CZ34779U1 - Goat polymorphism (SNPs) detection kit in exon 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats - Google Patents

Goat polymorphism (SNPs) detection kit in exon 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats Download PDF

Info

Publication number
CZ34779U1
CZ34779U1 CZ202038178U CZ202038178U CZ34779U1 CZ 34779 U1 CZ34779 U1 CZ 34779U1 CZ 202038178 U CZ202038178 U CZ 202038178U CZ 202038178 U CZ202038178 U CZ 202038178U CZ 34779 U1 CZ34779 U1 CZ 34779U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
exon
genotype
csn2
sub
snps
Prior art date
Application number
CZ202038178U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Zuzana Sztankóová
Zuzana Ing. Sztankóová
Jana Rychtářová
Jana Ing Rychtářová
Jitka Kyselová
Jitka Dr. Ing Kyselová
Original Assignee
Výzkumný Ústav Živočišné Výroby V.V.I.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Výzkumný Ústav Živočišné Výroby V.V.I. filed Critical Výzkumný Ústav Živočišné Výroby V.V.I.
Priority to CZ202038178U priority Critical patent/CZ34779U1/en
Publication of CZ34779U1 publication Critical patent/CZ34779U1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

Sada pro detekci polymorfismu v exonu 7 a 9 genu beta kaseinu u kozKit for detection of polymorphism in exon 7 and 9 of the beta casein gene in goats

Oblast technikyField of technology

Řešení se týká multiplexní sady pro detekci genetického polymorfismu (SNPs) v exonu 7 a 9 genu beta kaseinu (CSN2) u koz metodou tzv. minisekvenování s využitím automatického kapilárního sekvenátoru.The solution concerns a multiplex kit for the detection of genetic polymorphisms (SNPs) in exons 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats by the so-called mini-sequencing method using an automatic capillary sequencer.

Dosavadní stav technikyPrior art

Hlavní bílkovinovou frakcí v kozím mléce jsou kaseiny, představují až 80 % z celkového obsahu bílkovin v mléce. Nejvíce zastoupenou kaseinovou frakcí v kozím mléce je beta kasein (CSN2), v průměru ho obsahuje cca 10,6 g/1, což odpovídá přibližně 50 až 55 % z celkového obsahu mléčných proteinů. CSN2 je klíčový protein pro srážlivost mléka a pevnost sýřeniny, tudíž zásadně ovlivňuje technologické podmínky při zpracování mléka. Genetický polymorfismus CSN2 je charakterizován rozsáhlou variabilitou, v současnosti je u koz popsáno 9 alel: A, Al, B, C, Cl, D, E a dvě tzv. „nulové alely“ 0 a 0'. Nulové alely jsou charakterizovány mutacemi odpovědnými za předčasný stop kodon (v oblasti exonu 7, v pozici 8561 a 8915) ajsou asociované s nezjistitelným množstvím tohoto proteinu v mléce. Alely A, Al, C, Cl a E jsou popsané na DNA úrovni a liší se nukleotidovými záměnami v pozici 8561bp, 8913bp, 8915bp, 8946bp a 10562bp (GeneBank AJ011018.3). Naproti tomu alely B a D jsou detekované pouze na proteinové úrovni, tj. liší se změnou proteinové struktury.The main protein fraction in goat's milk is caseins, representing up to 80% of the total protein content in milk. The most abundant casein fraction in goat's milk is beta casein (CSN2), on average it contains about 10.6 g / l, which corresponds to about 50 to 55% of the total milk protein content. CSN2 is a key protein for milk coagulation and curd strength, so it fundamentally affects the technological conditions in milk processing. The genetic polymorphism of CSN2 is characterized by extensive variability, currently 9 alleles are described in goats: A, Al, B, C, Cl, D, E and two so-called "zero alleles" 0 and 0 '. The null alleles are characterized by mutations responsible for the premature stop codon (in the region of exon 7, at positions 8561 and 8915) and are associated with an undetectable amount of this protein in milk. Alleles A, Al, C, Cl and E are described at the DNA level and differ by nucleotide substitutions at positions 8561bp, 8913bp, 8915bp, 8946bp and 10562bp (GeneBank AJ011018.3). In contrast, alleles B and D are detected only at the protein level, i.e. they differ with a change in protein structure.

K detekci genetických variant genu CSN2, především v oblasti exonu 7, byly doposud používány např. techniky: Sangerovo sekvenování, SSCP, PCR - RFLP, TaqMan sondy aj. Jedná se o techniky běžně využité v molekulární genetice, jsou však mnohdy technicky náročné či vyžadují značnou počáteční investici do zařízení (SSCP, DGGE, DHPLC). V poslední době často využívaná metoda KASPar, (založená na principu FRET sond), se pro změnu nehodí pro multiplexní PCR analýzu, tj. simultánní analýzu více SNPs v jedné reakci. Genetický polymorfismus genů mléčných bílkovin významně ovlivňuje kvantitativní a technologické vlastnosti mléka, a proto se stále hledají nové možnosti detekce těchto genetických variant.To detect genetic variants of the CSN2 gene, especially in the region of exon 7, the following techniques have been used so far: Sanger sequencing, SSCP, PCR - RFLP, TaqMan probes, etc. These are techniques commonly used in molecular genetics, but they are often technically demanding or require significant initial investment in equipment (SSCP, DGGE, DHPLC). The recently used KASPar method (based on the principle of FRET probes) is not suitable for change for multiplex PCR analysis, ie simultaneous analysis of multiple SNPs in one reaction. Genetic polymorphism of milk protein genes significantly affects the quantitative and technological properties of milk, and therefore new possibilities for the detection of these genetic variants are still being sought.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše zmiňované nedostatky dosud využívaných metod detekce odstraňuje sada primerů pro detekci polymorfismu v exonu 7 a 9 genu beta kaseinu u koz metodou multiplex PCR a minisekvenování - SnaPshot, podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje sady primerů o složeníThe above-mentioned shortcomings of the detection methods used so far are eliminated by a set of primers for the detection of polymorphism in exon 7 and 9 of the beta casein gene in goats by multiplex PCR and mini-sequencing - SnaPshot, according to the technical solution, which consists in containing primer sets of composition

