DE19818422A1 - Method for determining absolute mutagenicity and error rate of polymerases in amplification reactions - Google Patents
Method for determining absolute mutagenicity and error rate of polymerases in amplification reactionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine molekularbiologische Methode der Gentechnik.The invention relates to a molecular biological method of genetic engineering.
Mit Mutagenizitäten und Polymerasegenauigkeiten beschäftigen sich u. a. (Kunkel 1984), (Kunkel 1985)), (Kunkel & Alexander 1986), (Boosalis et al. 1987), (Tindall & Kunkel 1988), (Krawczak et al. 1989), (Keohavong & Thilly 1989), (Reiss et al. 1990), (Eckert & Kunkel 1990), (Lundberg et al. 1991), (Kohler et al. 1991), (US. Patent Nr. 5.347.075), (Barnes 1992), (Kok et al. 1997).With mutagenicity and polymerase inaccuracies u. a. (Kunkel 1984), (Kunkel 1985)), (Kunkel & Alexander 1986), (Boosalis et al. 1987), (Tindall & Kunkel 1988), (Krawczak et al. 1989), (Keohavong & Thilly 1989), (Reiss et al. 1990), (Eckert & Kunkel 1990), (Lundberg et al. 1991), (Kohler et al. 1991), (U.S. Patent No. 5,347,075), (Barnes 1992), (Kok et al. 1997).
Die Problematik stellt sich aus der seit langem bekannten Diskrepanz zwischen der Genauigkeit von in vitro Polymerisationsreaktionen und der Genauigkeit von in vivo Polymerisationsreaktionen.The problem arises from the long-known discrepancy between the Accuracy of in vitro polymerization reactions and the accuracy of in vivo Polymerization reactions.
Um Polymerisationsreaktionen im Hinblick auf die Genauigkeit optimieren zu
können, ist es notwendig einen einfachen, gradlinigen, auf alle Arten von Mutatio
nen anwendbaren und standardisierbaren Assay zu etablieren. Die Fehlerrate oder die
absolute Mutagenizität wird einheitlich mit f in
In order to optimize polymerization reactions with regard to accuracy, it is necessary to establish a simple, straightforward assay that can be used and standardized for all types of mutations. The error rate or the absolute mutagenicity is uniform with f in
angegeben.specified.
Allein mit Sequenzierungen kann man feststellen welche Differenzen in einer Se quenzmenge vorkommen. Wenn man also die Fehlerrate in mehreren Sequenzmengen vor und nach Polymerisation, sowie den Grad der Polymerisation, also die Amplifika tion bestimmt, kann man mit Formel (3) die Fehlerrate der Reaktion berechnen. Für diese Erfindung wird Schutz begehrt.With sequencing alone you can determine which differences in a SE quantity of occurrences. So if you compare the error rate in multiple sequence sets before and after polymerization, as well as the degree of polymerization, i.e. the amplifica determined, the error rate of the reaction can be calculated with formula (3). For this invention is sought protection.
Man kann mit dieser Erfindung Fehlerraten von Polymerasen bestimmen, aber auch die absolute Mutagenizität von Reaktionszusätzen wie z. B. von Nahrungsmitteln oder Medikamenten messen und absolute durch Strahlung erzeugte Krebsraten z. B. von Fernsehern oder Computermonitoren feststellen.One can determine error rates of polymerases with this invention, but also the absolute mutagenicity of reaction additives such. B. of food or Measure medication and absolute cancer-generated cancer rates z. B. from Detect TVs or computer monitors.
Es können alle Arten von Mutationen betrachtet werden (Substitutionen, Inser tionen und Deletionen) und zusammen oder einzeln eingeordnet werden. Einflüsse von Reparaturmechanismen oder in vivo existierenden Selektionsmechanismen gibt es nicht. Es handelt sich hier um reine in vitro (S1) Experimente, Tierexperimente sind nicht notwendig. All types of mutations can be considered (substitutions, inserts tions and deletions) and together or individually. Influences of repair mechanisms or selection mechanisms that exist in vivo Not. These are pure in vitro (S1) experiments, animal experiments are unnecessary.
