RU2525710C1 - METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE Pu(5mC)GPy AT PREDETERMINED POSITION OF LONG-DISTANCE DNA - Google Patents

METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE Pu(5mC)GPy AT PREDETERMINED POSITION OF LONG-DISTANCE DNA Download PDF

Info

Publication number
RU2525710C1
RU2525710C1 RU2013127090/10A RU2013127090A RU2525710C1 RU 2525710 C1 RU2525710 C1 RU 2525710C1 RU 2013127090/10 A RU2013127090/10 A RU 2013127090/10A RU 2013127090 A RU2013127090 A RU 2013127090A RU 2525710 C1 RU2525710 C1 RU 2525710C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
gpy
sequence
site
endonuclease
Prior art date
Application number
RU2013127090/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Викторович Кузнецов
Александр Григорьевич Акишев
Мурат Абдурашитович Абдурашитов
Сергей Харитонович Дегтярев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм"
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 Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм"
Priority to RU2013127090/10A priority Critical patent/RU2525710C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525710C1 publication Critical patent/RU2525710C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: method comprises obtaining samples of highly purified DNA, fragmentation of the isolated DNA with restriction endonuclease having no recognition site in the amplified region, hydrolysis of fragmented DNA by methyl-dependent site-specific DNA-endonuclease GlaI or its isoschizomer, ligation of the universal oligonucleotide adapter to the hydrolysed DNA followed by amplification in real time using a primer and a probe complementary to the test DNA and the hybrid primer, which 3'end is complementary to at least 3 nucleotides of the 3' terminus of DNA in the test area of hydrolysis GlaI, and the remaining part is complementary to an adapter sequence, and making conclusion on the basis of a fluorescent signal on the presence of the sequence Pu(5mC)GPy.
EFFECT: improved method.
4 cl, 4 dwg, 5 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа определения нуклеотидной последовательности (сайта) 5'-Pu(5mC)GPy-3'/3'-PyG(5mC)Pu-5' (здесь и далее 5mC - 5-метилцитозин) в заданном положении протяженной ДНК.The invention relates to biotechnology and relates to a method for determining the nucleotide sequence (site) of 5'-Pu (5mC) GPy-3 '/ 3'-PyG (5mC) Pu-5' (hereinafter 5mC - 5-methylcytosine) in a given extended position DNA

Метилирование ДНК является одним из основных и наиболее изученных механизмов эпигенетической регуляции активности генов высших эукариот. Метилирование CpG-островков в 5'-регуляторной области блокирует транскрипцию соответствующих генов и в норме имеет место при инактивации Х-хромосомы, а также импринтинге отдельных генов [1]. В свою очередь аберрантное метилирование сайтов PuCGPy (с образованием последовательности Pu(5mC)GPy) ДНК-метилтрансферазами человека DNMT3a и DNMT3b в регуляторных районах связывают с развитием некоторых заболеваний, в частности, онкопатологий [2, 3]. Гиперметилирование CpG-островков в регуляторных областях генов-онкосупрессоров, характерное для опухолевых тканей, сохраняется и в малигнантных клеточных линиях, полученных из этих тканей [4, 5].DNA methylation is one of the main and most studied mechanisms of epigenetic regulation of gene activity in higher eukaryotes. Methylation of CpG islands in the 5'-regulatory region blocks the transcription of the corresponding genes and normally occurs during inactivation of the X chromosome, as well as imprinting of individual genes [1]. In turn, aberrant methylation of PuCGPy sites (with the formation of the Pu (5mC) GPy sequence) by human DNA methyltransferases DNMT3a and DNMT3b in regulatory regions is associated with the development of certain diseases, in particular, oncopathologies [2, 3]. Hypermethylation of CpG islands in the regulatory regions of tumor suppressor genes, characteristic of tumor tissues, is also retained in malignant cell lines obtained from these tissues [4, 5].

Наиболее известным способом определения эпигенетического статуса участков ДНК является использование эндонуклеаз рестрикции, блокируемых метилированнием цитозиновых оснований в сайтах узнавания. Чаще всего используется пара эндонуклеаз HpaII и MspI, которые узнают тетрануклеотидную последовательность CCGG, но блокируются по-разному: MspI не расщепляет последовательность (5mC)CGG, a HpaII - C(5mC)GG [6]. В случае метилирования внутреннего CG-динуклеотида этого сайта он будет расщепляться эндонуклеазой MspI, и амплификация фрагмента ДНК происходить не будет, тогда как HpaII такой сайт не расщепляет и в ходе ПЦР будет происходить наработка фрагмента ДНК.The best known method for determining the epigenetic status of DNA sites is the use of restriction endonucleases blocked by methylation of cytosine bases at recognition sites. Most often, a pair of HpaII and MspI endonucleases is used, which recognize the tetranucleotide sequence of CCGG but are blocked in different ways: MspI does not cleave the sequence (5mC) CGG, and HpaII does not cleave C (5mC) GG [6]. In the case of methylation of the internal CG dinucleotide of this site, it will be cleaved with the MspI endonuclease, and the DNA fragment will not be amplified, while the HpaII site will not cleave and the DNA fragment will be generated during PCR.

Недостатком способа является то, что последовательность CCGG в отличие от PuCGPy не является сайтом для аберрантного метилирования de novo, таким образом, диагностическая ценность этого способа ниже. Другие используемые для анализа эндонуклеазы рестрикции (HhaI, BstUI, AciI и т.д.) также не удобны для полноценного анализа наличия метилирования, поскольку их сайты узнавания включают в себя лишь некоторые из возможных точек метилирования ДНК эукариот и, в добавок, не имеют изошизомеров, отличающихся по чувствительности к метилированному основанию в CG-динуклеотиде (что желательно для наличия положительного контроля в экспериментах).The disadvantage of this method is that the CCGG sequence, unlike PuCGPy, is not a de novo aberrant methylation site, so the diagnostic value of this method is lower. Other restriction endonucleases used for analysis (HhaI, BstUI, AciI, etc.) are also not convenient for a complete analysis of the presence of methylation, since their recognition sites include only some of the possible methylation points of eukaryotic DNA and, in addition, do not have isoshizomers differing in sensitivity to the methylated base in the CG dinucleotide (which is desirable for the presence of a positive control in experiments).

Альтернативой является использование для анализа статуса метилирования ДНК метилзависимых эндонуклеаз, которые специфически фрагментируют только метилированную ДНК. Недавно зарубежными исследователями в этих целях был использован фермент McrBC, который узнает последовательность R(mC)N40-2000R(mC) и расщепляет ее вблизи от одного из двух узнаваемых динуклеотидов [7-9]. В настоящее время такой подход используется только в научно-исследовательских работах и в клинической практике пока не применяется. Использование эндонуклеазы McrBC для анализа наличия метилированой ДНК имеет ряд недостатков. В частности, зависимость от двух метилированных цитозиновых оснований, удаленных на значительное расстояние друг от друга, ограничивает возможность определения наличия метилирования в произвольно выбранной области ДНК.An alternative is to use methyl-dependent endonucleases that specifically fragment only methylated DNA to analyze DNA methylation status. Recently, foreign researchers used the McrBC enzyme for this purpose, which recognizes the sequence R (mC) N40-2000R (mC) and cleaves it near one of the two recognizable dinucleotides [7–9]. Currently, this approach is used only in scientific research and in clinical practice has not yet been applied. The use of McrBC endonuclease to analyze the presence of methylated DNA has several disadvantages. In particular, the dependence on two methylated cytosine bases removed at a considerable distance from each other limits the possibility of determining the presence of methylation in an arbitrarily selected region of DNA.