Forward 5' - TCCTTCTTTCCAggATgAACTCC - 3'Forward 5 '- TCCTTCTTTCCAggATgAACTCC - 3'

Reverse 5' - ACTTACAAgAATAgggAAgggTCC - 3' o délce amplifikovaného úseku 51 Ibp v exonu 7, aReverse 5 '- ACTTACAAgAATAgggAAgggTCC - 3' with an amplified section length of 51 Ibp in exon 7, and

Forward 5' - ATgggggTgAgATgAAgAgT - 3'Forward 5 '- ATgggggTgAgATgAAgAgT - 3'

Reverse 5' - ACAAgAAAACTTAAATATgCCTAAggg - 3' o délce amplifikovaného úseku 401bp v exonu 9,Reverse 5 '- ACAAgAAAACTTAAATATgCCTAAggg - 3' with a length of amplified 401bp region in exon 9,

- 1 CZ 34779 UI a dále sadu pěti extenčních primerů (SBE primery) s následujícími sekvencemi v oblasti 7 exonu- 1 CZ 34779 UI and a set of five extension primers (SBE primers) with the following sequences in region 7 of exon

SBE1 (8561): 5'- ATATATggATgAACTCCAggATAAA - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 856Ibp (A/A),SBE1 (8561): 5'- ATATATggATgAACTCCAggATAAA - 3 ', for detection of genetic polymorphism at position - 856Ibp (A / A),

SBE2 (8913): 5 - ATATATATATATATATATTCCgTgCTgTCCCTTT - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 8913bp (C/A),SBE2 (8913): 5 - ATATATATATATATATATATTCCgTgCTgTCCCTTT - 3 ', for detection of genetic polymorphism at position - 8913bp (C / A),

SBE3 (8915): 5' - AggCAgAACTTTgggCT - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 8915bp (C/T),SBE3 (8915): 5 '- AggCAgAACTTTgggCT - 3', for detection of genetic polymorphism at position - 8915bp (C / T),

SBE4 (8946): 5 - ATATATATATATATATATTATCATATCTCTCTggggCACT - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 8946bp (C/T), a v oblasti 9 exonuSBE4 (8946): 5 - ATATATATATATATATATATTATCATATCTCTCTggggCACT - 3 ', to detect genetic polymorphism at position - 8946bp (C / T), and in region 9 of exon

SBE5 (10562): 5' - ATATATATATATATATATATATATCCATATACTTTCAAAATg TTAATTCAA - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 10562bp (C/T).SBE5 (10562): 5 '- ATATATATATATATATATATATATCCATATACTTTCAAAATg TTAATTCAA - 3', to detect genetic polymorphism at position - 10562bp (C / T).

Podstata technického řešení spočívá vtom, že stanovení jednotlivých SNPs v pozicích 856 Ibp A/A, 8913bp C/A, 8915bp C/T, 8946bp C/T v oblasti exonu 7, a 10562bp C/T v exonu 9 genu CSN2 u koz se provádí ve dvou po sobě následujících krocích, jejichž základem je dvoukroková PCR reakce a následně kapilární elektroforéza fluorescenčně značených délkových fragmentů v kapilárním sekvenátoru (fragmentační analýza SNP založená na metodě minisekvenování). V první mPCR reakci jde o amplifíkaci cílových úseků s použitím nových forward a reverse primerů podle technického řešení.The essence of the technical solution is that the determination of individual SNPs at positions 856 Ibp A / A, 8913bp C / A, 8915bp C / T, 8946bp C / T in the region of exon 7, and 10562bp C / T in exon 9 of the CSN2 gene in goats with performed in two consecutive steps, which is based on a two-step PCR reaction and subsequent capillary electrophoresis of fluorescently labeled length fragments in a capillary sequencer (SNP fragmentation analysis based on the mini-sequencing method). The first mPCR reaction involves amplification of target regions using new forward and reverse primers according to the technical solution.

Jde o multiplexní klasickou PCR amplifíkační reakci s exponenciálním růstem amplifikátů. Po přečištění amplifíkační směsi následuje druhá PCR reakce se sadou pěti extenčně neznačených specifických primerů.It is a multiplex classical PCR amplification reaction with exponential growth of amplificates. Purification of the amplification mixture is followed by a second PCR reaction with a set of five extensively unlabeled specific primers.

