RU2651937C1 - Composition for collection and storage of dna or dna-containing biological traces (variants) and their application - Google Patents
Composition for collection and storage of dna or dna-containing biological traces (variants) and their application Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651937C1 RU2651937C1 RU2017115864A RU2017115864A RU2651937C1 RU 2651937 C1 RU2651937 C1 RU 2651937C1 RU 2017115864 A RU2017115864 A RU 2017115864A RU 2017115864 A RU2017115864 A RU 2017115864A RU 2651937 C1 RU2651937 C1 RU 2651937C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dna
- buffer
- composition
- pcr
- traces
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 217
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 26
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 168
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 104
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 97
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 claims abstract description 36
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 claims abstract description 36
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims abstract description 8
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 9
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 187
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 104
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 82
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 82
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 72
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 57
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 28
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 23
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 claims description 22
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 17
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 10
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 10
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 claims description 10
- 210000003756 cervix mucus Anatomy 0.000 claims description 9
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 5
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 24
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 234
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 118
- 238000000034 method Methods 0.000 description 50
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 48
- 239000000047 product Substances 0.000 description 41
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 34
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 34
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 29
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 28
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 26
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 24
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 24
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 23
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 22
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 22
- 108010007570 Amelogenin Proteins 0.000 description 17
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 description 16
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 16
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 16
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 238000007399 DNA isolation Methods 0.000 description 14
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 14
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 13
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 13
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 13
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 12
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 12
- 102000007325 Amelogenin Human genes 0.000 description 11
- 239000007984 Tris EDTA buffer Substances 0.000 description 11
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 11
- 238000007400 DNA extraction Methods 0.000 description 10
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 10
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 10
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 10
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 10
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 description 10
- OSBLTNPMIGYQGY-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid;boric acid Chemical compound OB(O)O.OCC(N)(CO)CO.OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O OSBLTNPMIGYQGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000008051 TBE buffer Substances 0.000 description 9
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 9
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 9
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 9
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 9
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000003205 genotyping method Methods 0.000 description 8
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 8
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 6
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 description 6
- UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N bromophenol blue Chemical compound C1=C(Br)C(O)=C(Br)C=C1C1(C=2C=C(Br)C(O)=C(Br)C=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 6
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 6
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 5
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 5
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- -1 magnesium (II) ions Chemical class 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010067770 Endopeptidase K Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102100023361 SAP domain-containing ribonucleoprotein Human genes 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 101710139423 THO complex subunit 1 Proteins 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 3
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 3
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 3
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000012149 elution buffer Substances 0.000 description 3
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 3
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000013615 primer Substances 0.000 description 3
- 239000002987 primer (paints) Substances 0.000 description 3
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 3
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KSAVQLQVUXSOCR-UHFFFAOYSA-M sodium lauroyl sarcosinate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCC(=O)N(C)CC([O-])=O KSAVQLQVUXSOCR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 3
- NLIVDORGVGAOOJ-MAHBNPEESA-M xylene cyanol Chemical compound [Na+].C1=C(C)C(NCC)=CC=C1C(\C=1C(=CC(OS([O-])=O)=CC=1)OS([O-])=O)=C\1C=C(C)\C(=[NH+]/CC)\C=C/1 NLIVDORGVGAOOJ-MAHBNPEESA-M 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108020005196 Mitochondrial DNA Proteins 0.000 description 2
- 108091093105 Nuclear DNA Proteins 0.000 description 2
- 241001105097 Trox Species 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- ABDKAPXRBAPSQN-UHFFFAOYSA-N veratrole Chemical compound COC1=CC=CC=C1OC ABDKAPXRBAPSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 1
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 1
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical class NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 229920002971 Heparan sulfate Polymers 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100034343 Integrase Human genes 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000010222 PCR analysis Methods 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 229920002334 Spandex Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 101710137500 T7 RNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001857 anti-mycotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002543 antimycotic Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012148 binding buffer Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002619 cancer immunotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 description 1
- 230000003196 chaotropic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000002124 endocrine Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000010359 gene isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012252 genetic analysis Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- ZJYYHGLJYGJLLN-UHFFFAOYSA-N guanidinium thiocyanate Chemical compound SC#N.NC(N)=N ZJYYHGLJYGJLLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 238000002976 reverse transcriptase assay Methods 0.000 description 1
- 239000003161 ribonuclease inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003260 vortexing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/10—Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING 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
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к буферной жидкой композиции, предназначенной для сбора и хранения ДНК или ДНК-содержащих биологических следов, в том числе потожировых следов, в сухом и жидком виде. Указанная композиция обеспечивает стабильность ДНК биообразцов в широком диапазоне температур в течение длительных периодов времени.The present invention relates to a buffered liquid composition for collecting and storing DNA or DNA-containing biological traces, including traces of traces, in dry and liquid form. The specified composition ensures the stability of the DNA of biosamples in a wide temperature range over long periods of time.
Уровень техникиState of the art
В настоящее время в медицине и криминалистике молекулярно-генетический анализ является одним из самых доказательных методов анализа биологических следов человека: потожировых следов (ПЖС), следов крови, слюны, спермы и т.д. В биологических следах, например, таких как ПЖС, содержится малое количество генетического материала, и его зачастую недостаточно для идентификации образца. Изъятие биологических наложений на месте происшествия достаточно часто проводится с использование стандартных методов, без учета особенностей исследуемого объекта и сложившихся обстоятельств. Этап проведения лабораторных исследований полученных образцов может быть отсрочен и наступить через длительный период времени. Зачастую причиной непригодности для идентификации отобранного биологического материала на месте происшествия является его неправильный сбор, транспортировка и хранение. Поэтому большое значение имеет выбор эффективного способа сбора биологических следов, обеспечивающего сохранение количества и качества отобранного материала.Currently, in medicine and forensics, molecular genetic analysis is one of the most evidence-based methods for the analysis of human biological traces: traces of fat (PZhS), traces of blood, saliva, sperm, etc. Biological traces, such as PZhS, contain a small amount of genetic material, and it is often insufficient for sample identification. The removal of biological overlay at the scene of the incident is often carried out using standard methods, without taking into account the characteristics of the investigated object and the circumstances. The stage of laboratory studies of the obtained samples can be delayed and begin after a long period of time. Often the reason for unsuitability for identification of the selected biological material at the scene is its improper collection, transportation and storage. Therefore, the choice of an effective method for collecting biological traces, ensuring the preservation of the quantity and quality of the selected material, is of great importance.
Хранение биологического материала, в частности смывов биологических следов, на твердом носителе (например, на хлопчатобумажной ткани) в сухом виде перед проведением лабораторных исследований является наиболее распространенным и простым способом, при котором биообразцы находятся в условиях комнатной температуры без использования дорогостоящей техники. Носитель со смывом биологических следов для предотвращения деградации молекул ДНК должен быть хорошо высушен перед хранением, защищен от действия солнечного света, высокой температуры и влажности воздуха.Storage of biological material, in particular washouts of biological traces, on a solid carrier (for example, on cotton cloth) in a dry form before laboratory tests is the most common and simple way in which the biosamples are at room temperature without the use of expensive equipment. A carrier with a washout of biological traces to prevent the degradation of DNA molecules must be well dried before storage, protected from sunlight, high temperature and humidity.
