RU2194761C2 - Способ конструирования внутреннего стандарта для количественного определения днк методом конкурентной полимеразной цепной реакции - Google Patents

Способ конструирования внутреннего стандарта для количественного определения днк методом конкурентной полимеразной цепной реакции Download PDF

Info

Publication number
RU2194761C2
RU2194761C2 RU2001106810A RU2001106810A RU2194761C2 RU 2194761 C2 RU2194761 C2 RU 2194761C2 RU 2001106810 A RU2001106810 A RU 2001106810A RU 2001106810 A RU2001106810 A RU 2001106810A RU 2194761 C2 RU2194761 C2 RU 2194761C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
internal standard
pcr
polymerase chain
chain reaction
Prior art date
Application number
RU2001106810A
Other languages
English (en)
Inventor
И.С. Февралева
В.А. Пичковская
А.Б. Судариков
Original Assignee
Гематологический научный центр РАМН
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 Гематологический научный центр РАМН filed Critical Гематологический научный центр РАМН
Priority to RU2001106810A priority Critical patent/RU2194761C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2194761C2 publication Critical patent/RU2194761C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области биотехнологии и касается способа определения внутреннего стандарта для количественного определения ДНК методом конкурентной полимеразной цепной реакции. Сущность изобретения: клонирование ДНК, отличающейся по размеру от выявляемой и амплифицирующейся с теми же праймерами, что и определяемая ДНК, в плазмиду, которая может быть выделена из Е. coli, при этом ПЦР проводят при пониженной температуре отжига, что приводит к образованию неспецифических продуктов реакции, отличных по длине от определяемой ДНК, которые используют в качестве внутреннего стандарта в ПЦР. Преимущество изобретения заключается в упрощении способа и создании универсального стандарта. 2 ил.