Применение вместо McrBC метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазы GlaI, сайт узнавания которой полностью соответствует продукту реакции, образующемуся при метилировании ДНК de novo клеточными метилазами DNMT3a и DNMT3b [10, 11], позволяет избавиться от данного недостатка.The use of the methyl-dependent site-specific DNA endonuclease GlaI instead of McrBC, the recognition site of which fully corresponds to the reaction product resulting from de novo DNA methylation with cell methylases DNMT3a and DNMT3b [10, 11], allows to eliminate this drawback.

Наиболее близким к заявленному способу-прототипом, является способ определения нуклеотидной последовательности Pu(5mC)GPy в заданном положении протяженной ДНК, включающий предварительный гидролиз исследуемой ДНК метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазой GlaI и последующую амплификацию в реальном времени с ПЦР-хелперами [12]. Использование хелперов, представляющих собой сложные олигонуклеотидные структуры, 3' половина которых комплементарна исследуемой ДНК до места предполагаемого гидролиза, а 5' конец кодирует последовательность для праймера, позволяет точно отметить место гидролиза GlaI, таким образом, наличие ПЦР сигнала однозначно говорит о наличии последовательности Pu(5mC)GPy.Closest to the claimed prototype method is a method for determining the nucleotide sequence of Pu (5mC) GPy in a predetermined position of extended DNA, including preliminary hydrolysis of the studied DNA with methyl-dependent site-specific DNA endonuclease GlaI and subsequent amplification in real time with PCR helpers [12] . The use of helpers, which are complex oligonucleotide structures, 3 'half of which is complementary to the studied DNA to the site of the proposed hydrolysis, and the 5' end encodes the sequence for the primer, allows you to accurately mark the site of GlaI hydrolysis, thus, the presence of the PCR signal clearly indicates the presence of the Pu sequence 5mC) GPy.

Недостатками известного способа являются длительность, дороговизна и ограниченные функциональные возможности. Так, каждый раунд амплификации содержит две стадии отжига и элонгации: на первой гибридизуется хелпер и затем с него достраивается последовательность ДНК, являющаяся комплементарной к праймеру, а далее, после денатурации, гибридизуется праймер и происходит дальнейшая наработка ампликона. Так как хелпер и праймер имеют схожие структуры, то между ними происходит сильная конкуренция, для уменьшения которой необходимо тщательно подбирать соотношение праймер/хелпер и использовать в структуре хелпера единичные замены нуклеотидов на инозин. Кроме того, подобная система отличается низкой эффективностью ПЦР, длительностью времени реакции (для получения данных необходимо провести до 85 раундов ПЦР), высокой вероятностью преждевременного разложения компонентов реакционной смеси и необходимостью синтеза уникального хелпера для каждой исследуемой последовательности.The disadvantages of this method are the duration, high cost and limited functionality. So, each round of amplification contains two stages of annealing and elongation: on the first, the helper is hybridized and then a DNA sequence complementary to the primer is completed from it, and then, after denaturation, the primer is hybridized and the amplicon continues to work. Since the helper and primer have similar structures, there is strong competition between them, to reduce which it is necessary to carefully select the primer / helper ratio and use single nucleotide substitutions for inosine in the helper structure. In addition, such a system is characterized by low PCR efficiency, a long reaction time (up to 85 rounds of PCR are necessary to obtain data), a high probability of premature decomposition of the components of the reaction mixture, and the need to synthesize a unique helper for each test sequence.

Задачей изобретения является упрощение известного способа и расширение его функциональных возможностей.The objective of the invention is to simplify the known method and expand its functionality.

Поставленная задача достигается предлагаемым способом, заключающимся в получении образцов высокоочищенной ДНК, предварительной фрагментации выделенной ДНК эндонуклеазой рестрикции, не имеющей сайта узнавания в амплифицируемом районе, в частности TaqI; гидролизом фрагментированной ДНК метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазой GlaI или ее изошизомером, лигировании универсального олигонуклеотидного адаптера к гидролизованной ДНК с последующей амплификацией в реальном времени с использованием праймера и зонда, комплементарных исследуемой ДНК и гибридного праймера, 5' конец которого комплементарен не менее 3 нуклеотидам 3' конца ДНК у исследуемого места гидролиза GlaI, а оставшаяся часть комплементарна адаптерной последовательности, и составлением заключения по появлению флуоресцентного сигнала в случае наличия последовательности 5'-Pu(5mC)GPy-3'/3'-PyG(5mC)Pu-5'.The problem is achieved by the proposed method, which consists in obtaining samples of highly purified DNA, preliminary fragmentation of the extracted DNA with a restriction endonuclease that does not have a recognition site in the amplified region, in particular TaqI; by hydrolysis of fragmented DNA by a methyl-dependent site-specific DNA endonuclease GlaI or its isoshizomer, ligation of a universal oligonucleotide adapter to a hydrolyzed DNA, followed by real-time amplification using a primer and probe complementary to the studied DNA and a hybrid primer, 5 'end of which is at least 3 3 'of the DNA end at the studied site of GlaI hydrolysis, and the remainder is complementary to the adapter sequence, and drawing up a conclusion on the appearance of fluorine stsentnogo signal in the case of sequence 5'-Pu (5mC) GPy-3 '/ 3'-PyG (5mC) Pu-5'.

Высокоочищенную ДНК выделяют, как описано ранее в [13]. Предварительную фрагментацию ДНК проводят в реакционной смеси, содержащей ДНК и эндонуклеазу рестрикции TaqI (или ее изошизомера) в течение 2 часов при 65°C в буфере: 33 мМ трис-ацетат, pH 7,9; 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия, 1 мМ дитиотреитол. Затем фрагментированную ДНК расщепляют путем добавления 1-2 е.а. метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазы GlaI (или ее изошизомера), в реакционном буфере (20 мМ Tris-SO4, pH 8.0, 4 мМ MgCl2, 1 мМ β-меркаптоэтанол, 100 нг/мкл BSA) в течение 1 часа при 30°C с последующей инактивацией при 65°C в течение 20 минут. Далее, в реакционную смесь вносят АТФ до конечной концентрации 0,5-1,0 мМ, ПЭГ до 1-2%, β-меркаптоэтанол до 6,8-8,0 мМ, универсальный адаптер (5'-CTCCCGCCTGCTCTTTCATCG-3'/3'-ACGAGAAAGTAGC-5') до конечной концентрации 500-1000 нМ и 500-1000 е.а. высокоактивной Т4 ДНК-лигазы. Реакцию лигирования адаптера проводят в течение 15 минут при 25°C, затем лигазу термоинактивируют при 65°C в течение 20 минут. Для проведения реакции ПЦР к смеси добавляют до достижения итоговых концентраций: 50 мМ Tris-SO4, pH 9.0, 30 мМ KCl, 10 мМ сульфата аммония, 3 мМ MgCl2, 0,2 мМ, смеси дезоксирибонуклеозидтрифосфатов, 0,01% Tween-20, смесь праймеров и зонда по 0,4-0,8 мкМ каждого и 0,04-0,1 е.а./мкл Hot Start ДНК-полимеразы. Появление флуоресцентного сигнала в ходе ПЦР однозначно говорит о наличии последовательности Pu(5mC)GPy в заданном положении протяженной ДНК.Highly purified DNA is isolated as described previously in [13]. Preliminary DNA fragmentation is carried out in a reaction mixture containing DNA and TaqI restriction endonuclease (or its isoshizomer) for 2 hours at 65 ° C in buffer: 33 mM Tris-acetate, pH 7.9; 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate, 1 mM dithiothreitol. Then the fragmented DNA is cleaved by adding 1-2 ea. GlaI methyl-dependent site-specific DNA endonuclease (or its isoschisomer), in the reaction buffer (20 mM Tris-SO 4 , pH 8.0, 4 mM MgCl 2 , 1 mM β-mercaptoethanol, 100 ng / μl BSA) for 1 hour at 30 ° C followed by inactivation at 65 ° C for 20 minutes. Further, ATP is added to the reaction mixture to a final concentration of 0.5-1.0 mM, PEG to 1-2%, β-mercaptoethanol to 6.8-8.0 mM, universal adapter (5'-CTCCCGCCTGCTCTTTCATCG-3 '/ 3'-ACGAGAAAGTAGC-5 ') to a final concentration of 500-1000 nM and 500-1000 ea highly active T4 DNA ligase. The adapter ligation reaction is carried out for 15 minutes at 25 ° C, then the ligase is thermally inactivated at 65 ° C for 20 minutes. To carry out a PCR reaction, the mixture is added until the final concentrations are reached: 50 mM Tris-SO 4 , pH 9.0, 30 mM KCl, 10 mM ammonium sulfate, 3 mM MgCl 2 , 0.2 mM, a mixture of deoxyribonucleoside triphosphates, 0.01% Tween- 20, a mixture of primers and probe of 0.4-0.8 μm each and 0.04-0.1 EA / μl of Hot Start DNA polymerase. The appearance of a fluorescent signal during PCR unambiguously indicates the presence of a Pu (5mC) GPy sequence at a given position of extended DNA.