Наиболее часто используемым способом сбора на месте происшествия биологических следов является проведение смывов при помощи марлевых салфеток, смоченных в деионизованной воде. При работе со смывами биологических следов, содержащих малое количество генетического материала, например ПЖС, получение полного генетического профиля лица, оставившего свои следы, сопряжено со значительными трудностями. Это можно объяснить как изначально низким содержанием генетического материала в следах, так и возможной деградацией активной ДНК-матрицы с течением времени в условиях отсутствия стабилизирующих ДНК факторов (Фалеева Т.Г., Иванов И.Н., Мишин Е.С., Внукова Н.В., Корниенко И.В. Проблемы молекулярно-генетической идентификации потожировых следов отпечатков пальцев человека // Судебно-медицинская экспертиза. - 2016. - №2. - С.14-18).The most commonly used method for collecting biological traces at the scene of an accident is to use swabs with gauze soaked in deionized water. When working with washouts of biological traces containing a small amount of genetic material, such as PZhS, obtaining a complete genetic profile of the person who left their traces is fraught with significant difficulties. This can be explained both by the initially low content of genetic material in the tracks, and the possible degradation of the active DNA matrix over time in the absence of DNA stabilizing factors (Faleeva T.G., Ivanov I.N., Mishin E.S., Vnukova N. .V., Kornienko I.V. Problems of molecular genetic identification of human fingerprint traces of human fingerprints // Forensic medical examination. - 2016. - No. 2. - P.14-18).
При работе в области молекулярно-генетических исследований можно столкнуться с образцами смывов биологических следов и наложений, выполненных с использованием физиологического раствора. Физиологический раствор, содержащий NaCl в высокой концентрации (около 150 мМ), способен ингибировать реакцию энзиматической амплификации, что может затруднять проведение «прямой» полимеразной цепной реакции (ПЦР), то есть ПЦР без предварительного выделения и очистки препаратов ДНК.When working in the field of molecular genetic research, one may encounter samples of flushes of biological traces and overlays made using physiological saline. A physiological solution containing high concentration of NaCl (about 150 mM) is able to inhibit the enzymatic amplification reaction, which may make it difficult to conduct a "direct" polymerase chain reaction (PCR), that is, PCR without preliminary isolation and purification of DNA preparations.
Буфер TE широко используется в биохимии и молекулярной биологии для растворения ДНК или РНК и предотвращения деградации нуклеиновой кислоты. Буфер TE состоит из 10 мМ Трис-HCl рН=8,0, 0,1-1,0 мМ ЭДТА. Несмотря на свои защитные свойства в отношении генетического материала данный буфер не получил широкого применения в качестве среды для хранения, выполненных с его использованием, смывов биообразцов в сухом виде.TE buffer is widely used in biochemistry and molecular biology to dissolve DNA or RNA and prevent nucleic acid degradation. The TE buffer consists of 10 mM Tris-HCl pH = 8.0, 0.1-1.0 mM EDTA. Despite its protective properties with respect to the genetic material, this buffer has not received widespread use as a storage medium for dry samples washed with its use.
В патенте RU 2567145 предлагается композиция для хранения ДНК-содержащих препаратов или ДНК и ее применение для консервации биологических образцов, обеспечивающее сохранность нуклеиновых кислот. Композиция включает 0,5-4% натрий лауроилсаркозин, являющийся детергентом и ингибитором ПЦР, а также ЭДТА (этилендиамин-N,N,N',N'-тетраацетат) в высоких концентрациях (5-20 мМ), которые ингибируют ПЦР и существенно затрудняют или делают невозможным проведение «прямой» ПЦР без добавления различного рода активаторов (обычно неионных детергентов).RU 2567145 discloses a composition for storing DNA-containing preparations or DNA and its use for preserving biological samples, ensuring the preservation of nucleic acids. The composition includes 0.5-4% sodium lauroylsarcosine, which is a detergent and inhibitor of PCR, as well as EDTA (ethylenediamine-N, N, N ', N'-tetraacetate) in high concentrations (5-20 mm), which inhibit PCR and significantly make it difficult or impossible to conduct a "direct" PCR without adding various kinds of activators (usually non-ionic detergents).
В патенте RU 2164532 предлагаются способы и наборы реагентов для генамплификационной диагностики методами ПЦР и РНК-ПЦР. Предлагаемые способы и наборы предназначены для генотестирования, генодиагностики и не обеспечивают длительного хранения генетического материала с их использованием. Набор реагентов для выделения суммы ДНК и РНК содержит лизирующий раствор, в состав которого входят натрий лауроилсаркозин, являющийся детергентом, а также йодистый натрий и/или гуанидинтиоцианат, которые способны ингибировать ПЦР, существенно затруднять или делать невозможным проведение «прямой» ПЦР.Patent RU 2164532 provides methods and reagent kits for gene-amplification diagnostics by PCR and RNA-PCR. The proposed methods and kits are intended for gene testing, genetic diagnostics and do not provide long-term storage of genetic material with their use. The reagent kit for isolating the sum of DNA and RNA contains a lysing solution, which contains sodium lauroyl sarcosine, which is a detergent, as well as sodium iodide and / or guanidine thiocyanate, which can inhibit PCR, making it difficult or impossible to perform "direct" PCR.
В патенте RU 2258710 предлагается новый цитокин zalpha11-лиганд. Описан способ получения антитела к полипептиду zalpha11-лиганда. Описанные жидкие буферные композиции не обеспечивают длительного хранения генетического материала с их использованием. Высокие концентрации NaCl (100 мМ) и SDS (ДСН, додецилсульфат натрия), являющегося мощным детергентом, в составе лизирующего буфера способны ингибировать ПЦР, существенно затруднять или делать невозможным проведение «прямой» ПЦР.Patent RU 2258710 proposes a new cytokine zalpha11 ligand. A method for producing an antibody to a zalpha11 ligand polypeptide is described. The described liquid buffer compositions do not provide long-term storage of genetic material with their use. High concentrations of NaCl (100 mM) and SDS (SDS, sodium dodecyl sulfate), which is a powerful detergent, can inhibit PCR in the lysis buffer and make it difficult or impossible to perform “direct” PCR.
В патенте RU 2132853 предлагается способ идентификации продуктов из смеси, продукт, полученный при идентификации, способ получения смеси и способ совместного получения катализирующей нуклеиновой кислоты и продукта. Использование высоких концентраций MgCl2 (60 мМ) для реакции транскрипции в составе 5х Т7 РНК полимеразного буфера приведет к полному ингибированию ДНК-Taq-полимеразы (которая полностью ингибируется концентрациями MgCl2 свыше 10 мМ), препятствуя или делая невозможным проведение ПЦР.Patent RU 2132853 proposes a method for identifying products from a mixture, a product obtained by identification, a method for producing a mixture and a method for co-producing a catalytic nucleic acid and a product. The use of high concentrations of MgCl 2 (60 mM) for the transcription reaction in the 5x T7 RNA polymerase buffer will lead to complete inhibition of DNA Taq polymerase (which is completely inhibited by MgCl 2 concentrations above 10 mM), inhibiting or making impossible PCR.