Description

Изобретение относится к областям молекулярной биологии и медицины, в которых возникает задача количественной оценки определенной последовательности ДНК, в частности к созданию медицинских диагностикумов для количественного определения выявляемой методом ПЦР последовательности ДНК в биологических жидкостях и тканях. Нами разработан способ конструирования внутреннего стандарта для количественного определения ДНК в конкурентной полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Внутренний стандарт, добавленный в тестируемую пробу, позволяет оценить концентрацию искомой последовательности ДНК и избежать возможности получения ложноотрицательного результата. Внутренний стандарт представляет фрагмент ДНК, имеющий длину, отличную от длины ампликона (участка ДНК, выбранного для амплификации), но общие с ним районы, связывающие праймеры в ПЦР. Таким образом, внесенный в пробу внутренний стандарт и выявляемая последовательность конкурируют за связывание с праймерами и амплификацию в ПЦР. Равные количества продуктов будут амплифицированы в том случае, когда начальные концентрации и того и другого равны. Следует отметить, что при разработке подобных диагностикумов основную трудность представляет конструирование внутреннего стандарта. Ниже приведена работа авторов Ballagi-Pordany A., Belak S. (1), в которой предложен, на наш взгляд, наиболее простой способ конструирования внутреннего стандарта. В качестве внутреннего стандарта в ПЦР-системе для определения вируса бычьей лейкемии авторы использовали модифицированный фрагмент ДНК гена человеческого β-актина, в который были введены участки, комплементарные праймерам, для определения вируса бычьей лейкемии. Для этого были синтезированы олигонуклеотиды, 3' концы которых являлись праймерами к β-актину, а 5' концы содержали последовательности, комплементарные праймерам для выявления вируса бычьей лейкемии. С синтезированными олигонуклеотидами из ДНК β-актина была проведена ПЦР. В результате реакции был получен продукт, который в дальнейшем мог амплифицироваться как со своими праймерами, так и с праймерами для выявления вируса бычьей лейкемии, что позволило использовать его в качестве внутреннего стандарта для количественного определения последнего.
Метод, предлагаемый нами, не требует, в отличие от прототипа, длительной генно-инженерной работы по модифицированию исходной последовательности ДНК, на базе которой конструируется внутренний стандарт. Мы предлагаем новый способ конструирования внутреннего стандарта для разработки количественных ПЦР- диагностикумов, основанный на том, что при температуре, существенно меньшей, чем оптимальная температура отжига в ПЦР, специфичность взаимодействия "праймер-матрица" снижается, и при этих низких температурах в реакции с произвольной ДНК и праймерами, разработанными для определяемой ДНК, образуется множество неспецифических ПЦР-продуктов, амплифицирующихся с данными праймерами, и, следовательно, коамплифицирующихся с выявляемой ДНК. Полученные ПЦР-продукты, являющиеся фрагментами ДНК, отличными по длине от выявляемого ампликона, после выделения и очистки можно использовать в качестве внутреннего стандарта для выявления искомой ДНК.
Описание предлагаемого способа конструирования внутреннего стандарта для количественного определения ДНК.
Для конструирования внутреннего стандарта мы предлагаем использовать произвольную ДНК и праймеры, разработанные для выявления искомой ДНК. С произвольной ДНК и праймерами проводят ПЦР, причем в первых пяти циклах температура отжига на 15-20oС ниже температуры, оптимальной для данной пары праймеров, а во всех последующих циклах отжиг осуществляется при оптимальной температуре. Таким образом, в первых пяти циклах образуются неспецифические фрагменты ДНК различной длины, амплифицирующиеся с данными праймерами. При дальнейшей ПЦР эти фрагменты нарабатываются в количестве, достаточном для визуализации в агарозном геле. Полученный ПЦР-продукт представляет собой смесь фрагментов ДНК различной длины, каждый из которых может служить внутренним стандартом в конкурентной ПЦР для определения наличия и количества данного патогена. Далее выбирают фрагмент, наиболее удобный по длине для использования в качестве внутреннего стандарта. Выбранные фрагменты впоследствии могут быть клонированы в плазмиду, соответствующая плазмида выделена из Е. coli, и после подсчета количества копий плазмидной ДНК в миллилитре водного раствора такие растворы могут быть использованы в качестве внутреннего стандарта для определения концентрации искомой ДНК методом конкурентной полимеразной цепной реакции.
Пример 1: разработка диагностикума для количественного определения ДНК вируса гепатита В в сывортоке крови человека
В качестве исходной пробы при конструировании внутреннего стандарта для количественного определения ДНК вируса гепатита В в сыворотке крови человека была взята кДНК, полученная из мононуклеарных клеток крови человека.
ПЦР к ДНК, мкл - 5
10•Буфер (100mМ Tris, pH8.3, 50mМ КСl, 20mМ MgCl2, 40% формамид) - 2,5
dNTP, 2mM, мкл - 2,5
Праймер Нbа, 1мкМ, мкл - 2,5
Праймер Hbs, 1мкМ, мкм - 2,5
TAQ полимераза, ед - 5
Деионизованная вода, мкл - До 25
Реакцию амплификации проводили в программируемом термостате при следующем температурном режиме:
Первые 5 циклов, oC/с:
94 - 15
37 - 15
72 - 15
Последующие 30 циклов,oC/с:
94 - 15
56 - 15
72 - 15
Анализ ПЦР-продукта осуществляли с помощью электрофореза в агарозном геле, содержащем бромистый этидий. Далее полученный ПЦР-продукт высаживали 96% этиловым спиртом, осадок растворяли в 20 мкл Н2О и легировали в плазмиду pGem-T Easy с последующей трансфекцией в E-coli путем электропорации. Селекцию клеток проводили на чашках Петри с питательной средой в присутствии ампициллина, 5-бром-4-хлор-3-индолил-β-D-галактозида и изопропилтиогалактозида. Была отобрана колония клеток, содержащих вектор со вставкой длиной 500 пар оснований. Отобранные клетки были протестированы в ПЦР с праймерами для выявления вируса гепатита В. Полученный в реакции амплификат имел, как и ожидалось, длину 500 пар оснований. Далее, отобранные клетки были размножены в среде 2YT с ампициллином, плазмидная ДНК была выделена, очищена и растворена в воде в концентрации 1010 копий плазмиды в 1 мл. Таким образом, в результате был получен внутренний стандарт - раствор плазмидной ДНК, имеющей район, коамплифицирующийся в ПЦР с определяемой ДНК, в данном случае ДНК вируса гепатита В.
Был проведен количественный анализ сывороток крови человека на наличие вируса гепатита В. Пробы для анализа были приготовлены по методике, запатентованной нами ранее (2). Коротко: 50 мкл сыворотки были разведены в буфере, содержащем детергент NP-40 и диметилсульфоксид, смесь была прогрета при 95oС в течение 10 мин, после чего образовавшийся сгусток был осажден центрифугированием, а супернатант разлит по 2,5 мкл в пробирки для PCR, за исключением первой пробирки, куда было добавлено 5 мкл Н2О (отрицательный контроль). Во вторую пробирку к сыворотке было добавлено 2,5 мкл Н2О, а в пробирки с 3-й по 10-ю к сыворотке последовательно добавляли по 2,5 мкл внутреннего стандарта в концентрациях от 109 до 103 копий/мл. Электрофореграмма продуктов ПЦР в агарозном геле, содержащем бромистый этидий, приведена на фиг. 1.
Из электрофореграммы видно, что на дорожке N5 - равные количества наработанных в процессе ПЦР продуктов, что означает равенство начальных концентраций матриц. Поскольку концентрация внутреннего стандарта в данном случае 107 копий/ мл, следовательно, концентрация вируса в крови больного тоже 107 копий/ мл.
Пример 2:
Получение внутреннего стандарта для ПЦР-определения рибосомной ДНК грибов.
При конструировании внутреннего стандарта для определения рибосомной ДНК грибов в крови человека, как и в предыдущем примере, взята кДНК, полученная из мононуклеарных клеток крови человека. Использованы следующие универсальные пангрибковые праймеры:
Fu-S - 5'-GCATCGATGAAGAACGCAGC - 3'
Fu-aS - 5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC - 3'.
Вся последующая работа описана в предыдущем примере.
В результате получен фрагмент ДНК длиной 500 пар нуклеотидов, содержащий на концах последовательности комплементарные праймерам Fu-S и Fu-aS соответственно. Фрагмент использован в качестве внутреннего положительного стандарта при амплификации участка рибосомной ДНК Candida albicans (см. фиг. 2).
Список литературы
1. Mol Cell Probes 1996 Jun; 10(3): 159-64 The use of mimics as internal standards to avoid false negatives in diagnostic PCR.
2. Февралева И.С., Судариков А.Б. Способ определения парвовируса Б 19. Патент на изобретение 2146372, Государственный реестр изобретений Российской Федерации, 10 марта 2000 г., Москва.