Abb. 1: Produktzusammensetzung nach n Zyklen Fig. 1: Product composition after n cycles
Abb. 2: Fehlerverteilung nach n Zyklen Fig. 2: Error distribution after n cycles
Abb. 3: Filtrationsprofil von säulengereinigter EN geprimter NF1- cDNA; Aufgefangen in zwei Tropfenfraktionen und untersucht mit C/E-PCR (30 Zyklen) Fig. 3: Filtration profile of column-purified EN primed NF1 cDNA; Caught in two drop fractions and examined with C / E-PCR (30 cycles)
Abb. 4: Amplifikation von NF1 von Ratten Gehirn cDNA; Temperatur profil: 94°C, 30 sec; 68°C, 9 min. (als letzter Schritt 68°C 10 min); 22 anschließend 20 Zyklen amplifiziert; Spur 1: λ-HindIII Standard; 2: -; 3: -; 4: FAN/AD ohne SK; 5: FAN/AD Amplifikation mit SK; 6: Standard; Fig. 4: Amplification of NF1 from rat brain cDNA; Temperature profile: 94 ° C, 30 sec; 68 ° C, 9 min. (last step 68 ° C 10 min); 22 then amplified for 20 cycles; Lane 1: λ-Hind III standard; 2: -; 3: -; 4: FAN / AD without SK; 5: FAN / AD amplification with SK; 6: standard;
Abb. 5: Bestimmung der Fehlerraten von NF1 Stücken Fig. 5: Determination of the error rates of NF1 pieces
Abb. 6: Produktzusammensetzung nach 22 Zyklen Fig. 6: Product composition after 22 cycles
Abb. 7: Produktzusammensetzung nach 42 Zyklen Fig. 7: Product composition after 42 cycles
Abb. 8: Wertetabelle von Abb. 6 und Abb. 7; Koeffizienten entwickelt nach Abb. 2; % bezogen auf 222 bzw. 242; y in cm: 20% ≈ 8 cm Fig. 8: Table of values from Fig. 6 and Fig. 7; Coefficients developed according to Fig. 2; % based on 2 22 and 2 42 ; y in cm: 20% ≈ 8 cm
Abb. 9: Skizze von NF1 mit Position der Primer Fig. 9: Sketch of NF1 with the position of the primers
Während einer Polymerisationsreaktion macht eine Polymerase beim Einbau von L
Nukleotiden in den entstehenden Doppelstrang F Fehler. Die Reaktion hat also eine
Fehlerrate von
During a polymerization reaction, a polymerase makes mistakes when incorporating L nucleotides into the resulting double strand F. So the response has an error rate of
Bei der Kopie eines einzelsträngigen Moleküls der Länge l macht eine Polymerase
in 1. Näherung l.f Fehler. Wahrscheinlichkeiten sind additiv. Bei der Synthese
der Kopie der Kopie des Moleküls der Länge l macht das Enzym in erster Näherung
wieder l.f Fehler. Nach zwei Synthese Zyklen beinhaltet ein Molekül also l.2.f
Fehler mehr. Nach n Zyklen findet man in einem Molekül der Länge l also l.n.f
Fehler mehr als vor der Synthese. Das Original hat den Fehler or. Ohne Kopie gibt
es also l.or Fehler im Ausgangsmaterial. Ein Molekül enthält nach n Kopierungen
also F(n, f) Fehler:
When copying a single-stranded molecule of length 1, a polymerase in the 1st approximation makes mistakes. Probabilities are additive. When synthesizing the copy of the copy of the molecule of length l, the enzyme makes lf mistakes again in a first approximation. After two synthesis cycles, one molecule contains 1.2 f more errors. After n cycles, a molecule of length l has five errors more than before the synthesis. The original has the error or. Without a copy, there are l.or errors in the source material. After n copies, a molecule contains F (n, f) errors:
F(n, f) = l.(or+n.f) (1)F (n, f) = l. (Or + n.f) (1)
Wichtig ist aber jetzt, wieviele Moleküle mit wievielen Fehlern im Endprodukt vorlie gen. Im Endprodukt findet man sowohl das Original, als auch seine Kopien. In Abb. 1 ist die Produktzusammensetzung nach n Zyklen beschrieben, wobei jedes Molekül nur dadurch gekennzeichnet ist, wie oft es kopiert wurde.It is now important, however, how many molecules with how many defects are in the end product. The end product contains both the original and its copies. Fig. 1 describes the product composition after n cycles, whereby each molecule is only characterized by how often it has been copied.