В патенте CZ 304780 (В6) предлагается способ хранения ДНК гистопатологического материала. Наличие в состав раствора K лизирующего буфера протеиназы K в концентрации 20 мг/мл способно (без дополнительной очистки) полностью ингибировать ПЦР за счет ферментного гидролиза ДНК-Taq-полимеразы.Patent CZ 304780 (B6) proposes a method for storing DNA of histopathological material. The presence of a lysing buffer of proteinase K at a concentration of 20 mg / ml in the composition of K solution is capable (without additional purification) of completely inhibiting PCR due to enzymatic hydrolysis of DNA Taq polymerase.
В патенте US 6310045 В1 предлагаются композиции и методы для иммунотерапии рака. Высокие концентрации NaCl (150 мМ) и SDS (додецилсульфат натрия), являющегося мощным детергентом, в составе используемого лизирующего буфера для клеток способны ингибировать ПЦР или делать невозможным проведение «прямой» ПЦР.US Pat. No. 6310045 B1 provides compositions and methods for cancer immunotherapy. High concentrations of NaCl (150 mM) and SDS (sodium dodecyl sulfate), which is a powerful detergent, in the composition of the used lysis buffer for cells can inhibit PCR or make it impossible to conduct "direct" PCR.
В патенте KR 20040026519 (А) предлагается метод выделения ДНК для ПЦР анализа трансгенной рыбы. Описанный способ не обеспечивает длительного хранения генетического материала. Наличие SDS (додецилсульфат натрия), являющегося мощным детергентом, и высокой концентрации NaOH (20 мМ) в составе буферного раствора-Х способно ингибировать ПЦР и существенно затруднять проведение «прямой» ПЦР. Высокие концентрации MgCl2 (5 мМ) в составе буферного раствора-Y способствуют возникновению неспецифичных продуктов амплификации при постановке «прямой» ПЦР.Patent KR 20040026519 (A) proposes a DNA isolation method for PCR analysis of transgenic fish. The described method does not provide long-term storage of genetic material. The presence of SDS (sodium dodecyl sulfate), which is a powerful detergent, and a high concentration of NaOH (20 mM) in the buffer solution X, can inhibit PCR and significantly complicate the implementation of “direct” PCR. High concentrations of MgCl 2 (5 mM) in the composition of buffer solution-Y contribute to the occurrence of nonspecific amplification products during the formulation of “direct” PCR.
В патенте KR 20020029476 (А) предлагается лизирующий буферный реагент для одностадийного выделения гена. Описанный способ не обеспечивает длительного хранения генетического материала. Наличие высоких концентраций ЭДТА (этилендиамин-N,N,N',N'-тетраацетат) (10 мМ) в составе лизирующего буфера способно ингибировать ПЦР (за счет образование хелатных комплексов с ионами магния (II) и, соответственно, «выключения» их из реакции энзиматической амплификации) или существенно затруднять проведение «прямой» ПЦР.Patent KR 20020029476 (A) provides a lysis buffer reagent for one-step gene isolation. The described method does not provide long-term storage of genetic material. The presence of high concentrations of EDTA (ethylenediamine-N, N, N ', N'-tetraacetate) (10 mM) in the lysis buffer is capable of inhibiting PCR (due to the formation of chelate complexes with magnesium (II) ions and, accordingly, turning them off) from the reaction of enzymatic amplification) or significantly complicate the implementation of "direct" PCR.
В патенте CN 102796727 (А) предлагается способ экстракции нуклеиновых кислот грамположительных бактерий. Описанный способ не обеспечивает длительного хранения генетического материала. Наличие в экстракте А детергентов SDS (додецилсульфат натрия) и натрий лауроилсаркозина, а также фенола в составе экстракта В используемого реагента способно ингибировать ПЦР или делать невозможным проведение «прямой» ПЦР.CN 102796727 (A) proposes a method for extracting nucleic acids of gram-positive bacteria. The described method does not provide long-term storage of genetic material. The presence of detergents SDS (sodium dodecyl sulfate) and sodium lauroyl sarcosine, as well as phenol in extract B of the used reagent in extract A, can inhibit PCR or make it impossible to conduct "direct" PCR.
В патенте ЕА 004880 предлагается набор для анализа обратной транскриптазы и его применение. Описанный способ не обеспечивает длительного хранения генетического материала. Использование в составе набора для составления анализов обратной транскриптазы ионов двухвалентного металла Mg2+ в концентрации свыше 10 мМ приводит к ингибированию ДНК-Taq-полимеразы, тем самым препятствует проведению ПЦР. Наличие гепаринсульфата в качестве ингибитора РНКазы в составе набора способно ингибировать ПЦР или делать невозможным проведение «прямой» ПЦР.Patent EA 004880 provides a kit for reverse transcriptase analysis and its use. The described method does not provide long-term storage of genetic material. The use of divalent metal ions Mg 2+ in a concentration of more than 10 mM as a part of the reverse transcriptase assay kit leads to inhibition of DNA-Taq polymerase, thereby interfering with PCR. The presence of heparin sulfate as an RNase inhibitor in the kit can inhibit PCR or make it impossible to conduct "direct" PCR.
В патенте KR 20030006505 предлагается лизирующий клетки буфер для выделения ДНК и способ выделения ДНК с его использованием. Описанный способ не обеспечивает длительного хранения генетического материала. Наличие таких поверхностно активных веществ, как SDS (додецилсульфат натрия) и сульфата саркозила, являющихся детергентами, а также протеазы в составе лизирующего буфера способно ингибировать ПЦР или делать невозможным проведение «прямой» ПЦР.KR 20030006505 proposes a cell lysing buffer for DNA isolation and a method for isolating DNA using it. The described method does not provide long-term storage of genetic material. The presence of such surface-active substances as SDS (sodium dodecyl sulfate) and sarcosyl sulfate, which are detergents, as well as proteases in the lysis buffer, can inhibit PCR or make it impossible to conduct "direct" PCR.
В патенте US 6071698 предложен буфер для выделения ДНК и способ его использования. Описанная жидкая буферная композиция предназначена для экстракции ДНК и не обеспечивает длительного хранения генетического материала с ее использованием. Использование высоких концентраций NaCl (0,15-2,0 Μ) и ЭДТА (этилендиамин-N,N,N',N'-тетраацетат) (180-500 мМ) в буфере для выделения ДНК способно ингибировать ПЦР или делать невозможным проведение «прямой» ПЦР.US Pat. No. 6,071,698 teaches a buffer for DNA isolation and a method for using it. The described liquid buffer composition is intended for DNA extraction and does not provide long-term storage of genetic material with its use. The use of high concentrations of NaCl (0.15-2.0 Μ) and EDTA (ethylenediamine-N, N, N ', N'-tetraacetate) (180-500 mM) in DNA isolation buffer can inhibit PCR or make it impossible to direct "PCR.
В патенте US 20020115089 А1 предлагается технология одновременного сбора ДНК и ненуклеиновых аналитов. Наличие высоких концентраций хлорида натрия (1-20 мг/см2), хлорида кальция (1-20 мг/см2), ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат) (0,05-0,15 М), мощного детергента додецилсульфата натрия (SDS, 0,2-1%), протеиназы K (50-150 мкг/мл) в составе композиций способно ингибировать ПЦР или делать невозможным «прямой» ПЦР.US 20020115089 A1 proposes a technology for the simultaneous collection of DNA and non-nucleic analytes. The presence of high concentrations of sodium chloride (1-20 mg / cm 2 ), calcium chloride (1-20 mg / cm 2 ), EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate) (0.05-0, 15 M), a powerful detergent for sodium dodecyl sulfate (SDS, 0.2-1%), proteinase K (50-150 μg / ml) in the compositions can inhibit PCR or make impossible "direct" PCR.