Sada podle technického řešení obsahuje primery, které jsou vhodné pro citlivou, rychlou a přesnou detekci SNPs v exonu 7 a exonu 9 genu beta kaseinu (CSN2) u koz na základě mPCR a následně SNaPshottzv. minisekvenovaním.The kit according to the technical solution contains primers which are suitable for sensitive, rapid and accurate detection of SNPs in exon 7 and exon 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats based on mPCR and subsequently SNaPshottzv. mini-sequencing.

Polymerázová řetězová reakce (PCR) byla připravovaná v prostředí genomické DNA, Taq DNA polymerázy, primerů, chloridu horečnatého a pufru. Amplifíkace probíhala ve standardním termocykleru. Po úvodní denaturaci při vysoké teplotě následuje několik desítek teplotních cyklů při teplotě o cca 20 až 30 °C nižší než při denaturaci. Kvalita PCR produktu a získané produkty PCR byly odděleny pomocí elektroforetického systému na agarovém gelu, přičemž DNA byla barvena ethidium bromidem. SNaPshot reakce byla připravována v prostředí SNaPshot MultiplexReady Reaction mix, směsi extenčních primerů, mPCR produktu a deionizované vody. SNaPshot reakce probíhá ve standardním termocykleru. Získané produkty byly pak analyzovány na automatickém kapilárním sekvenátoru ABI3130 Genetic analyser (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA) s využitím matricového standardu E5 - Matrix Standard Set DS-02 (dRHO, dRGG, dTAMRA, dROX, LIZ) a POP7 polymeru.The polymerase chain reaction (PCR) was prepared in the medium of genomic DNA, Taq DNA polymerase, primers, magnesium chloride and buffer. Amplification was performed in a standard thermocycler. The initial denaturation at high temperature is followed by several dozen temperature cycles at a temperature about 20 to 30 ° C lower than during denaturation. The quality of the PCR product and the PCR products obtained were separated by means of an agar gel electrophoretic system, and the DNA was stained with ethidium bromide. The SNaPshot reaction was prepared in an SNaPshot MultiplexReady Reaction mix, a mixture of extension primers, mPCR product and deionized water. The SNaPshot reaction takes place in a standard thermocycler. The obtained products were then analyzed on an ABI3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA) using an E5 - Matrix Standard Set DS-02 (dRHO, dRGG, dTAMRA, dROX, LIZ) and POP7 polymer.

Detekce se provádí dvěma sadami primerů podle technického řešení založené na principu multiplexní polymerázové řetězové reakce (PCR) a následným minisekvenovaním, kterou původci technického řešení vypracovali na základě publikované sekvence GeneBank AJ011018. Tato sada nově navržených primerů umožňuje simultánní stanovení všech výše jmenovaných SNPs. Set primerů a extenční primery podle technického řešení umožňují citlivé, rychlé, specifické a přesnéDetection is performed by two sets of primers according to the technical solution based on the principle of multiplex polymerase chain reaction (PCR) and subsequent mini-sequencing, which was developed by the inventors on the basis of the published sequence GeneBank AJ011018. This set of newly designed primers allows the simultaneous determination of all the above-mentioned SNPs. The set of primers and extension primers according to the technical solution enable sensitive, fast, specific and accurate

-2 CZ 34779 UI stanovení pěti SNPs v pozici 8561bp, 8913bp, 8915bp, 8946bp a 10562bp (GeneBank AJ011018) v exonu 7 a 9 genu beta kaseinu (CSN2) u koz.-2 CZ 34779 UI determination of five SNPs at position 8561bp, 8913bp, 8915bp, 8946bp and 10562bp (GeneBank AJ011018) in exon 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Na Obr. 1 jsou znázorněné elektroforetické vzory (vizualizace) PCR produktů v oblasti exonu 7 a 9 genu beta kaseinu (CSN2) u koz a následně výsledek multiplexní PCR (mPCR) u individuálních vzorků.In FIG. 1 shows electrophoretic patterns (visualizations) of PCR products in the exon 7 and 9 region of the beta casein gene (CSN2) in goats and subsequently the result of multiplex PCR (mPCR) in individual samples.

Na Obr. 2 až 8 jsou znázorněné elektroforetogramy detekovaných pěti SNPs a výsledný genotyp.In FIG. Figures 2 to 8 show the electrophoretograms of the five SNPs detected and the resulting genotype.

Obr. 2Giant. 2

8915bp dílčí genotyp: CC; 8561bp dílčí genotyp: AA;8915bp sub-genotype: CC; 8561bp sub-genotype: AA;

8913bp dílčí genotyp: CC; 8946bp dílčí genotyp: CC;8913bp sub-genotype: CC; 8946bp sub-genotype: CC;

10562bp dílčí genotyp: CC.10562bp sub-genotype: CC.

Výsledný genotyp CSN2 je v daném případě AA a vzniká kombinací dílčích genotypů variant celkem 5 analyzovaných SNPs.The resulting genotype of CSN2 is in this case AA and arises from a combination of partial genotypes of variants of a total of 5 analyzed SNPs.

Obr. 3Giant. 3

8915bp dílčí genotyp: CC; 8561bp dílčí genotyp: AA;8915bp sub-genotype: CC; 8561bp sub-genotype: AA;

8913bp dílčí genotyp: CC; 8946bp dílčí genotyp: CT;8913bp sub-genotype: CC; 8946bp sub-genotype: CT;

10562bp dílčí genotyp: CC.10562bp sub-genotype: CC.