Claims (1)

  1. Способ конструирования внутреннего стандарта для количественного определения ДНК в конкурентной полимеразной цепной реакции (ПЦР), включающий амплификацию в ПЦР и клонирование ДНК с измененным по сравнению с выявляемой ДНК размером и амплифицирующейся с теми же праймерами, что и выявляемая ДНК, и выявление плазмидной ДНК, имеющей район, коамплифицирующийся с выявляемой ДНК, отличающийся тем, что ПЦР проводят с использованием в качестве матрицы произвольной ДНК при температуре отжига ниже оптимальной для используемых праймеров и неспецифический продукт амплификации, отличный по длине от выявляемого продукта, используют в качестве внутреннего стандарта.
RU2001106810A 2001-03-15 2001-03-15 Способ конструирования внутреннего стандарта для количественного определения днк методом конкурентной полимеразной цепной реакции RU2194761C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106810A RU2194761C2 (ru) 2001-03-15 2001-03-15 Способ конструирования внутреннего стандарта для количественного определения днк методом конкурентной полимеразной цепной реакции

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106810A RU2194761C2 (ru) 2001-03-15 2001-03-15 Способ конструирования внутреннего стандарта для количественного определения днк методом конкурентной полимеразной цепной реакции

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2194761C2 true RU2194761C2 (ru) 2002-12-20

Family

ID=20247103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001106810A RU2194761C2 (ru) 2001-03-15 2001-03-15 Способ конструирования внутреннего стандарта для количественного определения днк методом конкурентной полимеразной цепной реакции

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2194761C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2268945C2 (ru) * 2003-12-23 2006-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова Способ количественного определения копий днк и рнк мишеней методом полимеразной цепной реакции