В лабораторных условиях смывы биологических следов и наложений на поверхности исследуемых объектов могут проводиться при помощи различных лизирующих растворов с известным составом, например, 10 мМ трис-HCl, рН 7,5, 10 мМ Na2ЭДТА, 50 мМ NaCl, 2% SDS (Корниенко И.В., Харламов С.Г. Методы исследования ДНК человека. Выделение ДНК и ее количественная оценка в аспекте судебно-медицинского исследования вещественных доказательств биологического происхождения: учебно-методическое пособие / И.В. Корниенко, С.Г. Харламов. Ростов н/Д: ЮФУ, 2012. - 216 с.) и коммерческими, в состав которых входят соли гуанидиния в высоких (несколько моль) концентрациях, например лизирующий буфер (Lysis buffer) набора реагентов DNA IQ™ System (Promega, США) и лизирующий буфер (Lysis buffer) набора реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США). Однако такой способ получения биологического материала подразумевает незамедлительное выполнение экстракции ДНК, а проведение «прямой» ПЦР невозможно вследствие ингибирования реакции компонентами растворов.In laboratory conditions, the washing off of biological traces and overlays on the surface of the studied objects can be carried out using various lyse solutions with a known composition, for example, 10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10 mM Na 2 EDTA, 50 mM NaCl, 2% SDS ( Kornienko I.V., Kharlamov SG Methods for the study of human DNA: DNA isolation and its quantitative assessment in the aspect of forensic medical research of material evidence of biological origin: a training manual / I.V. Kornienko, S.G. Kharlamov. Rostov n / a: SFU, 2012. - 216 p.) And commercial, the composition of which contains guanidinium salts in high (several mol) concentrations, for example, the lysis buffer (Lysis buffer) of the DNA IQ ™ System reagent kit (Promega, USA) and the lysis buffer (Lysis buffer) of the PrepFiler ™ User reagent kit (Applied Biosystems, USA) . However, this method of obtaining biological material implies the immediate execution of DNA extraction, and "direct" PCR is not possible due to inhibition of the reaction by the components of the solutions.
При выделении ДНК из биологических следов, содержащих изначально малое количество генетического материала, например, таких как потожировое вещество, необходим способ, который позволил бы осуществлять экстракцию с минимальными потерями генетического материала, максимально исключить контаминацию исследуемых объектов посторонней ДНК и выполнять «прямую» ПЦР без предварительной очистки препарата.When isolating DNA from biological traces that contain initially a small amount of genetic material, for example, such as a potassium substance, a method is needed that would allow extraction with minimal loss of genetic material, exclude contamination of the studied objects with extraneous DNA as much as possible, and perform “direct” PCR without preliminary cleaning the drug.
Выделение ДНК при помощи ионообменной смолы Chelex-100 позволяет с минимальными потерями извлекать генетический материал, однако он не всегда обеспечивает необходимую чистоту получаемого препарата. При использовании этого способа сложно получить концентрированный препарат ДНК без угрозы ингибирования ПЦР частицами ионообменной смолы Chelex-100.Isolation of DNA using a Chelex-100 ion-exchange resin allows genetic material to be extracted with minimal loss, but it does not always provide the necessary purity of the resulting preparation. When using this method, it is difficult to obtain a concentrated DNA preparation without the threat of inhibition of PCR by particles of the ion-exchange resin Chelex-100.
Метод фенол-органической экстракции применим к изначально большому объему биологического материала, так как сопряжен со значительными потерями ДНК в процессе ее экстракции. Высокая токсичность и сложность утилизации реагентов отрицательно сказалась на популярности данного метода, и в настоящее время в большинстве лабораторий он заменен такими методами как нуклеосорбция с помощью диоксида кремния (силики), реализованным в большинстве коммерческих наборов (Essentials of Nucleic Acid Analysis. A Robust Approach. Ed. Keer J.T., Birch L. Published by The Royal Society of Chemistry. Cambridge. - 2008. - 248 p.; Корниенко И.В., Фалеева Т.Г. Усовершенствованный метод выделения ДНК человека из биологических образцов, содержащих малое количество генетического материала, с помощью набора реагентов DNA IQ (PROMEGA) // Клинико-лабораторный консилиум. - 2013. - №4 (47). - С.49-53.). Одними из таких наборов реагентов являются системы для выделения ДНК «DNA IQ™» (Promega, США) и PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США), при помощи которых можно получить высокоочищенные препараты ДНК как вручную, так и с помощью роботизированной техники. Несмотря на это данные наборы реагентов достаточно дорогостоящи, а методы с их использованием включают многоэтапный процесс экстракции ДНК, что приводит к ее незначительной потере и риску контаминации образцов. Однако даже столь небольшие потери ДНК крайне существенны при работе с объектами, содержащими изначально малое количество генетического материала.The phenol-organic extraction method is applicable to an initially large volume of biological material, since it is associated with significant loss of DNA during its extraction. The high toxicity and complexity of the disposal of reagents negatively affected the popularity of this method, and now in most laboratories it has been replaced by methods such as nucleosorption using silicon dioxide (silica), implemented in most commercial kits (Essentials of Nucleic Acid Analysis. A Robust Approach. Ed. Keer JT, Birch L. Published by The Royal Society of Chemistry. Cambridge. - 2008. - 248 p .; Kornienko I.V., Faleeva T.G. An improved method for isolating human DNA from biological samples containing a small amount of genetic material using on reagent boron DNA IQ (PROMEGA) // Clinical and laboratory consultation. - 2013. - No. 4 (47). - S.49-53.). One of these reagent kits is DNA IQ ™ DNA extraction systems (Promega, USA) and PrepFiler ™ User Guide (Applied Biosystems, USA), with which you can obtain highly purified DNA preparations both manually and using robotic technology. Despite this, these reagent kits are quite expensive, and methods using them include a multi-stage DNA extraction process, which leads to its slight loss and the risk of sample contamination. However, even such a small loss of DNA is extremely significant when working with objects containing initially a small amount of genetic material.
Таким образом, универсального способа с использованием жидкой буферной композиции для осуществления сбора и хранения ДНК-содержащих биологических следов, содержащих малое количество генетического материала, в сухом и жидком виде, обеспечивающей стабильность ДНК в широком диапазоне температур и ее экстракцию без потерь, до настоящего времени предложено не было.Thus, a universal method using a liquid buffer composition for collecting and storing DNA-containing biological traces containing a small amount of genetic material in dry and liquid form, ensuring DNA stability over a wide temperature range and its lossless extraction, has been proposed to date did not have.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В настоящем изобретении предложены:The present invention provides:
(1) Композиция для сбора и хранения ДНК или ДНК-содержащих биологических следов, содержащая буферный раствор, включающий 1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,05-1% об. Твин 20, 1-200 мМ K2SO4, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 1-20% глицерин, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), вода - остальное.(1) A composition for collecting and storing DNA or DNA-containing biological traces, containing a buffer solution comprising 1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.05-1% vol.