Výsledný genotyp CSN2 je v daném případě AC a vzniká kombinací dílčích genotypů variant celkem 5 analyzovaných SNPs.The resulting genotype of CSN2 is in this case AC and arises from a combination of partial genotypes of variants of a total of 5 analyzed SNPs.

Obr. 4Giant. 4

8915bp dílčí genotyp: CC; 8561bp dílčí genotyp: AA;8915bp sub-genotype: CC; 8561bp sub-genotype: AA;

8913bp dílčí genotyp: CC; 8946bp dílčí genotyp: CT;8913bp sub-genotype: CC; 8946bp sub-genotype: CT;

10562bp dílčí genotyp: CT.10562bp sub-genotype: CT.

Výsledný genotyp CSN2 je v daném případě AC1 a vzniká kombinací dílčích genotypů variant celkem 5 analyzovaných SNPs.The resulting genotype of CSN2 is in this case AC1 and arises from a combination of partial genotypes of variants of a total of 5 analyzed SNPs.

Obr. 5Giant. 5

8915bp dílčí genotyp: CC; 8561bp dílčí genotyp: AA;8915bp sub-genotype: CC; 8561bp sub-genotype: AA;

8913bp dílčí genotyp: CC; 8946bp dílčí genotyp: TT;8913bp sub-genotype: CC; 8946bp sub-genotype: TT;

10562bp dílčí genotyp: CC.10562bp sub-genotype: CC.

Výsledný genotyp CSN2 je v daném případě CC a vzniká kombinací dílčích genotypů variant celkem 5 analyzovaných SNPs.The resulting genotype of CSN2 is in this case CC and arises from a combination of partial genotypes of variants of a total of 5 analyzed SNPs.

Obr. 6Giant. 6

8915bp dílčí genotyp: CC; 8561bp dílčí genotyp: AA;8915bp sub-genotype: CC; 8561bp sub-genotype: AA;

8913bp dílčí genotyp: CC; 8946bp dílčí genotyp: TT; 10562bp dílčí genotyp: CT.8913bp sub-genotype: CC; 8946bp sub-genotype: TT; 10562bp sub-genotype: CT.

-3 CZ 34779 UI-3 CZ 34779 UI

Výsledný genotyp CSN2 je v daném případě CC1 a vzniká kombinací dílčích genotypů variant celkem 5 analyzovaných SNPs.The resulting genotype of CSN2 is in this case CC1 and arises from a combination of partial genotypes of variants of a total of 5 analyzed SNPs.

Obr. 7Giant. 7

8915bp dílčí genotyp: CC; 8561bp dílčí genotyp: AA;8915bp sub-genotype: CC; 8561bp sub-genotype: AA;

8913bp dílčí genotyp: CC; 8946bp dílčí genotyp: TT;8913bp sub-genotype: CC; 8946bp sub-genotype: TT;

10562bp dílčí genotyp: TT.10562bp sub-genotype: TT.

Výsledný genotyp CSN2 je v daném případě C1C1 a vzniká kombinací dílčích genotypů variant celkem 5 analyzovaných SNPs.The resulting genotype of CSN2 is in this case C1C1 and arises from a combination of partial genotypes of variants of a total of 5 analyzed SNPs.

Obr. 8Giant. 8

8915bp dílčí genotyp: TC; 8561bp dílčí genotyp: AA;8915bp sub-genotype: TC; 8561bp sub-genotype: AA;

8913bp dílčí genotyp: CC; 8946bp dílčí genotyp: TT;8913bp sub-genotype: CC; 8946bp sub-genotype: TT;

10562bp dílčí genotyp: TT.10562bp sub-genotype: TT.

Výsledný genotyp CSN2 je v daném případě CIO' a vzniká kombinací dílčích genotypů variant celkem 5 analyzovaných SNPs.The resulting genotype of CSN2 is in this case CIO 'and results from a combination of partial genotypes of variants of a total of 5 analyzed SNPs.

Následující příklady provedení detekce SNPs sadou podle technického řešení předkládané řešení pouze dokládají, aniž by ho jakkoli omezovaly.The following examples of the detection of SNPs by a set according to the technical solution only illustrate the present solution, without limiting it in any way.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solution

Příklad 1Example 1

Detekce SNPs v oblasti exonu 7 a 9 genu beta kaseinu (CSN2) u koz za pomoci dvoukrokové PCR a následně SNaPshot minisekvenování byla původci technického řešení prováděna v laboratořích molekulární genetiky Výzkumného ústavu živočišné výroby, v. v. i., Praha - Uhříněves, CZ, podle následujících podmínek:Detection of SNPs in the region of exon 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats using two-step PCR and subsequent SNaPshot mini-sequencing was performed by the inventors in the molecular genetics laboratories of the Research Institute of Animal Production, v. I., Prague - Uhříněves, CZ

μΐ PCR směsi obsahovalo 2 μΐ genomické DNA (10 až 100 ng), 10 pM obou primerů, a Ix koncentrovaný PCR hot-start master mix (Uabmark, ČR).The μΐ PCR mix contained 2 μΐ genomic DNA (10 to 100 ng), 10 pM of both primers, and 1x concentrated PCR hot-start master mix (Uabmark, Czech Republic).

