2, когда ДНК-полимераза iTaq
концентрация была установлена на уровне 3,75 Ед на 50 мкл реакции, наш мультиплексный анализ с четырьмя генами
получено 5 мМ MgCl 2 без увеличения, необходимого для dNTP.
соображения мультиплексирования
оптимизация мультиплексных анализов
© 2006 Bio-Rad Laboratories, Inc. Все права защищены. Руководство по применению ПЦР в реальном времени
31
Рис. 3.2. Оптимизация концентраций MgCl 2 и dNTP в четырехплоскостных реакциях. Сохраняя
Константа концентрации iTaq ДНК-полимеразы при 3,75 U на 50 мкл реакции, влияние MgCl 2 и dNTPs
концентрации были оценены. Комбинация 5,0 мМ MgCl 2 , 200 мкМ dNTPs и 3,75 U iTaq ДНК
Полимераза дала лучшее усиление в мультиплексных реакциях (здесь не показаны одноплексные реакции).
п
С
р
б
a
s
е
лин
е
s
U
б
тра
с
тэ
d
р
F
U
10000
1000
100
10
1
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
β- актин
10000
1000
100
10
1
ODC
1000
100
10
1
AZI
1000
100
10
1
OAZ
цикл
цикл
MgCl 2
дНТФ
- 3,5 мМ 200 мкМ
- 3,5 мМ 400 мкМ
- 5,0 мМ 200 мкМ
- 5,0 мМ 400 мкМ
Страница 36 |
соображения мультиплексирования
optimization of multiplex assays
© 2006 Bio-Rad Laboratories, Inc. Все права защищены . Руководство по применению ПЦР в реальном времени
32
Рис. 3.3. Проверка эффективности мультиплексного анализа. Данные из однократного (синий) и четырехплексного (красный)
Реакции (четыре повторения, каждый с использованием кДНК простаты человека в качестве матрицы) накладываются. Сюжеты
полностью перекрываются во время экспоненциальной фазы. В таблице приведены средние значения C T для одиночного сплетения
и мультиплексные реакции.
п
С
р
б
a
s
е
лин
е
s
U
б
тра
с
тэ
d
р
F
U
10000
1000
100
10
1
β- актин
10000
1000
100
10
1
OAZ
10000
1000
100
10
1
ODC
1000
100
10
1
AZI
цикл
цикл
C T Значения
β- актин
ODC
AZI
OAZ
Singleplex
17,0 ± 0,0
23,0 ± 0,2
22,2 ± 0,1
20,8 ± 0,1
мультиплекс
17,3 ± 0,0
23,1 ± 0,2
22,2 ± 0,1
20,8 ± 0,2
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40
Чтобы проверить эффективность оптимизированного мультиплексного анализа, мы выполнили
боковые сравнения одно- и мультиплексных реакций для каждого набора праймер-зонд при
оптимизированные условия (3,75 U iTaq, 5 мМ MgCl 2 , 200 мкМ dNTPs). В режиме реального времени
участки амплификации, генерируемые в одноплексных и мультиплексных условиях, должны
показывать одинаковые значения C T и быть наложенными во время экспоненциальной фазы
усиления. Успешные мультиплексные условия действительно были достигнуты, когда
используя образцы общей РНК из простаты человека (рис. 3.3) и тонкой кишки
(данные не показаны) в качестве шаблона.
Страница 37 |
КПЦР в реальном времени
Анализ данных
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 113; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!