(2) Композиция (1), где буферный раствор представляет собой смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.(2) Composition (1), where the buffer solution is a mixture of solutions of 12.1 mg Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 50
(3) Композиция (1), где ДНК-содержащий след представляет собой биообразец.(3) Composition (1), wherein the DNA-containing trace is a biosample.
(4) Композиция (1), где соотношение буфера к биообразцу составляет 10:1.(4) Composition (1), wherein the ratio of buffer to bio-sample is 10: 1.
(5) Композиция (1), где биообразец представляет собой потожировое вещество, следы крови, слюны, влагалищного секрета, спермы, суспензии клеток, смешанные биологические следы, препараты ДНК.(5) Composition (1), wherein the biosample is a potogens, traces of blood, saliva, vaginal secretions, sperm, cell suspensions, mixed biological traces, DNA preparations.
(6) Композиция для сбора и хранения ДНК или ДНК-содержащих биологических следов, содержащая буферный раствор, включающий 1-40 мΜ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,05-1% об. Тритон Х-100, 1-200 мМ K2SO4, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 1-20% глицерин, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), вода - остальное.(6) Composition for collecting and storing DNA or DNA-containing biological traces containing a buffer solution comprising 1-40 mΜ Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.05-1% vol. Triton X-100, 1-200 mM K 2 SO 4 , 0.01-0.5 mM EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate), 1-20% glycerol, 0.01-0 , 4% NaN 3 (sodium azide), water - the rest.
(7) Композиция (6), где буферный раствор представляет собой смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Тритона Х-100, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.(7) Composition (6), where the buffer solution is a mixture of solutions of 12.1 mg Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 50 μl Triton X-100, 87.1 mg K 2 SO 4 , 2 μl 0.5 Μ EDTA (ethylenediamine -Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate), 500 μl of glycerol, 10 mg NaN 3 (sodium azide), brought to 10 ml with sterile deionized water.
(8) Композиция (7), где ДНК-содержащий след представляет собой биообразец.(8) Composition (7), wherein the DNA-containing trace is a biosample.
(9) Композиция (7), где соотношение буфера к биообразцу составляет 10:1.(9) Composition (7), wherein the ratio of buffer to bio-sample is 10: 1.
(10) Композиция (7), где биообразец представляет собой потожировое вещество, следы крови, слюны, влагалищного секрета, спермы, суспензии клеток, смешанные биологические следы, препараты ДНК.(10) Composition (7), wherein the biosample is a potogens, traces of blood, saliva, vaginal secretions, sperm, cell suspensions, mixed biological traces, DNA preparations.
(11) Композиция для сбора и хранения ДНК или ДНК-содержащих биологических следов, содержащая буферный раствор, включающий 1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,05-1% об. Твин 20, 1-200 мМ KCl, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 1-20% глицерин, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), вода - остальное.(11) A composition for collecting and storing DNA or DNA-containing biological traces, containing a buffer solution comprising 1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.05-1% vol.
(12) Композиция (11), где буферный раствор представляет собой смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.(12) Composition (11), where the buffer solution is a mixture of solutions of 12.1 mg Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 50
(13) Композиция (12), где ДНК-содержащий след представляет собой биообразец.(13) Composition (12), wherein the DNA-containing trace is a biosample.
(14) Композиция (12), где соотношение буфера к биообразцу составляет 10:1.(14) Composition (12), wherein the ratio of buffer to bio-sample is 10: 1.
(15) Композиция (12), где биообразец представляет собой потожировое вещество, следы крови, слюны, влагалищного секрета, спермы, суспензии клеток, смешанные биологические следы, препараты ДНК.(15) Composition (12), wherein the biosample is a potogens, traces of blood, saliva, vaginal secretions, sperm, cell suspensions, mixed biological traces, DNA preparations.
(16) Композиция для сбора и хранения ДНК или ДНК-содержащих биологических следов, содержащая буферный раствор, включающий 1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометана, 0,05-1% об. Тритон Х-100, 1-200 мМ KCl, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 1-20% глицерин, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), вода - остальное.(16) A composition for collecting and storing DNA or DNA-containing biological traces containing a buffer solution comprising 1-40 mM Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.05-1% vol. Triton X-100, 1-200 mM KCl, 0.01-0.5 mM EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate), 1-20% glycerol, 0.01-0.4% NaN 3 (sodium azide), water - the rest.
(17) Композиция (16), где буферный раствор представляет собой смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Тритона Х-100, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.(17) Composition (16), where the buffer solution is a mixture of solutions of 12.1 mg Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 50 μl Triton X-100, 37.3 mg KCl, 2 μl 0.5 Μ EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate), 500 μl of glycerol, 10 mg NaN 3 (sodium azide), adjusted to 10 ml with sterile deionized water.
(18) Композиция (17), где ДНК-содержащий след представляет собой биообразец.(18) Composition (17), wherein the DNA-containing trace is a biosample.
(19) Композиция (17), где соотношение буфера к биообразцу составляет 10:1.(19) Composition (17), wherein the ratio of buffer to bio-sample is 10: 1.
(20) Композиция (17), где биообразец представляет собой потожировое вещество, следы крови, слюны, влагалищного секрета, спермы, суспензии клеток, смешанные биологические следы, препараты ДНК.(20) Composition (17), wherein the biosample is a potogens, traces of blood, saliva, vaginal secretions, sperm, cell suspensions, mixed biological traces, DNA preparations.
(21) Применение композиций (1)-(20) для пропитки гигроскопичных материалов-носителей и осуществления смывов ДНК-содержащих биологических следов, наложений или ДНК с целью их изъятия, хранения и/или транспортировки.(21) The use of compositions (1) to (20) for the impregnation of hygroscopic carrier materials and for flushing DNA-containing biological traces, overlays or DNA with the aim of removing, storing and / or transporting them.
(22) Применение (21), где гигроскопичный материал-носитель представляет собой хлопчатобумажную ткань, волокнистые вещества (например, ватный тампон), бумажный носитель (например, хроматографическая бумага).(22) The use of (21), wherein the hygroscopic carrier material is a cotton cloth, fibrous materials (e.g. a cotton swab), paper media (e.g., chromatographic paper).
(23) Применение (21), где ДНК-содержащий биологический след, наложение или ДНК представляют собой сухой биообразец.(23) The use of (21), wherein the DNA-containing biological trace, overlay or DNA is a dry bio-sample.
(24) Применение (21), где ДНК-содержащий биологический след, наложение или ДНК находятся в жидком виде.(24) The use of (21), wherein the DNA-containing biological trace, overlap or DNA is in liquid form.
I. Объекты настоящего изобретения представляют собой жидкие буферные композиции для пропитки пористых гигроскопичных носителей, например марлевых салфеток, ватных тампонов, бумаги, с целью осуществления сбора, транспортировки и хранения следов ДНК-содержащего биологического материала путем их смывов, либо нанесения на носители, пропитанные данными буферными растворами, обеспечивающими стабильность ДНК биообразцов в широком диапазоне температур в течение длительных периодов времени в сухом виде.I. Objects of the present invention are liquid buffer compositions for the impregnation of porous hygroscopic carriers, for example gauze, cotton swabs, paper, for the purpose of collecting, transporting and storing traces of DNA-containing biological material by washing them off, or by applying onto soaked media buffer solutions that ensure the stability of the DNA of biosamples in a wide temperature range for long periods of time in a dry form.