Amplifikace probíhala ve standardním termocykleru (Biometra, TAdvanced, BioTech, ČR) podle následujícího programu: úvodní denaturace byla při teplotě 95 °C po dobu 4 min; následovalo 35 cyklů: 95 °C po dobu 60 s, 59 °C po dobu 60 s, 72 °C po dobu 60 s, s finální elongací při teplotě 72 °C po dobu 5 min. Kvalita a velikost individuálních PCR produktů (51 Ibp a 401bp) a multiplex PCR (mPCR) byla ověřena na 3% agarózovém gelu obarveném ethidium bromidem (Obr. 1). Výsledek byl vizualizován UV světlem.Amplification was performed in a standard thermocycler (Biometra, TAdvanced, BioTech, Czech Republic) according to the following program: initial denaturation was at 95 ° C for 4 min; followed by 35 cycles: 95 ° C for 60 s, 59 ° C for 60 s, 72 ° C for 60 s, with final elongation at 72 ° C for 5 min. The quality and size of the individual PCR products (51 Ibp and 401bp) and multiplex PCR (mPCR) were verified on a 3% agarose gel stained with ethidium bromide (Fig. 1). The result was visualized by UV light.

Přečištění PCR reakce: Získaný mPCR produkt (2,5 μΐ) byl následně přečištěn enzymatickou směsí (0,5 U FastAP Thermosensitive Alkaline Phosphatase a 10 U Exonuclease I (Fermentas Biogen, ČR)), aby se odstranily PCR primery a neinkorporované ddTPs.Purification of PCR reaction: The obtained mPCR product (2.5 μΐ) was subsequently purified with an enzymatic mixture (0.5 U FastAP Thermosensitive Alkaline Phosphatase and 10 U Exonuclease I (Fermentas Biogen, Czech Republic)) to remove PCR primers and unincorporated ddTPs.

Design Sh primerů: Extenční (SBE) primery jsou navrženy tak, aby specificky nasedaly směrem 3' nebo 5' těsně k polymorfhímu místu analyzovaného fragmentu. K jejich navržení původci využili teoretickou sekvenci sledovaného PCR fragmentu, který obsahoval popsaná polymorfhí místa. Primery použité v reakci k multilokusovému vyšetření se musí signifikantně odlišovat délkou (schematicky znázorněno na Obr. 2 až 3), aby se předešlo překrývání SNaPshot produktů. Proto je délka primerů modifikována na 5 konci přidáním nehomologických polynukleotidů (např. póly dT, póly dA, póly dC, případně dGACT).Design of Sh primers: Extension (SBE) primers are designed to specifically anneal 3 'or 5' to the polymorphic site of the fragment being analyzed. To design them, we used the theoretical sequence of the PCR fragment of interest, which contained the described polymorphic sites. The primers used in response to the multilocus assay must differ significantly in length (schematically shown in Figures 2 to 3) to avoid overlapping SNaPshot products. Therefore, the length of the primers is modified at the 5 'end by the addition of non-homologous polynucleotides (eg poles dT, poles dA, poles dC, or dGACT).

-4 CZ 34779 UI-4 CZ 34779 UI

Příprava sekvenační reakce: Na přípravu samotné SNaPshot reakce postačuje 1,5 pl purifikovaného PCR produktu, 2,5 μΐ ABI PRISM SNaPshot TM Multiplex Kitu - ready Reaction Mix (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA), všechny primery využité v SNaPshot reakci musí být smíchány do finální koncentrace 0,05 μΜ až 1,00 μΜ pro každý SBE primer a voda na doplnění reakčního objemu 5,5 μΐ. Kvůli citlivosti chemikálií se reakce připravuje na ledu.Sequencing reaction preparation: 1.5 μl of purified PCR product, 2.5 μΐ ABI PRISM SNaPshotTM Multiplex Kit - ready Reaction Mix (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA), all primers used in the SNaPshot reaction are sufficient to prepare the SNaPshot reaction alone. they must be mixed to a final concentration of 0.05 μΜ to 1.00 μΜ for each SBE primer and water to make up the reaction volume to 5.5 μΐ. Due to the sensitivity of the chemicals, the reaction is prepared on ice.

Termální cyklování a odstranění neinkorporovaných ddNTPs po cyklování: SNaPshot minisekvenování (Biometra, TAdvanced, BioTech, ČR, termální cykler) probíhalo za uvedených podmínek: 25 cyklů (96 °C po dobu 10 s, 50 °C po dobu 5 s, 60 °C po dobu 30 s). Po PCR a sekvenční reakci se provádí purifikace a přečištění. Pro odstranění PCR primerů a neinkorporovaných ddNTPs se do směsi přidalo 1 U (0,5 μΐ) enzymu FastAP Thermosensitive Alkaline Phosphatase a 1 U (0,5 μΐ) Exonuclease I (Fermentas, Biogen, ČR) a směs se inkubovala 30 min při 37 °C. Po přečištění se provedla následná inaktivace enzymu 15minutovou inkubací při 85 °C.Thermal cycling and removal of unincorporated ddNTPs after cycling: SNaPshot mini-sequencing (Biometra, TAdvanced, BioTech, CR, thermal cycler) was performed under the following conditions: 25 cycles (96 ° C for 10 s, 50 ° C for 5 s, 60 ° C for 30 s). After PCR and sequencing, purification and purification are performed. To remove PCR primers and unincorporated ddNTPs, 1 U (0.5 μΐ) of FastAP Thermosensitive Alkaline Phosphatase enzyme and 1 U (0.5 μΐ) of Exonuclease I (Fermentas, Biogen, Czech Republic) were added to the mixture and the mixture was incubated for 30 min at 37 ° C. After purification, the enzyme was subsequently inactivated by incubating at 85 ° C for 15 minutes.