Diese Verteilung entspricht der von B. Pascal (1665) publizierten Dreiecksver
teilung (Chevalier 1954). Abb. 2 ist die mathematischere Schreibweise von Abb. 1.
Man findet also z. B. nach 6 Reaktionszyklen 20 Moleküle die 3 mal kopiert wurden,
aber nur ein Molekül, welches 6 mal kopiert wurde. Wie man deutlich ablesen kann
(Abb. 2, Abb. 6, Abb. 7), hat der größte Teil der Moleküle nach einer Amplifikation
This distribution corresponds to the triangular distribution published by B. Pascal (1665) (Chevalier 1954). Fig. 2 is the more mathematical spelling of Fig. 1. B. after 6 reaction cycles 20 molecules that were copied 3 times, but only one molecule that was copied 6 times. As can be clearly seen ( Fig. 2, Fig. 6, Fig. 7), the majority of the molecules have after amplification
Fehler.Error.
Da die Häufigkeit der Moleküle die n mal kopiert wurden in Bezug auf n symme
trisch verteilt ist (Abb. 6, Abb. 7), und die Fehlerrate proportional zur Anzahl dieser
Synthesezyklen ist, ist auch die Fehlerrate symmetrisch verteilt. Die mittlere Fehlerrate
ist damit:
Since the frequency of the molecules that were copied n times is symmetrically distributed with respect to n ( Fig. 6, Fig. 7), and the error rate is proportional to the number of these synthesis cycles, the error rate is also distributed symmetrically. The mean error rate is:
Wenn man Fehlerraten vor und nach Amplifikation bestimmt, indem man die Anzahl
der Fehler F in einer Menge von L sequenzierten Nukleotiden bestimmt:
When determining error rates before and after amplification by determining the number of errors F in a set of L sequenced nucleotides:
kann man aus der Differenz die Fehlerrate der Reaktion ermitteln:
the error rate of the reaction can be determined from the difference:
Also
So
Das Verteilungsmodell kann man testen, indem man kontrolliert, ob bei einer gege benen Anzahl von Zyklen das Produkt die vorhergesagte Fehlerverteilung aufweist (Abb. 6, Abb. 7).The distribution model can be tested by checking whether the product has the predicted error distribution for a given number of cycles ( Fig. 6, Fig. 7).
Da DNA doppelsträngig ist und der eine Strang immer die Kopie des anderen Stranges ist, ist die Anzahl der Fehler des kopierten Stranges immer l.f größer. Die Sequenziervorlagen sind hier doppelsträngige DNA-Fragmente. Mit einer Wahrschein lichkeit von l.f findet man in einer Sequenzierung beider Stränge zwei Nukleotide für eine Position. Dieser Fehler ist von der Polymerase im letzten Zyklus generiert wor den. Auch ein solcher Fehler wird auf die Menge L = 2.l der insgesamt sequenzierten Nukleotide bezogen. Because DNA is double-stranded and one strand is always a copy of the other Is strand, the number of errors of the copied strand is always l.f larger. The Sequencing templates are double-stranded DNA fragments. With a probability l.f one finds two nucleotides in a sequencing of both strands for a position. This error was generated by the polymerase in the last cycle the. Such an error is also sequenced to the set L = 2.l of the total Nucleotides related.