Определяющими отличительными признаками предлагаемого способа по сравнению с прототипом являются:The defining distinguishing features of the proposed method in comparison with the prototype are:

1. Предварительную фрагментацию ДНК осуществляют эндонуклеазой рестрикции TaqI или другой, не имеющей сайта узнавания в изучаемом регионе, что позволяет провести более полное расщепление исходной ДНК;1. Preliminary DNA fragmentation is carried out with a TaqI restriction endonuclease or another that does not have a recognition site in the studied region, which allows for a more complete cleavage of the original DNA;

2. К гидролизованной ДНК лигируют универсальный олигонуклеотидный адаптер 5'-CTCCCGCCTGCTCTTTCATCG-3'/3'-CGATGAAAGAGCA-5', что позволяет упростить способ и расширить его функциональные возможности за счет того, что в процессе лигирования гидролизованной ДНК с универсальным адаптером маркируются все последовательности Pu(5mC)GPy, что позволяет анализировать любую последовательность Pu(5mC)GPy на протяженной ДНК, в том числе и несколько последовательностей одновременно (мультиплекс);2. The universal oligonucleotide adapter 5'-CTCCCGCCTGCTCTTTCATCG-3 '/ 3'-CGATGAAAGAGCA-5' is ligated to the hydrolyzed DNA, which makes it possible to simplify the method and expand its functionality due to the fact that all sequences are marked during the ligation of the hydrolyzed DNA with the universal adapter Pu (5mC) GPy, which allows you to analyze any Pu (5mC) GPy sequence on extended DNA, including several sequences simultaneously (multiplex);

3. Амплификацию проводят с использованием праймера и зонда, комплементарных исследуемой ДНК и гибридного праймера, 3' конец которого комплементарен не менее трем нуклеотидам 3' конца ДНК от заданного места гидролиза метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазой, а оставшаяся часть комплементарна адаптерной последовательности, что позволяет повысить специфичность гибридизации к исследуемому району ДНК.3. Amplification is carried out using a primer and a probe complementary to the studied DNA and a hybrid primer, the 3 'end of which is complementary to at least three nucleotides of the 3' end of the DNA from the given site of hydrolysis of the methyl dependent site-specific DNA endonuclease, and the remainder is complementary to the adapter sequence, which improves the specificity of hybridization to the studied DNA region.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following examples of specific performance.

Пример 1. Определение последовательности Pu(5mC)GPy в плазмиде pHspAI2.Example 1. The sequence determination of Pu (5mC) GPy in plasmid pHspAI2.

Плазмида pHspAI2 несет в себе ген метилазы M.HspAI, которая узнает последовательность 5'-GCGC-3'/3'-CGCG-5' и метилирует внутренний цитозин с образованием последовательности 5'-G(5mC)GC-3'/3'-CG(5mC)G-5'. Данная последовательность является частным случаем сайта узнавания метилзависимой ДНК-эндонуклеазы GlaI.Plasmid pHspAI2 carries the M.HspAI methylase gene, which recognizes the 5'-GCGC-3 '/ 3'-CGCG-5' sequence and methylates internal cytosine to form the 5'-G (5mC) GC-3 '/ 3' sequence -CG (5mC) G-5 '. This sequence is a special case of the recognition site of methyl-dependent GlaI DNA endonuclease.