Elektoforéza: Pro elektroforetickou analýzu vzorků byla připravena směs: 9 μΐ Hi-Di formamidu (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA), 0,5 μΐ standardu velikostí fragmentů GeneScan-120 LIZ size standard (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA) a 0,5 μΐ SNaPshot produktu. Po následné denaturaci (95 °C po dobu 5 min) byly vzorky uchovávány na ledu až do doby analýzy. Kapilární gelová elektroforéza proběhla v automatickém sekvenátoru ABI PRISM 3100 Avant Genetic Analyzer (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA) s využitím matricového standardu E5 - Matrix Standard Set DS-02 (dRl 10, dRGG, dTAMRA, dROX, LIZ) a POP7 polymer.Electrophoresis: A mixture of 9 μΐ Hi-Di formamide (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA), 0.5 μΐ GeneScan-120 LIZ size standard (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA) and 0.5 μΐ SNaPshot product. After subsequent denaturation (95 ° C for 5 min), the samples were stored on ice until analysis. Capillary gel electrophoresis was performed in an ABI PRISM 3100 Avant Genetic Analyzer (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA) using a matrix standard E5 - Matrix Standard Set DS-02 (dRl 10, dRGG, dTAMRA, dROX, LIZ) and POP7. polymer.

Analýza dat: K analýze a vyhodnocení dat byl využit software GeneMapper v. 4.0 (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA).Data analysis: GeneMapper v. 4.0 software (Applied Biosystems; Foster City, CA, USA) was used to analyze and evaluate the data.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Nová sada pro detekci polymorfismu (SNPs) v genu beta kaseinu (CSN2) u koz umožňuje citlivé, přesné, rychlé a efektivní stanovení SNPs v oblasti exonu 7 a exonu 9. Detekce těchto variant je významná zejména pro šlechtění dojených plemen koz na znaky mléčné produkce, kvalitativní a technologické parametry kozího mléka.A new kit for the detection of polymorphisms (SNPs) in the beta casein (CSN2) gene in goats enables sensitive, accurate, fast and efficient determination of SNPs in exon 7 and exon 9. Detection of these variants is important especially for breeding dairy goat breeds for milk production traits , qualitative and technological parameters of goat 's milk.

Sada je založena na jednonukleotidové elongaci neznačeného specifického primerů (SBE primery), kombinující specificitu di-deoxy-nukleotidové inkorporace DNA polymerázou a senzitivitu fluorescence. Její zavedení do laboratoře šetří čas a finance, protože umožňuje analýzu pěti SNP polymorfizmů se známou lokalizací ve více DNA templátech (genech) současně a je aplikovatelná i v případě, kdy není možno použít metodu PCR-RFLP. Metoda detekce SNPs je spolehlivá, citlivá, rychlá, s dobře reprodukovatelnými výsledky.The kit is based on single nucleotide elongation of unlabeled specific primers (SBE primers), combining the specificity of di-deoxy-nucleotide incorporation by DNA polymerase and fluorescence sensitivity. Its introduction into the laboratory saves time and money, as it allows the analysis of five SNP polymorphisms with known localization in multiple DNA templates (genes) simultaneously and is applicable even when the PCR-RFLP method cannot be used. The SNPs detection method is reliable, sensitive, fast, with well reproducible results.

Zkratky použité v textu bp - base pair - pár bažíAbbreviations used in the text bp - base pair

DGGE - (denaturing gradient gel electrophoresis) - denaturační gradientová gelová elektroforézaDGGE - (denaturing gradient gel electrophoresis) - denaturing gradient gel electrophoresis

DHPLC - (Denaturing high performance liquid chromatography) - denaturační vysoce účinná kapalinová chromatografieDHPLC - (Denaturing high performance liquid chromatography) - denaturing high performance liquid chromatography

KASP - (KBioscience Competitive Allele- Specific Polymerase chain reaction) - metoda detekce vyvinutá firmou BioscienceKASP - (KBioscience Competitive Allele- Specific Polymerase chain reaction) - detection method developed by Bioscience

- 5 CZ 34779 UI mPCR - (multiplex polymerase chain reaction) - multiplexní polymerázová řetězová reakce- 5 CZ 34779 UI mPCR - (multiplex polymerase chain reaction) - multiplex polymerase chain reaction

PCR - RFLP - (polymerase chain reaction - restriction fragment lenght polymorphism) - metoda detekce pomocí polymerázová řetězová reakce-polymorfismu délky restrikčních fragmentůPCR - RFLP - (polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism) - method of detection using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism

SBE primer - (single base extenction primer) - prodloužení/extence primeru o jednu nukleotidovou báziSBE primer - (single base extension primer) - extension / extension of the primer by one nucleotide base