Adultes Ratten Gehirn wird in filtrierter Lösung homogenisiert (ca. 2 ml pro 100 mg
Gewebe):
Adult rat brain is homogenized in filtered solution (approx. 2 ml per 100 mg tissue):
- - 5 M Guadiniumthiocyanat,5 M guadinium thiocyanate,
- - 100 mM Tris-HCl (pH 7.6),- 100 mM Tris-HCl (pH 7.6),
- - 10 mM EDTA,- 10 mM EDTA,
- - 0.5% Laurylsarcosin und- 0.5% lauryl sarcosine and
- - 0.1 M 2-Mercaptoethanol- 0.1 M 2-mercaptoethanol
Zur klaren Lösung werden
Become a clear solution
- - 2/10 Volumen Chloroform- 2/10 volumes of chloroform
- - 1 Volumen saures Phenol- 1 volume of acidic phenol
- - 1/10 Volumen Natriumacetat (pH 4)- 1/10 volume sodium acetate (pH 4)
gegeben. Anschließend wird extrahiert und zentrifugiert, die wäßrige Phase wird
abgenommen und mit 1 Volumen Isopropanol gefällt (-20°C, 1 Stunde) (Chomczynski
& Sacchi 1987). Die so gewonnene RTA wird in
given. The mixture is then extracted and centrifuged, the aqueous phase is removed and precipitated with 1 volume of isopropanol (-20 ° C., 1 hour) (Chomczynski & Sacchi 1987). The RTA thus obtained is used in
- - 100 mM Tris-HCl (pH 7.6)- 100 mM Tris-HCl (pH 7.6)
- - 10 mM EDTA- 10 mM EDTA
- - 0.5% Laurvlsarcosin- 0.5% lauryl sarcosine
gelöst und mit 1 g/ml CsCl versetzt. In einem Cellulosenitrat-Zentrifugenröhrchen
wird ein CsCl-Polster mit RNA-Lösung im Verhältnis 1/3 überschichtet. Durch
Zentrifugation (30 000-50 000 Upm, 16°C, 16 Stunden) (Meselson et al. 1967) präzi
pitierte RNA wird in:
dissolved and mixed with 1 g / ml CsCl. In a cellulose nitrate centrifuge tube, a CsCl cushion is overlaid with RNA solution in a ratio of 1/3. RNA precipitated by centrifugation (30,000-50,000 rpm, 16 ° C, 16 hours) (Meselson et al. 1967) is used in:
- - 100 mM Tris-HCl (pH 7.6)- 100 mM Tris-HCl (pH 7.6)
- - 10 mM EDTA- 10 mM EDTA
- - 0.5% Laurylsarcosin- 0.5% lauryl sarcosine
gelöst. CsCl wird durch zweimaliges Umfällen abgetrennt (100 mM NaCl, 2.5 Volumen
Ethanol, -20°C, 1 Stunde) (Glisin et al. 1974). Die erhaltene RNA wird gelöst (65°C,
5 min):
solved. CsCl is separated by reprecipitation twice (100 mM NaCl, 2.5 volumes of ethanol, -20 ° C., 1 hour) (Glisin et al. 1974). The RNA obtained is dissolved (65 ° C., 5 min):
- - 74 mM Tris-HCl (pH 7.6)- 74 mM Tris-HCl (pH 7.6)
- - 10 mM EDTA- 10 mM EDTA
- - 0.1% SDS- 0.1% SDS
und auf 500 mM NaCl gebracht. Festphasen gekoppeltes Oligo dT wird zugegeben
und hybridisiert (37°C, 10 min) (Gilham 1964). Gewaschen wird dreimal in:
and brought to 500 mM NaCl. Solid phase-coupled oligo dT is added and hybridized (37 ° C., 10 min) (Gilham 1964). It is washed three times in:
- - 74 mM Tris-HCl (pH 7.6)- 74 mM Tris-HCl (pH 7.6)
- - 10 mM EDTA- 10 mM EDTA
- - 0.1% SDS- 0.1% SDS
- - 0.5 M NaCl- 0.5 M NaCl
und dreimal mit:
and three times with:
- - 74 mM Tris-HCl (pH 7.6)- 74 mM Tris-HCl (pH 7.6)
- - 10 mM EDTA- 10 mM EDTA
- - 0.1% SDS- 0.1% SDS
- - 0.1 M NaCl- 0.1 M NaCl
Eluiert wird bei 60°C, 5 min mit:
Elute at 60 ° C for 5 min with:
- - 74 mM Tris-HCl (pH 7.6)- 74 mM Tris-HCl (pH 7.6)
- - 10 mM EDTA- 10 mM EDTA
- - 0.1% SDS- 0.1% SDS
Für NF1 cDNA-Synthese werden 20 µg mRNA in Wasser mit Primer EN (AGC TTC
ACA CGA TCT TCT TAA TGC) und 1 U RNAsin gelöst und denaturiert (94°C,
1 min). Bei Synthesetemperatur (42°C) werden Reverse-Transcriptase-Bedingungen
eingestellt:
For NF1 cDNA synthesis, 20 µg mRNA are dissolved in water with primer EN (AGC TTC ACA CGA TCT TCT TAA TGC) and 1 U RNAsin and denatured (94 ° C, 1 min). At the synthesis temperature (42 ° C) reverse transcriptase conditions are set:
- - 50 mM Tris-HCl (pH 8.3),- 50 mM Tris-HCl (pH 8.3),
- - 50 mM KCl,- 50 mM KCl,
- - 10-3 mM MgCl2,10-3 mM MgCl 2 ,
- - 1-5 mM DTT,1-5 mM DTT,
- - 1 mM dNTP's und- 1 mM dNTP's and
- - 5 U RNAsin.- 5 U RNAsin.
- - 200-20 nM Primer- 200-20 nM primer
200 U MMLV werden zugegeben und es folgt eine Inkubation (42°C, 1/2 Stunde). 1-5 U AMV und 100 U MMLV werden addiert und es wird weiter inkubiert (60°C, 1/2 Stunde). Anschließend versetzt man die Probe mit 1 µl RNAse A (Stammlösung: 1 mg/ml in 5 mM Tris-HCl (pH 8); gekocht: 10 min. 100°C) denaturiert 1 min bei 94°C und lagert die Probe bei 4°C.200 U MMLV are added and an incubation (42 ° C., 1/2 hour) follows. 1-5 U AMV and 100 U MMLV are added and incubation is continued (60 ° C, 1/2 hour). Then the sample is mixed with 1 µl RNAse A (stock solution: 1 mg / ml in 5 mM Tris-HCl (pH 8); cooked: 10 min. 100 ° C) denatured at 1 min 94 ° C and store the sample at 4 ° C.
Der ganze Ansatz wird mit einer Sepharose 4-bcl Säule gelfiltriert. Laufmittel ist:
The whole batch is gel filtered with a Sepharose 4-bcl column. Solvent is:
- - 10 mM Tris-HCl (pH 8)- 10 mM Tris-HCl (pH 8)
- - 1 mM EDTA - 1mM EDTA
- - 100 mM NaCl- 100 mM NaCl
Das Eluat wird in zwei Tropfen Fraktionen gesammelt und untersucht. 2 µl der Frak
tionen werden mit PCR amplifiziert (Primer C: CAG AAT TCC CCC CTC AAC
TTC GAA GT und Primer E: AAG TGT TGC CAT CTT ATC AAA AGG TC):
The eluate is collected in two drops of fractions and examined. 2 µl of the fractions are amplified with PCR (Primer C: CAG AAT TCC CCC CTC AAC TTC GAA GT and Primer E: AAG TGT TGC CAT CTT ATC AAA AGG TC):
- - 20 mM Tris-HCL (pH 8.8)- 20 mM Tris-HCL (pH 8.8)
- - 10 mM KCl- 10 mM KCl
- - 2 mM MgSO4 - 2 mM MgSO 4
- - 0.1% Triton X-100- 0.1% Triton X-100
- - 100 µg/ml BSA- 100 µg / ml BSA
- - 400 µM dNTPs- 400 µM dNTPs
- - 0.25 U hitzestabile DNA Polymerase- 0.25 U heat-stable DNA polymerase
- - 400 nM Primer- 400 nM primer
-
- Temperaturprofil:
- - 94°C, 1 min,