Предварительную фрагментацию ДНК плазмиды pHspAI2 проводили в 50 мкл реакционной смеси, включающей 5 мкг ДНК и 20 единиц эндонуклеазы рестрикции GsaI в течение 2 часов при 65°C в буфере: 33 мМ трис-ацетат, pH 7,9; 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия, 1 мМ дитиотреитол. В качестве контрольной ДНК использовали неметилированную плазмиду pBR322, которую подвергали предварительному гидролизу аналогичным образом ДНК-эндонуклеазой HindIII в течение 2 часов при 37°C в буфере: 10 мM трис-хлорид, pH 8,5; 10 мМ хлорид магния, 100 мМ хлорид натрия, 1 мМ дитиотреитол. Затем гидролизаты ДНК очищали фенол-хлороформной экстракцией и высаживали 96% этанолом по общепринятой методике [13], после чего осадки ДНК высушивали при комнатной температуре и растворяли в 40 мкл буфера ТЕ (10 мМ трис-HCl, pH 8,0; 1 мМ ЭДТА). Концентрацию фрагментированной ДНК измеряли при помощи спектрофотометра и доводили до концентрации 1500 копий/мкл раствором буфера ТЕ, содержащего 5 нг/мкл ДНК фага λ. В эксперимент брали 6 различных пробирок (табл.1), в каждую вносили по 15 мкл соответствующей ДНК. Пробирка 1 - эксперимент, 2-4 - использованы в качестве контроля соответствующих стадий, 5 - отрицательный контроль. Затем фрагментированную ДНК расщепляли путем добавления 1 е.а. метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазы GlaI, в реакционном буфере (20 мМ Tris-SO4, pH 8.0, 4 мМ MgCl2, 1 мМ β-меркаптоэтанол, 100 нг/мкл BSA) в течение 1 часа при 30°C с последующей инактивацией при 65°C в течение 20 минут. Далее, в реакционную смесь вносили АТФ до концентрации 0,5 мМ, ПЭГ до 1%, β-меркаптоэтанол до 6,8 мМ, универсальный адаптер до 500 нМ и 1000 е.а. высокоактивной Т4 ДНК-лигазы. Лигировали 15 минут при 25°C, затем термоинактивировали при 65°C в течение 20 минут. Для проведения реакции ПЦР к смеси добавляли до достижения итоговых концентраций: 50 мМ Tris-SO4, pH 9.0, 30 мМ KCl, 10 мМ сульфата аммония, 3 мМ MgCl2, 0,2 мМ смеси дезоксирибонуклеозидтрифосфатов, 0,01% Tween-20, смесь праймеров и зонда по 0,4 мкМ каждого и 0,04 е.а./мкл Hot Start ДНК-полимеразы. Структура праймеров и зонда следующая: прямой - 5'-GACACATGCAGCTCCCGGAGA-3', гибридный - 5'-CCTGCTCTTTCATCGGCCCT-3' (подчеркнута часть праймера, комплементарная исследуемой ДНК), зонд - 5'-FAM-TCTGCTCCCGGC ATCCGCTTAC AGAC-BHQ1-3'. Полученную смесь разделяли на 3 части и амплифицировали на амплификаторах ДТ-322 (ДНК-технология) либо CFX-96 (Bio-Rad) по программе: 95°C 3 мин, далее 5 циклов без детекции: 95°C 10 сек, 61°C 30 сек, 72°C 10 сек; затем 45 циклов с детекцией (канал FAM) на стадии отжига: 95°C 10 сек, 61°C 30 сек, 72°C 10 сек.The preliminary fragmentation of plasmid pHspAI2 DNA was performed in 50 μl of the reaction mixture, including 5 μg of DNA and 20 units of GsaI restriction endonuclease for 2 hours at 65 ° C in buffer: 33 mM Tris-acetate, pH 7.9; 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate, 1 mM dithiothreitol. As the control DNA, the unmethylated plasmid pBR322 was used, which was subjected to preliminary hydrolysis in the same manner with HindIII DNA endonuclease for 2 hours at 37 ° C in buffer: 10 mM Tris chloride, pH 8.5; 10 mm magnesium chloride, 100 mm sodium chloride, 1 mm dithiothreitol. Then, DNA hydrolysates were purified by phenol-chloroform extraction and precipitated with 96% ethanol according to the standard procedure [13], after which the DNA precipitates were dried at room temperature and dissolved in 40 μl of TE buffer (10 mM Tris-HCl, pH 8.0; 1 mM EDTA ) The concentration of fragmented DNA was measured using a spectrophotometer and adjusted to a concentration of 1,500 copies / μl with a TE buffer solution containing 5 ng / μl of phage λ DNA. 6 different tubes were taken in the experiment (Table 1), 15 μl of the corresponding DNA was added to each. Test tube 1 - experiment, 2-4 - used as control of the corresponding stages, 5 - negative control. Then the fragmented DNA was digested by adding 1 e.a. GlaI methyl-dependent site-specific DNA endonuclease, in reaction buffer (20 mM Tris-SO 4 , pH 8.0, 4 mM MgCl 2 , 1 mM β-mercaptoethanol, 100 ng / μl BSA) for 1 hour at 30 ° C followed by inactivation at 65 ° C for 20 minutes. Further, ATP was added to the reaction mixture to a concentration of 0.5 mM, PEG to 1%, β-mercaptoethanol to 6.8 mM, a universal adapter to 500 nM and 1000 ea. highly active T4 DNA ligase. Ligated for 15 minutes at 25 ° C, then thermally inactivated at 65 ° C for 20 minutes. To conduct a PCR reaction, the mixture was added until the final concentrations were reached: 50 mM Tris-SO 4 , pH 9.0, 30 mM KCl, 10 mM ammonium sulfate, 3 mM MgCl 2 , 0.2 mM deoxyribonucleoside triphosphate mixture, 0.01% Tween-20 , a mixture of primers and probe of 0.4 μm each and 0.04 EA / μl of Hot Start DNA polymerase. The structure of the primers and the probe is as follows: direct - 5'-GACACATGCAGCTCCCGGAGA-3 ', hybrid - 5'-CCTGCTCTTTCATCG GCCCT -3' (the part of the primer complementary to the studied DNA is underlined), probe - 5'-FAM-TCTGCTCCCGTG AT3 '. The resulting mixture was divided into 3 parts and amplified on amplifiers DT-322 (DNA technology) or CFX-96 (Bio-Rad) according to the program: 95 ° C for 3 min, then 5 cycles without detection: 95 ° C 10 sec, 61 ° C 30 sec, 72 ° C 10 sec; then 45 cycles with detection (FAM channel) at the annealing stage: 95 ° C for 10 sec, 61 ° C for 30 sec, 72 ° C for 10 sec.

В таблице 1 представлены результаты качественного анализа наличия последовательности Pu(5mC)GPy в протяженной бактериальной ДНК.Table 1 presents the results of a qualitative analysis of the presence of the Pu (5mC) GPy sequence in extended bacterial DNA.

Таблица 1.Table 1. Пробирка №Test tube No. 1one 22 33 4four 55 Плазмидная ДНКPlasmid DNA pHspAI2pHspAI2 pHspAI2pHspAI2 pHspAI2pHspAI2 pHspAI2pHspAI2 pBR322pBR322 Добавление GlaIAdding GlaI ++ -- ++ -- ++ Добавление лигазыAdding ligase ++ ++ -- -- ++ Наличие последовательности Pu(5mC)GPy (3 повтора)The presence of the sequence Pu (5mC) GPy (3 repetitions) ++ -- -- -- -- ++ -- -- -- -- ++ -- -- -- --

На фиг.1 показана кривая накопления продукта с модифицированной ДНК с течением времени. При этом видно, что реакция ПЦР происходит только тогда, когда к изучаемой ДНК после предварительного гидролиза GlaI лигируется адаптер, тем самым создавая условия для правильного отжига гибридного праймера (табл.1, пробирка 1). Если хотя бы одна из стадий пропущена, то наработка продукта невозможна (табл.1, пробирки 2-4), равно как и наличие неспецифической ДНК не дает ложноположительных результатов (табл.1, пробирка 5).Figure 1 shows the accumulation curve of a modified DNA product over time. It can be seen that the PCR reaction occurs only when the adapter is ligated to the studied DNA after preliminary hydrolysis of GlaI, thereby creating conditions for the correct annealing of the hybrid primer (Table 1, tube 1). If at least one of the stages is skipped, then product production is impossible (Table 1, tubes 2-4), as well as the presence of nonspecific DNA does not give false positive results (Table 1, tube 5).

Пример 2. Определение последовательности Pu(5mC)GPy в первом экзоне гена-онкосупрессора CST6.Example 2. Sequencing of Pu (5mC) GPy in the first exon of the CST6 tumor suppressor gene.

Для анализа наличия последовательности Pu(5mC)GPy была выбрана ДНК из клеток Raji (лимфома Беркитта), в которой исследуемый район гена CST6 гиперметилирован, в качестве неметилированного отрицательного контроля ДНК мыши линии А/Не.To analyze the presence of the Pu (5mC) GPy sequence, DNA was selected from Raji cells (Burkitt's lymphoma), in which the studied region of the CST6 gene was hypermethylated as an unmethylated negative control of mouse A / He line DNA.

Предварительную фрагментацию и очистку ДНК проводили аналогично примеру 1, но в качестве эндонуклеазы рестрикции, не имеющей сайта узнавания в исследуемом районе, применяли TaqI в буфере: 33 мМ трис-ацетат, pH 7,9; 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия, 1 мМ дитиотреитол. Для анализа использовали ДНК в концентрации 1500 копий/мкл без дополнительного добавления ДНК фага λ. Последующее расщепление и дотирование полученных фрагментов также проводили в условиях, описанных в примере 1, но с увеличенными концентрациями реактивов при лигировании. Конечные концентрации составили: АТФ 1 мМ, ПЭГ 2%, β-меркаптоэтанол 8 мМ, универсальный адаптер 1000 нМ и использовали 1000 е.а. высокоактивной Т4 ДНК-лигазы в реакцию. ПЦР осуществляли, как описано в примере 1, за исключением того, что использовали ДНК-праймеры: прямой - 5'-GC ATGGTCGGAGAACTCC-3', гибридный - 5'-CTGCTCTTTCATCGGCCGC-3' (подчеркнута часть праймера, комплементарная исследуемой ДНК) и зонд - 5'-FAM-CTTCTGC ACCTGCGGGTCGT-BHQ1-3'.Preliminary fragmentation and purification of DNA was carried out analogously to example 1, but as a restriction endonuclease that does not have a recognition site in the study area, TaqI was used in a buffer: 33 mM Tris-acetate, pH 7.9; 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate, 1 mM dithiothreitol. For analysis, DNA was used at a concentration of 1500 copies / μl without additional addition of phage λ DNA. Subsequent splitting and subsidizing of the obtained fragments was also carried out under the conditions described in example 1, but with increased concentrations of reagents during ligation. Final concentrations were: ATP 1 mM, PEG 2%, β-mercaptoethanol 8 mM, universal adapter 1000 nM and 1000 ea were used. highly active T4 DNA ligase in the reaction. PCR was carried out as described in example 1, except that DNA primers were used: direct - 5'-GC ATGGTCGGAGAACTCC-3 ', hybrid - 5'-CTGCTCTTTCATCG GCCGC- 3' (underlined part of the primer complementary to the DNA being studied) and probe - 5'-FAM-CTTCTGC ACCTGCGGGTCGT-BHQ1-3 '.

