RU2649064C1 - Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1) - Google Patents

Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1) Download PDF

Info

Publication number
RU2649064C1
RU2649064C1 RU2016148236A RU2016148236A RU2649064C1 RU 2649064 C1 RU2649064 C1 RU 2649064C1 RU 2016148236 A RU2016148236 A RU 2016148236A RU 2016148236 A RU2016148236 A RU 2016148236A RU 2649064 C1 RU2649064 C1 RU 2649064C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hla
genes
exon
intron
sequence
Prior art date
Application number
RU2016148236A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Владимирович Парамонов
Дмитрий Юрьевич Трофимов
Мария Александровна Логинова
Татьяна Эдуардовна Янкевич
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма ДНК-Технология" (ООО "НПФ ДНК-Технология")
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 "Научно-производственная фирма ДНК-Технология" (ООО "НПФ ДНК-Технология") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма ДНК-Технология" (ООО "НПФ ДНК-Технология")
Priority to RU2016148236A priority Critical patent/RU2649064C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2649064C1 publication Critical patent/RU2649064C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к области биохимии и молекулярной биологии, в частности к набору синтетических олигонуклеотидов. Указанный набор предназначен для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1) методом ПЦР и состоит из следующих праймеров: dr1in6s 5’-GGATCCTCCTCCAGCTCCTG-3’, dr1in2a 5’-CCGCTCCGTCCCATTGAAGA-3’, A1in1s 5’-CTCCGAACCCTCCTCCTGCTA-3’, A1in2a 5’-GCTGTCGAACCGCACGGACTG-3’. Изобретение позволяет определять последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов. 1 ил.