- - 60°C, 1 min,
- - 73°C, 1 min
- - 94 ° C, 1 min,
- - 60 ° C, 1 min,
- - 73 ° C, 1 min
Die Proben werden mit 5 × Probenpuffer:
The samples are mixed with 5 × sample buffer:
- - 0.025% Bromphenolblau,- 0.025% bromophenol blue,
- - 0.025% Xylencyanol,- 0.025% xylene cyanol,
- - 20% Ficoll und- 20% Ficoll and
- - 100 mM EDTA- 100mM EDTA
versetzt und in einem Ethidiumbromid gefärbten 2%igem Agarosegel:
added and in a 2% agarose gel stained in an ethidium bromide:
- - 89 mM Tris-Borat (pH 8),89 mM Tris-borate (pH 8),
- - 89 mM Borsäure,- 89 mM boric acid,
- - 2 mM EDTA,- 2 mM EDTA,
- - 0.4 µg/ml Ethidiumbromid und- 0.4 µg / ml ethidium bromide and
- - 2% Agarose- 2% agarose
untersucht (examined (
Abb.Fig.
3).3).
NF1 haltige Fraktionen werden gepoolt und gefällt. Die cDNA wird in
Fractions containing NF1 are pooled and precipitated. The cDNA is in
- - 10 mM Tris-HCl (pH 8)- 10 mM Tris-HCl (pH 8)
- - 1 mM EDTA- 1mM EDTA
gelöst.solved.
8 µl des cDNA Ansatzes werden mit 12 µl 25 mM Mg(OAc)2 und 8 µl Wasser verdünnt.
Diese Mischung wird bei 94°C 1 min denaturiert. 7 µl werden zu vorgeheiztem
Reaktionsmix:
8 µl of the cDNA approach are diluted with 12 µl 25 mM Mg (OAc) 2 and 8 µl water. This mixture is denatured at 94 ° C for 1 min. 7 µl become a preheated reaction mix:
- - 15.15 µl 3.3 × Polymerasepuffer- 15.15 µl 3.3 × polymerase buffer
- - 2 µl 5 µM Primer CAT TGT ACC TAG TTA ATT AAT CTC CAC CAT GGT CGC ACA CAG GCC GGT GGA (FAN)- 2 µl 5 µM primer CAT TGT ACC TAG TTA ATT AAT CTC CAC CAT GGT CGC ACA CAG GCC GGT GGA (FAN)
- - 1 µl SK-Primer (Harjes 1998)- 1 µl SK primer (Harjes 1998)
- - 2 µl 5 µM Primer AAT GGA TTG GTT GCG GCC GCC TAT CAC ACG ATC TTC TTA ATG CTA TTA CGT TTG AAA CTG CCA GCA CTC CTT TGC (AD) - 2 µl 5 µM primer AAT GGA TTG GTT GCG GCC GCC TAT CAC ACG ATC TTC TTA ATG CTA TTA CGT TTG AAA CTG CCA GCA CTC CTT TGC (AD)
- - 1 U TthXL Polymerase (Myers & Gelfand n. d.)- 1 U Tth XL polymerase (Myers & Gelfand nd)
- - 1 µl 10 mM dNTPs- 1 µl 10 mM dNTPs
- - 20.85 µl Wasser- 20.85 µl water
gegeben (94°C). Amplifiziert wird 22 Zyklen mit folgendem Temperaturprofil:
given (94 ° C). 22 cycles with the following temperature profile are amplified:
- - 68°C, 9 min- 68 ° C, 9 min
- - 94°C, 30 sec- 94 ° C, 30 sec
- - letzter Schritt: 68°C, 10 min- last step: 68 ° C, 10 min
Mit 12 µl 25 mM Mg(OAc)2 und 12 µl Wasser verdünnt man 4 µl dieser Amplifika tion, heizt auf 94°C, gibt Reaktionsmix zu und amplifiziert erneut (20 Zyklen). Die Produkte der 42 Zyklenamplifikation sind in Abb. 4 dargestellt.With 12 µl 25 mM Mg (OAc) 2 and 12 µl water, 4 µl of this amplification is diluted, heated to 94 ° C, the reaction mix is added and amplified again (20 cycles). The products of the 42 cycle amplification are shown in Fig. 4.