В таблице 2 представлены результаты анализа наличия последовательности Pu(5mC)GPy в первом экзоне гена-онкосупрессора CST6.Table 2 presents the results of the analysis of the presence of the Pu (5mC) GPy sequence in the first exon of the CST6 tumor suppressor gene.

Таблица 2.Table 2. Пробирка №Test tube No. 1one 22 33 4four 55 66 77 88 ДНКDNA RajiRaji МышьMouse Добавление GlaIAdding GlaI ++ -- -- ++ ++ -- -- Добавление лигазыAdding ligase ++ -- ++ -- ++ -- ++ -- Наличие последовательности Pu(5mC)GPy (3 повтора)The presence of the sequence Pu (5mC) GPy (3 repetitions) ++ -- -- -- -- -- -- -- ++ -- -- -- -- -- -- -- ++ -- -- -- -- -- -- --

На фиг.2 показана кривая накопления продукта с модифицированной ДНК Raji с течением времени. Аналогично примеру 1, реакция ПЦР происходит только тогда, когда к изучаемой ДНК после предварительного гидролиза GlaI лигируется адаптер, тем самым создавая условия для правильного отжига гибридного праймера (табл.2, пробирка 1). В случае с геномной ДНК человека пропуск одной или нескольких стадий также препятствует наработке продукта (табл.2, пробирки 2-4). Неметилированная ДНК эукариотическая ДНК не дает ложноположительных результатов независимо от пропущенных стадий (табл.2, пробирки 5-8).Figure 2 shows the accumulation curve of a product with modified Raji DNA over time. Analogously to example 1, the PCR reaction occurs only when the adapter is ligated to the studied DNA after preliminary hydrolysis of GlaI, thereby creating conditions for the correct annealing of the hybrid primer (Table 2, tube 1). In the case of human genomic DNA, skipping one or more stages also interferes with product development (Table 2, tubes 2-4). Unmethylated DNA eukaryotic DNA does not give false-positive results regardless of the missed stages (Table 2, tubes 5-8).

Пример 3. Определение последовательности Pu(5mC)GPy в первом экзоне гена-онкосупрессора RARB.Example 3. Sequence Determination of Pu (5mC) GPy in the first exon of the RARB cancer suppressor gene.

Для анализа наличия последовательности Pu(5mC)GPy была выбрана ДНК из клеток Raji (лимфома Беркитта), в которой гиперметилирована исследуемая область гена RARB, в качестве отрицательного контроля неспецифической ДНК была выбрана ДНК мыши линии А/Не и плазмида pHspAI2.To analyze the presence of the Pu (5mC) GPy sequence, DNA was selected from Raji cells (Burkitt’s lymphoma), in which the studied region of the RARB gene was hypermethylated, and mouse DNA of the A / He line and plasmid pHspAI2 were chosen as a negative control for non-specific DNA.

Предварительную фрагментацию и очистку ДНК проводили аналогично примеру 1, но в качестве эндонуклеазы рестрикции, не имеющей сайта узнавания в исследуемом районе, применяли TaqI в буфере: 33 мМ трис-ацетат, pH 7,9; 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия, 1 мМ дитиотреитол. Для анализа использовали ДНК в концентрации 1500 копий/мкл. Последующее расщепление и лигирование полученных фрагментов также проводили в условиях, описанных в примере 1, но с отличиями: в случае с ДНК человека и мыши не добавляли ДНК фага λ, а в реакцию брали 2 е.а. эндонуклеазы рестрикции GlaI.Preliminary fragmentation and purification of DNA was carried out analogously to example 1, but as a restriction endonuclease that does not have a recognition site in the study area, TaqI was used in a buffer: 33 mM Tris-acetate, pH 7.9; 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate, 1 mM dithiothreitol. For analysis, DNA was used at a concentration of 1500 copies / μl. Subsequent cleavage and ligation of the obtained fragments was also carried out under the conditions described in example 1, but with differences: in the case of human and mouse DNA, phage λ DNA was not added, and 2 ea were taken into the reaction. restriction endonuclease GlaI.

ПЦР осуществляли, как описано в примере 1, за исключением того, что использовали следующие ДНК-праймеры: прямой - 5'-ТТС AGAGGC AGGAGGGTCTATTC-3', гибридный - 5'-CCTGCTCTTTCATCGGTTCTCG-3' (подчеркнута часть праймера, комплементарная исследуемой ДНК) и зонд - 5'-FAM-TCCCAGTCCTCAAACAGCTCGCATGG-BHQ1-3'. Также были повышены концентрации праймеров и зонда до 0,8 мкМ каждого и Hot Start ДНК-полимеразы до 0,1 е.а./мклPCR was carried out as described in example 1, except that the following DNA primers were used: direct - 5'-TTC AGAGGC AGGAGGGTCTATTC-3 ', hybrid - 5'-CCTGCTCTTTCATCG GTTCTCG- 3' (underlined part of the primer complementary to the DNA being studied ) and the probe - 5'-FAM-TCCCAGTCCTCAAACAGCTCGCATGG-BHQ1-3 '. The concentrations of primers and probe were also increased to 0.8 μM each and Hot Start DNA polymerase to 0.1 ea / μl

В таблице 3 представлены результаты анализа наличия последовательности Pu(5mC)GPy в первом экзоне гена-онкосупрессора RARB.Table 3 presents the results of the analysis of the presence of the Pu (5mC) GPy sequence in the first exon of the RARB cancer suppressor gene.

Таблица 3.Table 3. Пробирка №Test tube No. 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 ДНКDNA RajiRaji МышьMouse pHspAI2pHspAI2 Добавление GlaIAdding GlaI ++ ++ -- -- ++ ++ -- -- ++ ++ -- -- Добавление лигазыAdding ligase ++ -- ++ -- ++ -- ++ -- ++ -- ++ -- Наличие последовательности Pu(5mC)GPy (3 повтора)The presence of the sequence Pu (5mC) GPy (3 repetitions) ++ -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ++ -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ++ -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --

На фиг.3 показана кривая накопления продукта с модифицированной ДНК Raji с течением времени. Аналогично примеру 1, реакция ПЦР происходит только тогда, когда к изучаемой ДНК после предварительного гидролиза GlaI лигируется адаптер, тем самым создавая условия для правильного отжига гибридного праймера (табл.3, пробирка 1). В случае с геномной ДНК человека пропуск одной или нескольких стадий также препятствует наработке продукта (табл.3, пробирки 2-4). Неспецифическая эукариотическая и бактериальная ДНК не дает ложноположительных результатов независимо от пропущенных стадий (табл.3, пробирки 5-12).Figure 3 shows the accumulation curve of a product with modified Raji DNA over time. Analogously to example 1, the PCR reaction occurs only when the adapter is ligated to the studied DNA after preliminary hydrolysis of GlaI, thereby creating conditions for the correct annealing of the hybrid primer (Table 3, tube 1). In the case of human genomic DNA, skipping one or more stages also prevents the production of the product (Table 3, tubes 2-4). Nonspecific eukaryotic and bacterial DNA does not give false positive results, regardless of the missed stages (Table 3, tubes 5-12).