Description

1. Область техники.
Предложенные синтетические олигонуклеотиды и их применение относятся к области медицины, биологии и биотехнологии и могут быть использованы для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1).
Гены главного комплекса тканевой совместимости (МНС - Major Histocompatibility Complex), в последствие названные HLA (Human Leucocyte Antigens), являются многофункциональными, их клиническое значение не ограничивается рамками трансплантологии, а связано также с рисками развития различных заболеваний и репродуктивных нарушений.
На современном этапе можно выделить несколько важных направлений практического использования типирования генов HLA.
1. Трансплантология.
Риск осложнений при пересадке значительно снижается при выборе донора с генетической структурой, сходной с генетическими характеристиками пациента. Подобрать донора, полностью совместимого с реципиентом по генам HLA, очень сложно, поскольку число комбинаций, составленных из генов этого семейства, чрезвычайно велико. Вероятность найти полностью совместимого неродственного донора составляет от 1:1000 до 1:1000000 в зависимости от распространенности того или иного гена HLA. Поэтому во всем мире уже созданы и активно создаются регистры доноров костного мозга (гемопоэтических стволовых клеток) - базы, содержащие данные о донорах: результаты тканевого типирования донора, личные и контактные данные. К этой базе обращаются, когда больному требуется пересадка стволовых клеток и начинается поиск неродственного генетически совместимого донора. Национальные регистры неродственных доноров объединены в Международную Ассоциацию Доноров Костного Мозга (WMDA).
2. Популяционные исследования.
Исследования полиморфизма HLA в различных этнических группах позволяют обнаружить особенности распределения специфичностей генов HLA и их гаплотипипов, а также новые аллельные варианты генов HLA. Эти данные имеют как чисто научное, так и прикладное значение. Знания об особенностях популяций важны для более прицельного подбора доноров костного мозга.
3. HLA и болезни.
В результате усилий ученых из разных стран мира получены данные о значении генов HLA для развития аутоиммунных заболеваний в разных популяционных группах. Установлены как положительно, так и отрицательно ассоциированные с развитием заболеваний варианты генов HLA. С одной стороны, гены HLA являются маркерами различной аутоиммунной патологии (сахарный диабет 1 типа, ревматоидный артрит, анкилозирующий спондилит, целиакия и др.), с другой стороны, маркерами чувствительности и устойчивости к разным инфекционным заболеваниям (лепра, туберкулез, гепатит В и С и др.). Также существует ассоциация генов HLA с чувствительностью к применяемым лекарственным средствам (гиперчувствительность к абакавиру (применяется в качестве антиретровирусной терапии при ВИЧ-инфекции I типа)).
4. HLA и репродукция.
Исследования роли системы HLA в вопросах репродукции идут по двум направлениям. Первое касается изучения связи аутоиммунной патологии с репродуктивными неудачами, а также поиском маркеров HLA аутоиммунного процесса и соответственно репродуктивных потерь, связанных с аутоиммунитетом, второе - значения совместимости партнеров по вариантам HLA для репродуктивного результата.
Развитие технологий привело к быстрому накоплению сведений о широчайшем полиморфизме этой системы.
На данный момент в базе данных Комитета имеются сиквенсы 3492 аллелей HLA-A и 1929 аллелей HLA-DRB1 (данные на 27.09.2016). Таким образом, база данных по вариантам HLA-генов не является окончательной, она продолжает постоянно увеличиваться.
К HLA типированию генов на высоким разрешении предъявляются следующие требования:
- для HLA I класса полное прочтение 2 и 3 экзонов, включая нулевые аллели и разрешение всех неоднозначностей;
- для HLA II класса полное прочтение 2 экзона, включая нулевые аллели и разрешение всех неоднозначностей.
Эти требования накладывают определенные рамки при создании системы для типирования генов HLA. Для полного прочтения экзона необходимо расположить праймеры на интроне. Однако если обратиться к базе данных последовательностей аллелей HLA, поддерживаемой Номенклатурным Комитетом Всемирной Организации Здравоохранения по факторам системы HLA, то обращает на себя внимание, что для HLA-A известно 3492 последовательности 2 экзона, в то время для 1 интрона известна всего 241 последовательность. И для HLA-DRB1 известно 1929 последовательности 2 экзона и всего 43 последовательности 1 интрона.
Поэтому для достижения требований к высокому разрешению необходимо изучение областей интронов, примыкающих к типируемым экзонам.
2. Уровень техники.
Для определения последовательности генов используются различные методики секвенирования (SBT - sequence-based typing) и NGS (next generation sequencing)).