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116349C1 (ru) * 1991-09-16 1998-07-27 Министр обороны Объединенного королевства Великобритании и Северной Ирландии Способ обнаружения идентификации и/или количественной оценки материала, набор для анализа, оптический волновод, биосенсор
RU2143004C1 (ru) * 1993-09-27 1999-12-20 АРЧ Девелопмент Корпорейшн Способ определения последовательности нуклеиновой кислоты (варианты) и набор для использования при определении последовательности нуклеиновой кислоты
RU2146707C1 (ru) * 1996-04-11 2000-03-20 Куликова Валентина Филипповна Способ выявления анализируемой последовательности нуклеиновых кислот

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116349C1 (ru) * 1991-09-16 1998-07-27 Министр обороны Объединенного королевства Великобритании и Северной Ирландии Способ обнаружения идентификации и/или количественной оценки материала, набор для анализа, оптический волновод, биосенсор
RU2143004C1 (ru) * 1993-09-27 1999-12-20 АРЧ Девелопмент Корпорейшн Способ определения последовательности нуклеиновой кислоты (варианты) и набор для использования при определении последовательности нуклеиновой кислоты
RU2146707C1 (ru) * 1996-04-11 2000-03-20 Куликова Валентина Филипповна Способ выявления анализируемой последовательности нуклеиновых кислот

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2268945C2 (ru) * 2003-12-23 2006-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова Способ количественного определения копий днк и рнк мишеней методом полимеразной цепной реакции

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111593145B (zh) 一种CRISPR/Cas12一步核酸检测方法及新型冠状病毒检测试剂盒
ES2773313T3 (es) Sonda de ácido nucleico con un único marcador fluoróforo unido a una citosina interna para uso en amplificación isotérmica mediada por bucle
ES2439951T3 (es) Detección y cuantificación multiplex de ácidos nucleicos microbianos controlada de forma interna
JP6126381B2 (ja) 標的核酸の検出方法及びキット
ES2260378T3 (es) Pcr multiplex cuantitativa con un intervalo dinamico elevado.
CN105821138A (zh) 一种基于连接反应构建双茎环结构dna模板检测核酸的方法
ES2605303T3 (es) Detección cualitativa y cuantitativa de ácidos nucleicos microbianos
KR102030244B1 (ko) 뎅기 바이러스 검출용 올리고뉴클레오티드 세트 및 이의 용도
CN104131112A (zh) 一种淋球菌检测用引物组、含有该引物组的试剂盒及其应用
CN113322308A (zh) 一种检测hbv的荧光传感器及其制备与应用
CN105385684B (zh) 用于为核酸扩增作对照的寡核苷酸
RU2194761C2 (ru) Способ конструирования внутреннего стандарта для количественного определения днк методом конкурентной полимеразной цепной реакции
CN114480690A (zh) 金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌核酸快速检测方法及试剂盒
US5631129A (en) Target nucleic acid amplification/detection systems and methods for the use thereof
JP7176682B2 (ja) 白癬菌の遺伝子をlamp法により検出するためのプライマーセット及びそれを含むキット並びにそれらを用いて白癬菌を検出する方法
CN111206122A (zh) 一种新型冠状病毒核酸检测试剂盒
KR102030245B1 (ko) 치쿤군야 바이러스 검출용 올리고뉴클레오티드 세트 및 이의 용도
Garafutdinov et al. New method for microRNA detection based on multimerization
CN110257484A (zh) 一种核酸恒温荧光扩增检测方法及试剂盒
CN100487432C (zh) 采用分子信标对核酸信号进行恒温放大与检测的方法
WO2011087782A2 (en) Compositions, kits and methods for detection of trypanosoma cruzi using loop-mediated isothermal amplication
Wang et al. One-step and highly sensitive quantification of fusion genes with isothermal amplification initiated by a fusion-site anchored stem-loop primer
IL143638A (en) Method for diagnosing the presence of an organism, a development of a disease or an infection and/or of a cell, in a biological sample
GROVER et al. Simple, sensitive and accurate method for the quantification of prothrombin mRNA by using competitive PCR
CN112322782A (zh) 聚合酶螺旋反应快速检测kshv的引物组、试剂盒及方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090316