Знак «%», как используется в настоящем изобретении, означает процентное содержание по массе указанного компонента в указанной композиции, буфере.The sign "%", as used in the present invention, means the percentage by weight of the specified component in the specified composition, buffer.
В настоящем изобретении используются термины «биологические следы и наложения», «ДНК-содержащие следы», которые означают любые выделения человеческого организма, содержащие генетический материал, оставленные их хозяином на различных поверхностях объектов окружающей среды в виде наложений и пропитываний.In the present invention, the terms “biological traces and overlays”, “DNA-containing traces” are used, which means any excretion of the human body containing genetic material left by its owner on various surfaces of environmental objects in the form of overlays and soaks.
Одним из постоянных составляющих буферных композиций является 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), оказывающий выраженный антимикробный и антимикотический эффект без ингибирования ПЦР.One of the constant components of the buffer compositions is 0.01-0.4% NaN 3 (sodium azide), which has a pronounced antimicrobial and antimycotic effect without inhibition of PCR.
Также постоянным составляющим композиций является 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат). В животных тканях в больших количествах присутствуют ионы Fe2+ и Fe3+ в составе гемоглобина и высвобождающиеся при его денатурации. Константа связывания ЭДТА с ионами железа составляет ≈10-4 M-1 Fe2+) и ≈10-24 М-1 (Fe3+) (Sillen, L.G., Martell, А.Е. Stability Constants of Metallon Complexes. The Chemical Society, London. - 1964.). Таким образом, благодаря наличию ЭДТА в составе буфера устраняется ингибиторный эффект ионов железа, оказываемый на ПЦР. При этом, малые концентрации ЭДТА в буфере не способны оказывать ингибирующий эффект на ПЦР, тем самым, не препятствуя проведению «прямой» ПЦР.Also, a constant constituent of the compositions is 0.01-0.5 mM EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate). In animal tissues, Fe 2+ and Fe 3+ ions are present in large quantities in the composition of hemoglobin and released during its denaturation. The binding constant of EDTA with iron ions is ≈10 -4 M -1 Fe 2+ ) and ≈10 -24 M -1 (Fe 3+ ) (Sillen, LG, Martell, A.E. Stability Constants of Metallon Complexes. The Chemical Society, London. - 1964.). Thus, due to the presence of EDTA in the composition of the buffer, the inhibitory effect of iron ions exerted on PCR is eliminated. At the same time, low concentrations of EDTA in the buffer are not capable of exerting an inhibitory effect on PCR, thereby not interfering with direct PCR.
Слабощелочная среда наиболее оптимальна для хранения препаратов ДНК. Поэтому для создания буферной емкости, поддержания слабощелочного значения рН и стабилизации молекул ДНК используется раствор Трис (1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан).A slightly alkaline environment is most optimal for storing DNA preparations. Therefore, Tris solution (1-40 mM Tris (hydroxymethyl) aminomethane) is used to create a buffer capacity, maintain a slightly alkaline pH value and stabilize DNA molecules.
С целью стабилизации ДНК-Taq-полимеразы в состав композиций входят такие активаторы, как Твин 20 (0,05-1% об.), Тритон Х-100 (0,05-1% об.).In order to stabilize DNA-Taq polymerase, the composition includes activators such as Tween 20 (0.05-1% vol.), Triton X-100 (0.05-1% vol.).
Стабилизация фермента ДНК-Taq-полимеразы за счет увеличения времени полужизни фермента при высоких температурах (от +90°C до +97,5°C) на этапе денатурации ДНК-матрицы при проведении ПЦР осуществляется за счет использования активаторов энзиматической амплификации: K2SO4 (1-200 мМ), KCl (1-200 мМ), глицерина (1-20%), что позволяет существенно повысить эффективность реакции.Stabilization of the enzyme DNA-Taq polymerase by increasing the half-life of the enzyme at high temperatures (from + 90 ° C to + 97.5 ° C) at the stage of denaturation of the DNA matrix during PCR is carried out by using activators of enzymatic amplification: K 2 SO 4 (1-200 mm), KCl (1-200 mm), glycerol (1-20%), which can significantly increase the reaction efficiency.
Настоящее изобретение представляет собой комбинации вышеперечисленных компонентов в буфере:The present invention is a combination of the above components in a buffer:
1. Буферная жидкая композиция (1) представляет собой смесь растворов (1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, предпочтительно 10 мМ, 0,05-1% об. Твин 20, предпочтительно 0,5% об., 1-200 мМ K2SO4, предпочтительно 50 мМ, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), предпочтительно 0,1 мМ, 1-20% глицерин, предпочтительно 5%, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), предпочтительно 0,1%). Например, смесь 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.1. The buffer liquid composition (1) is a mixture of solutions (1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, preferably 10 mm, 0.05-1% vol.
2. Буферная жидкая композиция (2) представляет собой смесь растворов (1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, предпочтительно 10 мМ, 0,05-1% об. Тритон Х-100, предпочтительно 0,5% об., 1-200 мМ K2SO4, предпочтительно 50 мМ, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), предпочтительно 0,1 мМ, 1-20% глицерин, предпочтительно 5%, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), предпочтительно 0,1%). Например, смесь 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Тритона Х-100, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.2. The buffer liquid composition (2) is a mixture of solutions (1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, preferably 10 mm, 0.05-1% vol. Triton X-100, preferably 0.5% vol., 1- 200 mM K 2 SO 4 , preferably 50 mM, 0.01-0.5 mM EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate), preferably 0.1 mM, 1-20% glycerol, preferably 5 %, 0.01-0.4% NaN 3 (sodium azide), preferably 0.1%). For example, a mixture of 12.1 mg Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 50 μl Triton X-100, 87.1 mg K 2 SO 4 , 2 μl 0.5 Μ EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate ), 500 μl of glycerol, 10 mg NaN 3 (sodium azide), brought to 10 ml with sterile deionized water.
3. Буферная жидкая композиция (3) представляет собой смесь растворов (1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, предпочтительно 10 мМ, 0,05-1% об. Твин 20, предпочтительно 0,5% об., 1-200 мМ KCl, предпочтительно 50 мМ, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), предпочтительно 0,1 мМ, 1-20% глицерин, предпочтительно 5%, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), предпочтительно 0,1%). Например, смесь 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.3. The buffer liquid composition (3) is a mixture of solutions (1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, preferably 10 mm, 0.05-1% vol.
4. Буферная жидкая композиция (4) представляет собой смесь растворов (1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, предпочтительно 10 мМ, 0,05-1% об. Тритон Х-100, предпочтительно 0,5% об., 1-200 мМ KCl, предпочтительно 50 мМ, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), предпочтительно 0,1 мМ, 1-20% глицерин, предпочтительно 5%, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), предпочтительно 0,1%). Например, смесь 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Тритона Х-100, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.4. The buffer liquid composition (4) is a mixture of solutions (1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, preferably 10 mm, 0.05-1% vol. Triton X-100, preferably 0.5% vol., 1- 200 mM KCl, preferably 50 mM, 0.01-0.5 mM EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate), preferably 0.1 mM, 1-20% glycerol, preferably 5%, 0 , 01-0.4% NaN 3 (sodium azide), preferably 0.1%). For example, a mixture of 12.1 mg Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 50 μl Triton X-100, 37.3 mg KCl, 2 μl 0.5 Μ EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate), 500 μl of glycerol, 10 mg NaN 3 (sodium azide), adjusted to 10 ml with sterile deionized water.