Метод определения нуклеотидной последовательности ДНК по Сэнгеру (SBT) и его различные модификации являются золотым стандартом в области секвенирования ДНК. Однако появление технологий высокопроизводительного секвенирования (NGS) позволило не только увеличить производительность и скорость прочтения до миллиардов пар оснований, но и существенно снизить стоимость процесса.
Определение последовательности нуклеиновых кислот методами высокопроизводительного секвенирования, по сути, представляет собой одновременное (параллельное) прочтение последовательности нескольких миллионов разных (относительно коротких) фрагментов исходной ДНК. В настоящее время производительность достигает нескольких геномов человека за один запуск одного прибора и постоянно увеличивается.
Общая последовательность этапов высокопроизводительного секвенирования для наиболее популярных технологических вариантов:
1) разрушение ДНК с получением фрагментов определенной длины или амплификация продуктов определенной длины (таргетное секвенирование);
2) присоединение синтетических олигонуклеотидных адаптеров по краям фрагментов;
3) наработка (амплификация) каждого фрагмента ДНК в отдельном микрореакторе с микрочастицей (эмульсионная ПЦР) и/или непосредственно на поверхности предметного стекла (мостиковая ПЦР);
4) определение последовательности фрагментов ДНК-методами, предложенными производителями приборов;
5) биоинформационный анализ данных (коротких прочтений).
Предлагаемое изобретение с дальнейшим использованием технологии NGS делает определение последовательностей генов HLA более быстрым и удешевляет подобные исследования, что позволит в дальнейшем создать надежную систему для типирования генов HLA на высоком разрешении.
3. Раскрытие изобретения.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является изучение области 1 интрона, примыкающего к 2 экзону, с целью дальнейшего создание надежной системы для типирования генов HLA на высоком разрешении, что позволит использовать ее для создания регистра доноров костного мозга и проведения массовых исследований, связанных с ассоциациями с различными болезнями и репродукцией.
Для достижения указанного результата используется постановка ПЦР (таргетное секвенирование) с помощью специфичных праймеров, расположенных на константном регионе в области, примыкающей ко 2 экзону, следующего нуклеотидного состава:
dr 1 in6s 5'- GGATCCTCCTCCAGCTCCTG - 3'
dr 1 in2a 5'- CCGCTCCGTCCCATTGAAGA - 3'
A 1 in1s 5'- CTCCGAACCCTCCTCCTGCTA -3'
A 1 in2a 5'- GCTGTCGAACCGCACGGACTG -3'
Дополнительно в реакционную смесь включают следующие стандартные компоненты:
- смесь дезоксирибонуклеотидтрифосфатов четырех типов;
- реакционный буфер (100 мМ Tris-HCl (рН 8.8 при 25°С), 500 мМ KCl, 0.8% Р40, 20 мМ MgCl2);
- бидистилированная вода;
- Taq-полимераза;
- минеральное масло;
- парафин.
4. Осуществление изобретения.
В качестве материала для исследования рекомендуется использовать кровь человека. Выделение ДНК из биоматериала производится с использованием комплекта реагентов для выделения ДНК (не является предметом данного патента).
В данную реакционную смесь добавляют образец ДНК и проводят ПЦР, регистрацию сигнала осуществляют с помощью электрофореза в агарозном геле.
Наличие ампликона определяют после окончания программы амплификации по наличию продукта длиной 345 п.н. для первой пары праймеров и 301 п.н. для второй пары праймеров.
Праймеры Праймеры
dr 1 in6s A 1 in1s
dr 1 in2a A 1 in2a
Список литературы:
1. Хаитов P.M. Физиология иммунной системы. - М.: ВИНИТИ РАН, 2001.
2. Болдырева М.Н. HLA (класс II) и естественный отбор. «Функциональный» генотип, гипотеза преимущества «функциональной» гетерозиготности. Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук, 2007.
3. Трофимов Д.Ю. Создание отечественной инновационной технологической платформы для решения актуальных фундаментальных и прикладных задач современной иммунологии на основе ПЦР в реальном времени. Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук, 2009.
4. Ребриков Д.В., Коростин Д.О., Шубина Е.С., Ильинский В.В. NGS: высокопроизводительное секвенирование. - М.: «БИНОМ. Лаборатории знаний», 2014.
5. Алексеев Л.П., Гусева И.А., Ульянова Л.И., Стрижаков А.Н., Тимохина Т.Ф. HLA-совместимость и привычное невынашивание беременности. // Иммунология. - 1986. - №2. - С. 76-77.
6. Болдырева М.Н., Хаитов Р.М., Барцева О.Б., Гузов И.И., Барко И.Ю., Померанцева Е.И., Богатова О.В., Гуськова И.А., Янкевич Т.Э., Хромова Н.А., Сергеев И.В., Филиппова Е.В., Алексеев Л.П. Исследование роли HLADRB1-генов при невынашивании беременности неясного генеза. // Иммунология. - 2004. - Том 25. - №1. - С. 4-8.
7. Болдырева М.Н., Хаитов P.M., Дедов И.И., Богатова О.В., Гуськова И.А., Янкевич Т.Э., Зилов А.В., Осокина И.В., Евсеева И.В., Ганичева Л.Л., Кашенин М.Н., Алексеев Л.П. Новый взгляд на механизм HLA ассоциированной предрасположенности к сахарному диабету 1 типа. Теоретические и прикладные аспекты. Иммунология. - 2005. - №6.