Пример 4. Применение изошизомера GlaI для определения последовательности Pu(5mC)GPy в первом экзоне гена-онкосупрессора RARB.Example 4. The use of the GlaI isoschizomer to determine the sequence of Pu (5mC) GPy in the first exon of the RARB cancer suppressor gene.

Для анализа наличия последовательности Pu(5mC)GPy была выбрана ДНК из клеток Raji (лимфома Беркитта), в которой гиперметилирована исследуемая область гена RARB и в качестве отрицательного контроля неспецифической ДНК была выбрана ДНК мыши линии А/Не.To analyze the presence of the Pu (5mC) GPy sequence, DNA was selected from Raji cells (Burkitt's lymphoma), in which the studied region of the RARB gene was hypermethylated, and mouse DNA of the A / He line was selected as a negative control for non-specific DNA.

Предварительную фрагментацию и очистку ДНК проводили аналогично примеру 1, но в качестве эндонуклеазы рестрикции, не имеющей сайта узнавания в исследуемом районе, применяли TaqI в буфере: 33 мМ трис-ацетат, pH 7,9; 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия, 1 мМ дитиотреитол. Для анализа использовали ДНК в концентрации 1500 копий/мкл без дополнительного добавления ДНК фага λ. Последующее расщепление и лигирование полученных фрагментов также проводили в условиях, описанных в примере 1, но для специфического гидролиза метилированной ДНК использовали изошизомер GlaI метилзависимую ДНК-эндонуклеазу MoxI. ПЦР осуществляли, как описано в примере 1, с праймерами и зондом из примера 3.Preliminary fragmentation and purification of DNA was carried out analogously to example 1, but as a restriction endonuclease that does not have a recognition site in the study area, TaqI was used in a buffer: 33 mM Tris-acetate, pH 7.9; 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate, 1 mM dithiothreitol. For analysis, DNA was used at a concentration of 1500 copies / μl without additional addition of phage λ DNA. Subsequent cleavage and ligation of the obtained fragments was also carried out under the conditions described in example 1, but for specific hydrolysis of methylated DNA, the GlaI isoschisomer methyl-dependent MoxI DNA endonuclease was used. PCR was carried out as described in example 1, with the primers and probe from example 3.

В таблице 4 представлены результаты анализа наличия последовательности Pu(5mC)GPy в первом экзоне гена-онкосупрессора RARB.Table 4 presents the results of the analysis of the presence of the Pu (5mC) GPy sequence in the first exon of the RARB tumor suppressor gene.

Таблица 4.Table 4. Пробирка №Test tube No. 1one 22 33 4four 55 66 77 88 ДНКDNA RajiRaji МышьMouse Добавление GlaIAdding GlaI ++ -- -- ++ ++ -- -- Добавление лигазыAdding ligase ++ -- ++ -- ++ -- ++ --

Наличие последовательности Pu(5mC)GPy (3 повтора)The presence of the sequence Pu (5mC) GPy (3 repetitions) ++ -- -- -- -- -- -- -- ++ -- -- -- -- -- -- -- ++ -- -- -- -- -- --

На фиг.4 показана кривая накопления продукта с модифицированной ДНК Raji с течением времени. Аналогично примеру 1, реакция ПЦР происходит только тогда, когда к изучаемой ДНК после предварительного гидролиза MoxI лигируется адаптер, тем самым создавая условия для правильного отжига гибридного праймера (табл.4, пробирка 1). В случае с геномной ДНК человека пропуск одной или нескольких стадий также препятствует наработке продукта (табл.4, пробирки 2-4). Неспецифическая мышиная ДНК не дает ложноположительных результатов независимо от пропущенных стадий (табл.4, пробирки 5-8).Figure 4 shows the accumulation curve of a product with modified Raji DNA over time. Analogously to example 1, the PCR reaction occurs only when the adapter is ligated to the studied DNA after preliminary hydrolysis of MoxI, thereby creating conditions for the correct annealing of the hybrid primer (Table 4, tube 1). In the case of human genomic DNA, skipping one or more stages also prevents the production of the product (Table 4, tubes 2-4). Nonspecific murine DNA does not give false-positive results, regardless of the missed stages (Table 4, tubes 5-8).

Пример 5. Определение минимального количества детектируемых последовательностей Pu(5mC)GPy в геномной ДНК Raji.Example 5. Determination of the minimum number of detectable Pu (5mC) GPy sequences in Raji genomic DNA.

Предварительную фрагментацию и очистку ДНК проводили аналогично примеру 1, но в качестве эндонуклеазы рестрикции, не имеющей сайта узнавания в исследуемом районе, применяли TaqI в буфере: 33 мМ трис-ацетат, pH 7,9; 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия, 1 мМ дитиотреитол. Для анализа использовали ДНК в концентрациях 1500, 750, 300, 100, 50, 25, 10, 5, 2,5; 1,6; 0,8; 0,4; и 0,2 копий/мкл (табл.5, пробирки 1-13). Для создания нуклеотидной нагрузки добавляли к образцам ДНК фага X до концентрации 10 нг/мкл. Последующее расщепление и лигирование полученных фрагментов проводили в условиях, описанных в примере 1. ПЦР осуществляли, как описано в примере 1, с праймерами и зондом из примера 3.Preliminary fragmentation and purification of DNA was carried out analogously to example 1, but as a restriction endonuclease that does not have a recognition site in the study area, TaqI was used in a buffer: 33 mM Tris-acetate, pH 7.9; 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate, 1 mM dithiothreitol. For analysis, DNA was used in concentrations of 1500, 750, 300, 100, 50, 25, 10, 5, 2.5; 1.6; 0.8; 0.4; and 0.2 copies / μl (Table 5, tubes 1-13). To create a nucleotide load, phage X DNA samples were added to a concentration of 10 ng / μl. Subsequent cleavage and ligation of the obtained fragments was carried out under the conditions described in example 1. PCR was carried out as described in example 1, with the primers and probe from example 3.

В таблице 5 представлены результаты анализа наличия последовательности Pu(5mC)GPy в протяженной геномной ДНК человека при различных концентрациях.Table 5 presents the results of the analysis of the presence of the sequence Pu (5mC) GPy in the extended human genomic DNA at various concentrations.

Таблица 5.Table 5. Пробирка №Test tube No. 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 14fourteen Концентрация исходной ДНК Raji (копий/мкл)The concentration of the original Raji DNA (copies / μl) 15001500 750750 300300 100one hundred 50fifty 2525 1010 55 2,52,5 1,61,6 0,80.8 0,40.4 0,20.2 00 Количество последовательностей Pu(5mC)GPy на 1 лунку ПЦРThe number of sequences of Pu (5mC) GPy per 1 well of PCR 75007500 37503750 15001500 500500 250250 125125 50fifty 2525 12,512.5 88 4four 22 1one 00 Детекция последовательности Pu(5mC)GPy (3 повтора)Pu (5mC) GPy sequence detection (3 repeats) ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ -- -- ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ -- -- ++ -- ++ -- ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ -- -- -- --

Из таблицы 5 видно, что предлагаемый способ обладает высокой специфичностью и позволяет выявлять до единичных количеств последовательностей Pu(5mC)GPy в изучаемом препарате.From table 5 it is seen that the proposed method has a high specificity and allows you to identify up to single amounts of Pu (5mC) GPy sequences in the study drug.

Использование заявляемого способа позволит более полно и чувствительно определять последовательность Pu(5mC)GPy в образцах ДНК, а также сократить время анализа, удешевить способ за счет применения универсального адаптера для всех последовательностей Pu(5mC)GPy в протяженной ДНК, и расширить его функциональные возможности за счет анализа любой последовательности Pu(5mC)GPy, в том числе и нескольких последовательностей одновременно (мультиплекс).Using the proposed method will allow more fully and sensitively determine the sequence of Pu (5mC) GPy in DNA samples, as well as reduce analysis time, reduce the cost of the method by using a universal adapter for all Pu (5mC) GPy sequences in extended DNA, and expand its functionality beyond analysis of any Pu (5mC) GPy sequence, including several sequences simultaneously (multiplex).