Рабочую поверхность гигроскопичного предмета-носителя (марлевая салфетка, ватный тампон и т.д.) полностью пропитывают в одной из четырех вышеуказанных буферных жидких композициях в соотношении 20-150 мкл раствора на 1 см2 (в зависимости от емкости пористого носителя) материала предмета-носителя непосредственно перед осуществлением смыва сухих либо после полного высушивания для смыва жидких следов ДНК-содержащего биологического материала (потожировое вещество, следы крови, слюны, влагалищного секрета, спермы, суспензия клеток, смешанные биологические следы, препараты ДНК), после чего подвергают высушиванию при комнатной температуре.The working surface of the hygroscopic carrier object (gauze, cotton swab, etc.) is completely impregnated in one of the four above-mentioned buffer liquid compositions in a ratio of 20-150 μl of solution per 1 cm 2 (depending on the capacity of the porous carrier) of the material the carrier immediately before washing off the dry ones or after complete drying to wash off liquid traces of DNA-containing biological material (potogens, traces of blood, saliva, vaginal secretion, sperm, cell suspension, mixed ologicheskie traces DNA preparations), followed by subjecting to drying at room temperature.
При использовании бумаги, например, хроматографической, в качестве предмета-носителя проводится ее пропитка путем однократного нанесения на нее одной из четырех вышеуказанных буферных жидких композиций в количестве 20-150 мкл на 1 см2, после чего бумага подвергается высушиванию при комнатной температуре. На предмет-носитель наносится биологический образец в жидком виде (фильтрат выполненного смыва, суспензия клеток, препарат ДНК и т.д.) в количестве 20-1000 мкл в пересчете на площадь от 1 см2 до 10 см2 при толщине бумажного носителя от 0,15 до 1,0 мм, после чего бумага также подвергается высушиванию при комнатной температуре.When using paper, for example, chromatographic paper, as an object carrier, it is impregnated by a single application of one of the four above-mentioned buffer liquid compositions in an amount of 20-150 μl per 1 cm 2 , after which the paper is dried at room temperature. A biological sample is applied in liquid form to the carrier object (washout filtrate, cell suspension, DNA preparation, etc.) in an amount of 20-1000 μl in terms of an area of 1 cm 2 to 10 cm 2 with a paper thickness of 0 , 15 to 1.0 mm, after which the paper is also dried at room temperature.
Таким образом, настоящее изобретение относится к композициям, сохраняющим стабильной ДНК следов биологических образцов, отобранных путем смыва, либо нанесения на гигроскопичный предмет-носитель, обеспечивая наиболее длительное хранение ДНК в широком температурном диапазоне.Thus, the present invention relates to compositions that maintain stable DNA of traces of biological samples taken by washing, or applying to a hygroscopic carrier object, providing the longest storage of DNA in a wide temperature range.
II. Еще одним объектом настоящего изобретения является способ хранения препаратов ДНК в стабильной форме в жидкой композиции для хранения, включающий в себя:II. Another object of the present invention is a method for storing DNA preparations in a stable form in a liquid composition for storage, including:
(i) добавление буферной жидкой композиции по настоящему изобретению в качестве разбавителя на заключительном этапе выделения ДНК;(i) adding a buffer liquid composition of the present invention as a diluent in the final DNA isolation step;
(ii) смешивание очищенного образца ДНК и буферного раствора по настоящему изобретению в соотношении 1:10; и(ii) mixing the purified DNA sample and the buffer solution of the present invention in a ratio of 1:10; and
(iii) хранение препарата ДНК.(iii) storing the DNA preparation.
Объекты настоящего изобретения представляет собой жидкие буферные композиции для хранения препаратов ДНК в жидком виде в широком диапазоне температур (от -70°C до +40°C).The objects of the present invention is a liquid buffer composition for storing DNA preparations in liquid form in a wide temperature range (from -70 ° C to + 40 ° C).
Настоящее изобретение представляет собой комбинации вышеперечисленных компонентов в буфере:The present invention is a combination of the above components in a buffer:
1. Буферная жидкая композиция (1) представляет собой смесь растворов (1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, предпочтительно 10 мМ, 0,05-1% об. Твин 20, предпочтительно 0,5% об., 1-200 мМ K2SO4, предпочтительно 50 мМ, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), предпочтительно 0,1 мМ, 1-20% глицерин, предпочтительно 5%, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), предпочтительно 0,1%): 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.1. The buffer liquid composition (1) is a mixture of solutions (1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, preferably 10 mm, 0.05-1% vol.
2. Буферная жидкая композиция (2) представляет собой смесь растворов (1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, предпочтительно 10 мМ, 0,05-1% об. Тритон Х-100, предпочтительно 0,5% об., 1-200 мМ K2SO4, предпочтительно 50 мМ, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), предпочтительно 0,1 мМ, 1-20% глицерин, предпочтительно 5%, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), предпочтительно 0,1%): 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Тритона Х-100, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.2. The buffer liquid composition (2) is a mixture of solutions (1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, preferably 10 mm, 0.05-1% vol. Triton X-100, preferably 0.5% vol., 1- 200 mM K 2 SO 4 , preferably 50 mM, 0.01-0.5 mM EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate), preferably 0.1 mM, 1-20% glycerol, preferably 5 %, 0.01-0.4% NaN 3 (sodium azide), preferably 0.1%): 12.1 mg Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 50 μl Triton X-100, 87.1 mg K 2 SO 4 , 0,5
3. Буферная жидкая композиция (3) представляет собой смесь растворов (1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, предпочтительно 10 мМ, 0,05-1% об. Твин 20, предпочтительно 0,5% об., 1-200 мМ KCl, предпочтительно 50 мМ, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), предпочтительно 0,1 мМ, 1-20% глицерин, предпочтительно 5%, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), предпочтительно 0,1%): 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.3. The buffer liquid composition (3) is a mixture of solutions (1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, preferably 10 mm, 0.05-1% vol.
4. Буферная жидкая композиция (4) представляет собой смесь растворов (1-40 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, предпочтительно 10 мМ, 0,05-1% об. Тритон Х-100, предпочтительно 0,5% об., 1-200 мМ KCl, предпочтительно 50 мМ, 0,01-0,5 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), предпочтительно 0,1 мМ, 1-20% глицерин, предпочтительно 5%, 0,01-0,4% NaN3 (азид натрия), предпочтительно 0,1%): 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Тритона Х-100, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенную до 10 мл стерильной деионизованной водой.4. The buffer liquid composition (4) is a mixture of solutions (1-40 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, preferably 10 mm, 0.05-1% vol. Triton X-100, preferably 0.5% vol., 1- 200 mM KCl, preferably 50 mM, 0.01-0.5 mM EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetraacetate), preferably 0.1 mM, 1-20% glycerol, preferably 5%, 0 , 01-0.4% NaN 3 (sodium azide), preferably 0.1%): 12.1 mg Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 50 μl Triton X-100, 37.3 mg KCl, 2 μl 0.5 Μ EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'- tetraacetate), 500 l of glycerol, 10 mg of NaN 3 (sodium azide), brought to 10 ml with sterile deionized water.