Claims (6)

  1. Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1) методом ПЦР, отличающийся тем, что в качестве специфичных праймеров используются:
  2. dr1in6s 5'-GGATCCTCCTCCAGCTCCTG-3',
  3. dr1in2a 5'-CCGCTCCGTCCCATTGAAGA-3',
  4. A1in1s 5'-CTCCGAACCCTCCTCCTGCTA-3',
  5. A1in2a 5'-GCTGTCGAACCGCACGGACTG-3',
  6. потом проводится электрофорез в агарозном геле с целью определения наличия продуктов определенной длины.
RU2016148236A 2016-12-08 2016-12-08 Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1) RU2649064C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148236A RU2649064C1 (ru) 2016-12-08 2016-12-08 Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148236A RU2649064C1 (ru) 2016-12-08 2016-12-08 Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2649064C1 true RU2649064C1 (ru) 2018-04-02

Family

ID=61867385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016148236A RU2649064C1 (ru) 2016-12-08 2016-12-08 Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2649064C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703545C1 (ru) * 2019-06-03 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "ПАРСЕК ЛАБ" Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности генов hla-a, hla-b, hla-c, hla-dqb1, hla-drb1 главного комплекса гистосовместимости

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2186911A1 (en) * 1997-06-26 2010-05-19 Biotest AG A method for determining the Histocompatibility Locus Antigen Class II

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2186911A1 (en) * 1997-06-26 2010-05-19 Biotest AG A method for determining the Histocompatibility Locus Antigen Class II

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CEREB N. et al., Dimorphic primers derived from intron 1 for use in the molecular typing of HLA-B alleles HLA, 1997. *
ЛОГИНОВА М.А. и др., Использование новых наборов реагентов для выявления и описания дополнительных аллелей, Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2011. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703545C1 (ru) * 2019-06-03 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "ПАРСЕК ЛАБ" Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности генов hla-a, hla-b, hla-c, hla-dqb1, hla-drb1 главного комплекса гистосовместимости

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schöfl et al. 2.7 million samples genotyped for HLA by next generation sequencing: lessons learned
CN105339508B (zh) Hla基因的多重dna分型方法和试剂盒
CN108004312B (zh) 检测心血管疾病相关基因多态性的引物组、试剂盒及方法
Bravo-Egana et al. New challenges, new opportunities: Next generation sequencing and its place in the advancement of HLA typing
CA3168485A1 (en) Methods of spatially resolved single cell rna sequencing
Nallamilli et al. Detecting APC gene mutations in familial adenomatous polyposis (FAP)
Koutsi et al. Diagnostic molecular techniques in haematology: recent advances
Fichou et al. NGS and blood group systems: state of the art and perspectives
CN110699446B (zh) 一种与非综合征型唇腭裂诊断相关的SNP标志物rs3174298及其应用
Galbiati et al. Fetal DNA in maternal plasma: a noninvasive tool for prenatal diagnosis of beta-thalassemia
Simtong et al. RHD 1227 A and hybrid Rhesus box analysis in Thai RhD+ and RhD-blood donors: prevalence, RHD zygosity, and molecular screening
RU2649064C1 (ru) Набор синтетических олигонуклеотидов для определения последовательности 1 интрона, примыкающей ко 2 экзону, генов системы HLA I и II классов (HLA-A и HLA-DRB1)
Carracedo Forensic genetics: history
Dunn Novel approaches and technologies in molecular HLA typing
Moreira et al. Influence of cytokine and cytokine receptor gene polymorphisms on the degree of liver damage in patients with chronic hepatitis C
CN115679003A (zh) 用于预测药物疗效的组合物、系统及用途
Jiao et al. Gene identification of rare B (A) blood group
US20220259670A1 (en) Kit and method for analyzing single t cells
Mellet et al. HLA typing: Conventional techniques v. next-generation sequencing
KR20150029810A (ko) Hla-b*5801 대립유전자 및 hla-b*5701 대립유전자 동시 검출 방법 및 그 키트
CN113337598A (zh) 用于孕期维生素b12缺乏风险评估检测试剂盒与应用方法
CN117925802B (zh) 用于hla-i和hpa多重pcr的引物组合物、应用和基因分型方法
CN107446921B (zh) Thsd7a基因序列及表达改变检测及其在冠心病预测中的应用
CN108660198B (zh) 一种血小板膜蛋白cd36抗原基因分型的pcr-sbt方法及试剂
Kumari et al. Correlation of the SNP’s of fgfr1 and fgf10 with non-syndromic cleft lip with or without cleft palate in Indian population by DNA sequencing method