Um die Differenzen von Formel (3) bilden zu können, muß man unter möglichst iden
tischen Bedingungen Sequenziervorlagen von Produkt und Vorlage generieren. Hierzu
wird ein Teil der Amplifikation von Abb. 4. Spur 5 nach 22 und 42 Zyklen mit teilhomo
logen Primern reamplifiziert. (Primer ES-5: CCG GAATTC EcoRI GCC GCC ATG
GGG AGG CCT TTT AAT GAT TTT GTG; und Primer ES-3: GCT CTA GA XbaIC
TAC TTG TGC TCC GGA GGA CCC mit XbaI):
In order to be able to form the differences of formula (3), one must generate sequencing templates for the product and template under the same conditions as possible. For this purpose, part of the amplification from Fig. 4. Lane 5 is reamplified after 22 and 42 cycles with partially homologous primers. (Primer ES-5: CCG GAATTC EcoRI GCC GCC ATG GGG AGG CCT TTT AAT GAT TTT GTG; and Primer ES-3: GC T CTA GA XbaI C TAC TTG TGC TCC GGA GGA CCC with XbaI):
- - 20 mM Tris-HCL (pH 8.8)- 20 mM Tris-HCL (pH 8.8)
- - 10 mM KCl- 10 mM KCl
- - 2 mM MgSO4 - 2 mM MgSO 4
- - 0.1% Triton X-100- 0.1% Triton X-100
- - 100 µg/ml BSA - 100 µg / ml BSA
- - 400 µM dNTPs- 400 µM dNTPs
- - 0.25 U hitzestabile DNA Polymerase- 0.25 U heat-stable DNA polymerase
-
- 400 nM Primer
- - Temperaturprofil:
- - 94°C, 1 min
- - 50°C, 1 min
- - 73°C, 1 min
- - temperature profile:
- - 94 ° C, 1 min
- - 50 ° C, 1 min
- - 73 ° C, 1 min
Um das Hybridisieren der Primer an die zu klonierende Sequenz zu ermöglichen, wird
der erste Annealing Schritt bei ca. 40°C gefahren (21/19 3'-Basen der Primer hybri
disieren an die NF1 Sequenz). Der Ansatz mit 22 Zyklen wird 20 Zyklen reamplifiziert,
der Ansatz nach 42 Zyklen wird 15 Zyklen reamplifiziert. Die PCR Produkte werden
Ethanol gefällt und EcoRI/XbaI geschnitten:
In order to enable the primers to hybridize to the sequence to be cloned, the first annealing step is carried out at approximately 40 ° C. (21/19 3'-bases of the primers hybridize to the NF1 sequence). The 22 cycle approach is reamplified 20 cycles, the 42 cycle approach is reamplified 15 cycles. The PCR products are ethanol precipitated and EcoRI / XbaI cut:
- - 50 mM Tris-HCl (pH 7.5)- 50 mM Tris-HCl (pH 7.5)
- - 10 mM MgCl2 - 10 mM MgCl 2
- - 100 mM NaCl- 100 mM NaCl
- - 1 mM DTE- 1mM DTE
- - 30 U EcoRI- 30 U EcoRI
- - 150 U XbaI- 150 U XbaI
- - in 100 µl Wasser- in 100 µl water
Die Restriktionsendonukleasen werden hitzeinaktiviert (70°C, 10 min) und die DNA wird präzipitiert (2.5 Volumina CH3CH2OH, -20°C, 1 Stunde). Die Fragmente werden in H2O gelöst und in vorgeschnittenen (EcoRI/XbaI) dephosphorylierten Klonierungs vektor legiert (15°C, 2 Stunden). The restriction endonucleases are heat inactivated (70 ° C, 10 min) and the DNA is precipitated (2.5 volumes of CH 3 CH 2 OH, -20 ° C, 1 hour). The fragments are dissolved in H 2 O and alloyed in precut (EcoRI / XbaI) dephosphorylated cloning vector (15 ° C., 2 hours).