SNP - (single nucleotide polymorphism) - jednonukleotidový polymorfismus charakteristický záměnou jednoho páru bází za jinýSNP - (single nucleotide polymorphism) - single nucleotide polymorphism characterized by the exchange of one base pair for another

SSCP - (single strand conformation polymorphism) - jednovláknový konformační polymorfismusSSCP - (single strand conformation polymorphism) - single strand conformational polymorphism

Seznam použité literatury:List of used literature:

Chessa, S., E. Budelli, F. Chiatti, A. M. Čito, P. Bolla, and A. Caroli. 2005. Short communication: Predominance of beta casein (CSN2) C allele in goat breeds reared in Italy. J. Dairy Sei. 88:1878 - 1881.Chessa, S., E. Budelli, F. Chiatti, A. M. Čito, P. Bolla, and A. Caroli. 2005. Short communication: Predominance of beta casein (CSN2) C allele in goat breeds reared in Italy. J. Dairy Sei. 88: 1878 - 1881.

Chianese, L., S. Caira, G. Garro, M. Quarto, R. Mauriello, and F. Addeo. 2007. Occurrence of genetic polymorphism at goat β-CN locus. 5th Int. Symp. Challenge to Sheep and Goats Milk Sectors, Alghero 2007, Sardinia, Italy.Chianese, L., S. Caira, G. Garro, M. Quarto, R. Mauriello, and F. Addeo. 2007. Occurrence of genetic polymorphism at goat β-CN locus. 5th Int. Symp. Challenge to Sheep and Goats Milk Sectors, Alghero 2007, Sardinia, Italy.

Cosenza, G., A. Pauciullo, D. Gallo, D. Di Berardino, and L. Ramunno. 2005. A SspI PCR-RFLP detecting a silent allele at the goat CSN2 locus. J. Dairy Res. 72:456-459.Cosenza, G., A. Pauciullo, D. Gallo, D. Di Berardino, and L. Ramunno. 2005. A SspI PCR-RFLP detecting a silent allele at the goat CSN2 locus. J. Dairy Res. 72: 456-459.

Persuy, M. A., C. Printz, J. F. Medrano, and J. C. Mercier. 1999. A single nucleotide deletion resulting in a premature stop codon is associated with marked reduction of transcripts from a goat beta-casein null allele. Anim. Genet. 30:444-451.Persuy, M. A., C. Printz, J. F. Medrano, and J. C. Mercier. 1999. A single nucleotide deletion resulting in a premature stop codon is associated with marked reduction of transcripts from a goat beta-casein null allele. Anim. Genet. 30: 444-451.

Ramunno, L., P. Mariani, M. Pappalardo, A. Rando, M. Capuano, P. Di Gregorio, and G. Cosenza. 1995. Un gne ad effetto maggiore sul contenuto di caseinab nel latte di capra. XI Convegno ASPA, pages 185-186, Grado (GO) Italy.Ramunno, L., P. Mariani, M. Pappalardo, A. Rando, M. Capuano, P. Di Gregorio, and G. Cosenza. 1995. A magician in effect on the content of caseinab in the latte di capra. XI Convegno ASPA, pages 185-186, Grado (GO) Italy.

Rando, A. M. 1998. Gen.Bank Accession no. AJ011018 (Capra hircus csn2 gene, exons 1 to 9 alleleA) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Accessed Feb. 21, 2005.Rando, A. M. 1998. Gen.Bank Accession no. AJ011018 (Capra hircus csn2 gene, exons 1 to 9 alleleA) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Accessed Feb. 21, 2005.

Rando, A. M., Pappalardo, M., Capuano, P, Di Gregorio, P., Rammuno, L. 1996. Two mutations might be responsible for the absence of β-casein in goat milk. Anim. Genet. 27, 31.Rando, A. M., Pappalardo, M., Capuano, P, Di Gregorio, P., Rammuno, L. 1996. Two mutations might be responsible for the absence of β-casein in goat milk. Anim. Genet. 27, 31.

Claims (1)