Источники информацииInformation sources

1. Deaton A.M., Bird A. CpG islands and the regulation of transcription // Genes Dev. - 2011. - Vol.25. - P.1010-1022.1. Deaton A.M., Bird A. CpG islands and the regulation of transcription // Genes Dev. - 2011 .-- Vol.25. - P.1010-1022.

2. Handa V., Jeltsch A. Profound sequence preference of Dnmt3a and Dnmt3b mammalian DNA methytransferases shape the human epigenome // J. Mol. Biol. - 2005. - Vol.348. P.1103-1112.2. Handa V., Jeltsch A. Profound sequence preference of Dnmt3a and Dnmt3b mammalian DNA methytransferases shape the human epigenome // J. Mol. Biol. - 2005 .-- Vol.348. P.1103-1112.

3. Estecio M., Issa J.P. Dissecting DNA hypermethylation in cancer // FEBS Letters. - 2011. - Vol.585. - P.2078-2086.3. Estecio M., Issa J.P. Dissecting DNA hypermethylation in cancer // FEBS Letters. - 2011 .-- Vol.585. - P.2078-2086.

4. Киселева Н.П., Лихтенштейн A.B. Эпигенетические изменения в опухолевых клетках. Роль метилирования ДНК в канцерогенезе. Канцерогенез. / Под ред. Д.Г. Заридзе. - М.: Медицина, 2004. - С.191-203.4. Kiseleva N.P., Liechtenstein A.B. Epigenetic changes in tumor cells. The role of DNA methylation in carcinogenesis. Carcinogenesis. / Ed. D.G. Zaridze. - M .: Medicine, 2004. - S.191-203.

5. de Caseres I.I., Cairus P. Methylated DNA sequences for early cancer detection, molecular classification and chemotherapy response prediction // Clin. Transl. Oncol. - 2007. - Vol.9. - P.429-437.5. de Caseres I.I., Cairus P. Methylated DNA sequences for early cancer detection, molecular classification and chemotherapy response prediction // Clin. Transl. Oncol. - 2007. - Vol. 9. - P. 429-437.

6. Zilberman D., Henikoff S. Genome-wide analysis of DNA methylation patterns. Development. 2007. 134:3959-3965.6. Zilberman D., Henikoff S. Genome-wide analysis of DNA methylation patterns. Development. 2007. 134: 3959-3965.

7. Yamada Y., Watanabe H., Miura F., Soejima H., Uchiyama M., Iwasaka Т., Mukai Т., Sakaki Y., Ito T. A comprehensive analysis of allelic methylation status of CpG islands on human chromosome 21q. Genome Res. 2004. 14:247-266.7. Yamada Y., Watanabe H., Miura F., Soejima H., Uchiyama M., Iwasaka T., Mukai T., Sakaki Y., Ito T. A comprehensive analysis of allelic methylation status of CpG islands on human chromosome 21q. Genome Res. 2004.14: 247-266.

8. Oakes C.C., La Salle S., Robaire В., Trasler J.M. Evaluation of a quantitative DNA methylation analysis technique using methylation-sensitive/dependent restriction enzymes and real-time PCR. Epigenetics. 2006. 1:146-152.8. Oakes C.C., La Salle S., Robaire B., Trasler J.M. Evaluation of a quantitative DNA methylation analysis technique using methylation-sensitive / dependent restriction enzymes and real-time PCR. Epigenetics. 2006.1: 146-152.

9. Hublarova P., Hrstka R., Rotterova P., Rotter L., Coupkova M., Badal V., Nenutil R., Vojtesek B. 2009. Prediction of human papilomavirus 16 Е6 gene expression and cervical intraepithelial neoplasia progression by methylation status. Int. J. Gyn. Cancer, 19, 321-325.9. Hublarova P., Hrstka R., Rotterova P., Rotter L., Coupkova M., Badal V., Nenutil R., Vojtesek B. 2009. Prediction of human papilomavirus 16 E6 gene expression and cervical intraepithelial neoplasia progression by methylation status. Int. J. Gyn. Cancer, 19, 321-325.

10. Чернухин B.A., Наякшина Т.Н., Абдурашитов М.А., Томилова Ю.Э., Мезенцева Н.В., Дедков B.C., Михненкова Н.А., Гончар Д.А., Дегтярев С.Х. Новая эндонуклеаза рестрикции GlaI узнает метилированную последовательность 5'-G(5mC)^GC-3'. Биотехнология, 2006, 4: 31-35.10. Chernukhin B.A., Nayakshina T.N., Abdurashitov M.A., Tomilova Yu.E., Mezentseva N.V., Dedkov B.C., Mikhnenkova N.A., Gonchar D.A., Degtyarev S.Kh. The novel GlaI restriction endonuclease recognizes the methylated sequence 5'-G (5mC) ^ GC-3 '. Biotechnology, 2006, 4: 31-35.

11. Tarasova G.V., Nayakshina T.N., Degtyarev S.Kh. Substrate specificity of new methyl-directed DNA endonuclease GlaI. BMC Molecular Biology, 2008, 9:7.11. Tarasova G.V., Nayakshina T.N., Degtyarev S.Kh. Substrate specificity of new methyl-directed DNA endonuclease GlaI. BMC Molecular Biology, 2008, 9: 7.

12. Rand KN, Young GP, Ho T, Molloy PL. Sensitive and selective amplification of methylated DNA sequences using helper-dependent chain reaction in combination with a methylation-dependent restriction enzymes. Nucleic Acids Res. 2013 January; 41(1): e15.12. Rand KN, Young GP, Ho T, Molloy PL. Sensitive and selective amplification of methylated DNA sequences using helper-dependent chain reaction in combination with a methylation-dependent restriction enzymes. Nucleic Acids Res. 2013 January; 41 (1): e15.

13. Sambrook J., Russel D. Molecular cloning: a laboratory manual. 3rd ed. - New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001. - 2222 p.13. Sambrook J., Russel D. Molecular cloning: a laboratory manual. 3rd ed. - New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001 .-- 2222 p.

Claims (4)