- - 100 ng Klonierungsvektor- 100ng cloning vector
- - 100 ng EcoRI/XbaI Fragment ≈ 3 × molarer Überschuß an Fragment)- 100 ng EcoRI / XbaI fragment ≈ 3 × molar excess of fragment)
- - 1 × Ligationspuffer- 1 × ligation buffer
- - 1 U Ligase- 1 U ligase
- - 1 mM ATP- 1 mM ATP
Die Ligationsansätze werden in kompetente Bakterien transfiziert. Diese werden auf Agar-Platten ausgestrichen und 12 Stunden vermehrt. Von einzelnen Kolonien werden 5 ml Kulturen angeimpft und vermehrt. Plasmid wird aufgereinigt und untersucht. Fragment enthaltender Plasmid wird nach der Methoden von (Sanger et al. 1977) sequenziert. Von der Amplifikation nach 42 Zyklen wurden Klon 421 und 422 sequen ziert, von der Amplifikation nach 22 Zyklen wurden Klon 221 bis Klon 226 sequenziert (Abb. 5).The ligation approaches are transfected into competent bacteria. These are spread on agar plates and multiplied for 12 hours. 5 ml cultures are inoculated from individual colonies and multiplied. Plasmid is purified and examined. Plasmid containing fragment is sequenced according to the methods of (Sanger et al. 1977). Clones 42 1 and 42 2 were sequenced from the amplification after 42 cycles, clones 22 1 to clone 22 6 were sequenced from the amplification after 22 cycles ( FIG. 5).
Es wurde gemessen (Abb. 5):
The following was measured ( Fig. 5):
Es ergibt sich für f:
For f:
Wenn man bei den Sequenzierungen eine Sequenziergenauigkeit von 1 Nukleotid in
1398 sequenzierten Nukleotiden annimt, ergibt sich eine Schwankung von Δf ≈
If one assumes a sequencing accuracy of 1 nucleotide in 1398 sequenced nucleotides during the sequencing, there is a fluctuation of Δf ≈
Für exakte Messungen ist es notwendig die Amplifikation quantitativ zu bestim men. Hier wird Δn ≈ 10-3...30 großzügig geschätzt.For exact measurements, it is necessary to determine the amplification quantitatively. Here Δn ≈ 10 -3 ... 30 is generously estimated.
Mit diesen Fehlerschranken ergibt ein Bereich von:
With these error bounds, the range is:
also
so
Es wurde erstmals die Genauigkeit f der hitzestabilen DNA-Polymerase TthXL in 1 ×
TthXL-Puffer mit NF1-cDNA als Vorlage differentiell gemessen:
For the first time, the accuracy f of the heat-stable DNA polymerase Tth XL in 1 × Tth XL buffer with NF1 cDNA was measured differentially:
Mit dieser Methode kann man absolute Mutagenizitäten berechnen und Polymerase fehler standardisieren.This method can be used to calculate absolute mutagenicity and polymerase standardize errors.
Mit differentiellen in vitro Messungen kann man Mutagenizitäten von in vivo Si tuationen absolut charakterisieren. With differential in vitro measurements one can mutagenicities of in vivo Si absolutely characterize tuations.
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mit Sequenzierung bestimmt wird.2. Method for determining the absolute mutagenicity, characterized in that the error rate
is determined with sequencing.
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