NÁROKY NA OCHRANUCLAIMS FOR PROTECTION 1. Sada pro detekci polymorfismu v exonu 7 a exonu 9 genu beta kaseinu u koz metodou minisekvenování - SNaPshot, vyznačující se tím, že obsahuje sady primerů o složeníA kit for the detection of polymorphisms in exon 7 and exon 9 of the beta casein gene in goats by the mini-sequencing method - SNaPshot, characterized in that it comprises primer sets of the composition Forward 5' - TCCTTCTTTCCAggATgAACTCC - 3'Forward 5 '- TCCTTCTTTCCAggATgAACTCC - 3' Reverse 5' - ACTTACAAgAATAgggAAgggTCC - 3' o délce amplifikovaného úseku 51 Ibp v exonu 7, aReverse 5 '- ACTTACAAgAATAgggAAgggTCC - 3' with an amplified section length of 51 Ibp in exon 7, and Forward 5' - ATgggggTgAgATgAAgAgT - 3'Forward 5 '- ATgggggTgAgATgAAgAgT - 3' Reverse 5' - ACAAgAAAACTTAAATATgCCTAAggg - 3' o délce amplifikovaného úseku 401bp v exonu 9, a dále sadu pěti extenčních primerů (SBE primery) s následujícími sekvencemi v oblasti 7 exonuReverse 5 '- ACAAgAAAACTTAAATATgCCTAAggg - 3' with the length of the amplified 401bp region in exon 9, and a set of five extension primers (SBE primers) with the following sequences in region 7 of exon SBE1 (8561): 5'- ATATATggATgAACTCCAggATAAA - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 856Ibp (A/A),SBE1 (8561): 5'- ATATATggATgAACTCCAggATAAA - 3 ', for detection of genetic polymorphism at position - 856Ibp (A / A), SBE2 (8913): 5 - ATATATATATATATATATTCCgTgCTgTCCCTTT - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 8913bp (C/A),SBE2 (8913): 5 - ATATATATATATATATATATTCCgTgCTgTCCCTTT - 3 ', for detection of genetic polymorphism at position - 8913bp (C / A), SBE3 (8915): 5' - AggCAgAACTTTgggCT - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 8915bp (C/T),SBE3 (8915): 5 '- AggCAgAACTTTgggCT - 3', for detection of genetic polymorphism at position - 8915bp (C / T), SBE4 (8946): 5 - ATATATATATATATATATTATCATATCTCTCTggggCACT - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 8946bp (C/T), a v oblasti 9 exonuSBE4 (8946): 5 - ATATATATATATATATATATTATCATATCTCTCTggggCACT - 3 ', to detect genetic polymorphism at position - 8946bp (C / T), and in region 9 of exon SBE5 (10562): 5' - ATATATATATATATATATATATATCCATATACTTTCAAAATgSBE5 (10562): 5 '- ATATATATATATATATATATATATCCATATACTTTCAAAATg TTAATTCAA - 3', pro detekci genetického polymorfismu na pozici - 10562bp (C/T).TTAATTCAA - 3 ', to detect genetic polymorphism at position - 10562 bp (C / T).
CZ202038178U 2020-11-02 2020-11-02 Goat polymorphism (SNPs) detection kit in exon 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats CZ34779U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202038178U CZ34779U1 (en) 2020-11-02 2020-11-02 Goat polymorphism (SNPs) detection kit in exon 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ202038178U CZ34779U1 (en) 2020-11-02 2020-11-02 Goat polymorphism (SNPs) detection kit in exon 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ34779U1 true CZ34779U1 (en) 2021-01-19

Family

ID=74188284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ202038178U CZ34779U1 (en) 2020-11-02 2020-11-02 Goat polymorphism (SNPs) detection kit in exon 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ34779U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barroso et al. Detection of bovine kappa-casein variants A, B, C, and E by means of polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism (PCR-SSCP)
Yao et al. Sequence variations in the bovine growth hormone gene characterized by single-strand conformation polymorphism (SSCP) analysis and their association with milk production traits in Holsteins
US20170356047A1 (en) Method to predict the pattern of locomotion in horses
Binz et al. SSCP analysis of Mhc class IIB genes in the threespine stickleback
JP2007528227A (en) Artificial mutation control for diagnostic testing
KR101723185B1 (en) A polynucleotide for predicting marbling score in Hanwoo and diagnosing method using the same
Damiani et al. Direct sequencing and bidirectional allelle specific polymerase chain reaction of the bovine β‐casein B variant
CZ34779U1 (en) Goat polymorphism (SNPs) detection kit in exon 7 and 9 of the beta casein gene (CSN2) in goats
Ilie et al. Screening of RYR1 genotypes in swine population by a rapid and sensitive method
US7803545B2 (en) Induced heteroduplex generators
US20230265514A1 (en) Rapid clinical test for genetic diagnosis involving known variants
Ilie et al. High-resolution melting assay as a tool for identification of CSN3 genotypes in cattle population
KR102001528B1 (en) Gene marker for discrimination of Korean Native pig and use thereof
Sztankoova et al. Simultaneous genotyping of 4 SNPs in promoter III of the ovine ACACA
Chessa et al. Simultaneous identification of CSN1S2 A, B, C, and E alleles in goats by polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism
RU2386700C1 (en) Method of detemining a- and b-alleles of cattle kappa casein gene through tetra-primer pcr
US20120183958A1 (en) Methods for predicting fat and lean phenotypes in chickens
Ghoneim et al. Prediction of desirable genotype patterns in Baladi beef cattle and water buffalo by identification of new leptin gene SNPs
AU2001260263B2 (en) Method and probes for the genetic diagnosis of hemochromatosis
CZ33426U1 (en) Polymorphism detection kit (SNPs) in exon 7 of the beta casein gene (CSN2) in cattle
RU2722564C1 (en) Molecular-genetic markers of colour variations of american mink and method of detecting individuals which are allele carriers, causing formation of desired colour variation
Balteanu et al. Genetic polymorphisms of αS1-casein (CSN1s1) and β-casein (CSN2) genes in Carpathian goat breed.
O’Connor et al. An Automated Heteroduplex Assay for the PlA Polymorphism of Glycoprotein IIb/IIIa, Multiplexed with Two Prothrombotic Genetic Markers
RU2662972C1 (en) Method for carrying out pcr with allele-specific probes for genotyping cattle by the alleles a and k of the dgat1 gene
Pozzi et al. Comparison of three PCR-based methods to detect a Piedmontese cattle point mutation in the Myostatin gene

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20210119