1. Способ определения нуклеотидной последовательности Pu(5mC)GPy в заданном положении протяженной ДНК, включающий выделение высокоочищенной ДНК, гидролиз фрагментированной ДНК метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазой GlaI с последующей амплификацией в реальном времени и составлением заключения о наличии последовательности Pu(5mC)GPy по появлению флуоресцентного сигнала, отличающийся тем, что выделенную ДНК предварительно фрагментируют ДНК-эндонуклеазой рестрикции, не имеющей сайта узнавания в амплифицируемом районе, а к гидролизованной ДНК лигируют универсальный олигонуклеотидный адаптер 5'-CTCCCGCCTGCTCTTTCATCG-3'/3'-CGATGAAAGAGCA-5' с последующей амплификацией в реальном времени с использованием праймера и зонда, комплементарных исследуемой ДНК и гибридного праймера, 3' конец которого комплементарен не менее трем нуклеотидам 3' конца ДНК от заданного места гидролиза метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазой, а оставшаяся часть комплементарна адаптерной последовательности.1. A method for determining the nucleotide sequence of Pu (5mC) GPy at a given position of extended DNA, including the isolation of highly purified DNA, hydrolysis of fragmented DNA with methyl-dependent site-specific DNA endonuclease GlaI, followed by real-time amplification and the conclusion on the presence of the sequence Pu (5mC) GPy by the appearance of a fluorescent signal, characterized in that the extracted DNA is pre-fragmented with a restriction endonuclease DNA that does not have a recognition site in the amplified region, and is hydrolyzed the universal DNA oligonucleotide adapter 5'-CTCCCGCCTGCTCTTTCATCG-3 '/ 3'-CGATGAAAGAGCA-5' is ligated into the DNA, followed by real-time amplification using a primer and probe complementary to the studied DNA and hybrid primer, 3 'of which is complementary to at least 3 nucleotides 'of the end of DNA from a given site of hydrolysis with a methyl-dependent site-specific DNA endonuclease, and the remainder is complementary to the adapter sequence. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фрагментацию выделенной ДНК проводят эндонуклеазой рестрикции TaqI, GsaI, НаеIII, либо любой другой, не имеющей сайта узнавания в амплифицируемом районе.2. The method according to claim 1, characterized in that the fragmentation of the isolated DNA is carried out by restriction endonuclease TaqI, GsaI, NaeIII, or any other that does not have a recognition site in the amplified region. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидролиз фрагментированной ДНК - осуществляют метилзависимой сайт-специфической ДНК-эндонуклеазой GlaI или ее изошизомером.3. The method according to claim 1, characterized in that the hydrolysis of the fragmented DNA is carried out by a methyl-dependent site-specific DNA endonuclease GlaI or its isoshizomer. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что адаптер используют в концентрации 500-1000 нМ. 4. The method according to claim 1, characterized in that the adapter is used in a concentration of 500-1000 nm.
RU2013127090/10A 2013-06-13 2013-06-13 METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE Pu(5mC)GPy AT PREDETERMINED POSITION OF LONG-DISTANCE DNA RU2525710C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127090/10A RU2525710C1 (en) 2013-06-13 2013-06-13 METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE Pu(5mC)GPy AT PREDETERMINED POSITION OF LONG-DISTANCE DNA

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127090/10A RU2525710C1 (en) 2013-06-13 2013-06-13 METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE Pu(5mC)GPy AT PREDETERMINED POSITION OF LONG-DISTANCE DNA

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2525710C1 true RU2525710C1 (en) 2014-08-20

Family

ID=51384601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013127090/10A RU2525710C1 (en) 2013-06-13 2013-06-13 METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE Pu(5mC)GPy AT PREDETERMINED POSITION OF LONG-DISTANCE DNA

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525710C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586502C1 (en) * 2015-05-13 2016-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" METHOD OF MAPPING POSITIONS OF ROW OF METHYLATED NUCLEOTIDE SEQUENCES Pu(5mC)GPy IN EXTENDED DNA FOR CONSTRUCTING EPIGENETIC PROFILE AND DETECTION OF ABNORMAL METHYLATED DNA SECTIONS
RU2587631C1 (en) * 2015-06-19 2016-06-20 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE R(5mC)GY IN PRESET POSITION OF EXTENDED DNA
RU2596404C1 (en) * 2015-07-16 2016-09-10 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") METHOD OF DETERMINING THE METHYLATION SITES PuCGPy REGULATORY REGIONS OF GENES-MARKERS OF COLORECTAL CANCER BY GLAD-PCR-ANALYSIS AND OLIGONUCLEOTIDE PRIMERS AND FLUORESCENT-LABELLED PROBES FOR REALISING SAID METHOD
RU2597985C1 (en) * 2015-05-19 2016-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" Method for site-specific hydrolysis of c5-methylated dna sequence

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2413773C1 (en) * 2009-07-16 2011-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" METHOD OF DETERMINING HYPERMETHYLATED CpG ISLANDS IN REGION OF SUPPRESSOR GENES OF TUMOUR GROWTH IN HUMAN DNA

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2413773C1 (en) * 2009-07-16 2011-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" METHOD OF DETERMINING HYPERMETHYLATED CpG ISLANDS IN REGION OF SUPPRESSOR GENES OF TUMOUR GROWTH IN HUMAN DNA

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MIRACCA E.C. et al., "High prevalence of p16 genetic alterations in head and neck tumours", Br J Cancer. 1999 Oct;81(4):677-83 *
RAND K.N. et al., "Sensitive and selective amplification of methylated DNA sequences using helper-dependent chain reaction in combination with a methylation-dependent restriction enzymes", Nucleic Acids Res. 2013 Jan 7;41(1):e15. doi: 10.1093/nar/gks831. Epub 2012 Sep 10. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586502C1 (en) * 2015-05-13 2016-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" METHOD OF MAPPING POSITIONS OF ROW OF METHYLATED NUCLEOTIDE SEQUENCES Pu(5mC)GPy IN EXTENDED DNA FOR CONSTRUCTING EPIGENETIC PROFILE AND DETECTION OF ABNORMAL METHYLATED DNA SECTIONS
RU2597985C1 (en) * 2015-05-19 2016-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" Method for site-specific hydrolysis of c5-methylated dna sequence
RU2587631C1 (en) * 2015-06-19 2016-06-20 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE R(5mC)GY IN PRESET POSITION OF EXTENDED DNA
RU2596404C1 (en) * 2015-07-16 2016-09-10 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") METHOD OF DETERMINING THE METHYLATION SITES PuCGPy REGULATORY REGIONS OF GENES-MARKERS OF COLORECTAL CANCER BY GLAD-PCR-ANALYSIS AND OLIGONUCLEOTIDE PRIMERS AND FLUORESCENT-LABELLED PROBES FOR REALISING SAID METHOD

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11001876B2 (en) Compositions and methods for analyzing modified nucleotides
CN107109486B (en) Method for detecting off-target sites of genetic scissors in genome
US7459274B2 (en) Differential enzymatic fragmentation by whole genome amplification
US8361719B2 (en) Methods for quantitative determination of methylation density in a DNA locus
JP2023182855A (en) Methods for targeted genomic analysis
US20090047680A1 (en) Methods and compositions for high-throughput bisulphite dna-sequencing and utilities
ES2344147T3 (en) AMPLICON CPG AND MATRIX PROTOCOL.
KR102213886B1 (en) Method for using heat-resistant mismatch endonuclease
RU2525710C1 (en) METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE Pu(5mC)GPy AT PREDETERMINED POSITION OF LONG-DISTANCE DNA
JP5336350B2 (en) Amplification of DNA fragments
JP2007068539A (en) Process for high throughput dna methylation analysis
US20110003700A1 (en) Elimination of contaminants associated with nucleic acid amplification
US10590468B2 (en) Method for methylation analysis
JP4891764B2 (en) Method for detecting alkylated cytosine in DNA
RU2413773C1 (en) METHOD OF DETERMINING HYPERMETHYLATED CpG ISLANDS IN REGION OF SUPPRESSOR GENES OF TUMOUR GROWTH IN HUMAN DNA
AU2010282225A1 (en) Detection and analysis of methylation in nucleic acid sequences
CN114075595A (en) Methylation detection composition, kit and method
Choi et al. DNA damage and mutations produced by chloroacetaldehyde in a CpG-methylated target gene
WO2018229547A9 (en) Duplex sequencing using direct repeat molecules
RU2586502C1 (en) METHOD OF MAPPING POSITIONS OF ROW OF METHYLATED NUCLEOTIDE SEQUENCES Pu(5mC)GPy IN EXTENDED DNA FOR CONSTRUCTING EPIGENETIC PROFILE AND DETECTION OF ABNORMAL METHYLATED DNA SECTIONS
RU2587631C1 (en) METHOD OF DETERMINING NUCLEOTIDE SEQUENCE R(5mC)GY IN PRESET POSITION OF EXTENDED DNA
JP2006271311A (en) Method for analyzing nucleic acid
MXPA00010281A (en) A method for the characterisation of nucleic acid molecules involving generation of extendible upstream dna fragments resulting from the cleavage of nucleic acid at an abasic site

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160512