Таким образом, настоящее изобретение относится к жидкой композиции, сохраняющей стабильной ДНК, содержащей ДНК и один из четырех вышеперечисленных буферных растворов в соотношении 1:10, обеспечивая наиболее длительное хранение препаратов ДНК в широком температурном диапазоне.Thus, the present invention relates to a liquid composition that maintains stable DNA, containing DNA and one of the four buffer solutions above in a ratio of 1:10, providing the longest storage of DNA preparations in a wide temperature range.
Дополнительные объекты и преимущества изобретения указаны в следующем далее разделе описания и частично становятся очевидными из описания или могут быть изучены при применении изобретения. Объекты и преимущества изобретения понимают и реализуют при помощи подробно перечисленных в прилагаемой формуле изобретения элементов и сочетаний.Additional objects and advantages of the invention are indicated in the following section of the description and partially become apparent from the description or can be studied by applying the invention. The objects and advantages of the invention are understood and realized by means of the elements and combinations detailed in the attached claims.
Следует понимать, что в рамках заявленного изложенное выше общее описание и следующее далее подробное описание являются лишь иллюстративными и поясняющими и не ограничивают объем изобретения. Дополняющие включенные и составляющие часть данного описания фигуры иллюстрируют некоторые варианты преимущества изобретения и вместе с описанием помогают объяснить принципы изобретения.It should be understood that in the framework of the above general description and the following detailed description are only illustrative and explanatory and do not limit the scope of the invention. The complementary figures included and forming part of this description illustrate some of the advantages of the invention and, together with the description, help explain the principles of the invention.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На Фиг. 1 показаны результаты электрофореза в 1% геле агарозы препаратов ДНК, выделенных при помощи наборов реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США) (проба 1), «DNA IQ™» (Promega, США) (проба 2), жидких буферных композиций 1 (проба 3), 2 (проба 4) и контрольные образцы (пробы 5, 6) в трех параллелях ((1), (2) и (3)).In FIG. 1 shows the results of electrophoresis in 1% agarose gel of DNA preparations isolated using PrepFiler ™ User Guide reagent kits (Applied Biosystems, USA) (sample 1), “DNA IQ ™” (Promega, USA) (sample 2), liquid buffer compositions 1 (sample 3), 2 (sample 4) and control samples (
На Фиг. 2 показаны графики накопления продуктов ПЦР, отражающие отсутствие ингибирующего влияния на реакцию амплификации бумаги для хроматографии FN100, пропитанной жидкой буферной композицией 1 (1) или деионизованной водой (2), а также хлопчатобумажной ткани (3) и (4).In FIG. Figure 2 shows the graphs of the accumulation of PCR products, reflecting the absence of an inhibitory effect on the amplification reaction of FN100 chromatography paper, impregnated with liquid buffer composition 1 (1) or deionized water (2), as well as cotton (3) and (4).
На Фиг. 3 ((1), (2)) показаны результаты электрофореза в 2% геле агарозы ПЦР-продуктов в присутствии бумаги для хроматографии FN100, пропитанной жидкой буферной композицией 1 или деионизованной водой, и хлопчатобумажной ткани.In FIG. 3 ((1), (2)) shows the results of 2% agarose gel electrophoresis of PCR products in the presence of FN100 chromatography paper, impregnated with
На Фиг. 4 показаны графики ПЦР препаратов ДНК смывов, выполненных с помощью жидких буферных композиций 1 ((1), (2)) или 3 ((3), (4)), либо деионизованной воды ((5), (6)), которые хранили при комнатной температуре 7 ((1), (3), (5)) и 30 ((2), (4), (6)).In FIG. Figure 4 shows PCR plots of DNA swabs prepared using liquid buffer compositions 1 ((1), (2)) or 3 ((3), (4)), or deionized water ((5), (6)), which 7 ((1), (3), (5)) and 30 ((2), (4), (6)) were stored at room temperature.
На Фиг. 5 показаны результаты электрофореза в 2% геле агарозы ПЦР-продуктов - препаратов ДНК, полученных из смывов, выполненных с помощью жидких буферных композиций 1 или 3, либо деионизованной воды, которые хранили при комнатной температуре 0 суток (контроль) (1), 5 суток (2) и 7 суток (3).In FIG. Figure 5 shows the results of electrophoresis in a 2% agarose gel of PCR products - DNA preparations obtained from swabs made using
На Фиг. 6 показаны графики накопления продуктов ПЦР образцов слюны, где растворителем являлись деионизованная вода, физиологический раствор, буфер TE или жидкая буферная композиция 3 (буфер 3), при инкубации +22°C (1) и +70°C (2) в течение 30 минут, а также образцов слюны, где растворителем являлись лизирующие растворы из наборов реагентов DNA IQ™ System, PrepFiler™ User Guide, Prep-n-Go, «А», при инкубации +22°C (3) и +70°C (4) в течение 30 минут.In FIG. Figure 6 shows the graphs of the accumulation of PCR products of saliva samples, where the solvent was deionized water, physiological saline, TE buffer or liquid buffer composition 3 (buffer 3), during incubation + 22 ° C (1) and + 70 ° C (2) for 30 minutes, as well as saliva samples, where the solvent was lysing solutions from the DNA IQ ™ System, PrepFiler ™ User Guide, Prep-n-Go, “A” reagent kits during incubation + 22 ° C (3) and + 70 ° C ( 4) within 30 minutes.
На Фиг. 7 показаны графики накопления продуктов ПЦР внутреннего положительного контроля (канал Су5) в присутствии деионизованной воды, физиологического раствора, буфера ТЕ, жидкой буферной композиции 3 (буфера 3) (1), а также лизирующих растворов из наборов реагентов DNA IQ™ System, PrepFiler™ User Guide, Prep-n-Go, «А», ингибирующих ПЦР (2).In FIG. Figure 7 shows the graphs of the accumulation of PCR products of the internal positive control (Su5 channel) in the presence of deionized water, physiological saline, TE buffer, liquid buffer composition 3 (buffer 3) (1), as well as lysing solutions from the DNA IQ ™ System, PrepFiler ™ reagent kits User Guide, Prep-n-Go, “A,” inhibiting PCR (2).
На Фиг. 8 показаны графики накопления продуктов ПЦР препаратов ДНК из смывов потожирового вещества, выполненных с поверхности гладкого металлического предмета, при помощи жидкой буферной композиции 3 (1), физиологического раствора (2), буфера TE (3) или деионизованной воды (4).In FIG. Figure 8 shows the graphs of the accumulation of PCR products of DNA preparations from swabs of a sweat substance made from the surface of a smooth metal object using liquid buffer composition 3 (1), physiological saline (2), TE buffer (3), or deionized water (4).
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Пример 1.Example 1
Для сравнительного исследования методов выделения ДНК из биологических следов проводили оценку потерь ДНК известной концентрации в процессе ее экстракции при помощи наборов реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США), «DNA IQ™» (Promega, США) и жидких буферных композиций 1, 2 (буферов 1, 2), предлагаемых в настоящем изобретении. Исследования по каждому из методов проводили в семи параллелях.For a comparative study of methods for extracting DNA from biological traces, we estimated the loss of DNA of known concentration during its extraction using PrepFiler ™ User Guide (Applied Biosystems, USA), “DNA IQ ™” reagents (Promega, USA) and
В качестве генетического материала использовали контрольную ДНК человека из тест-набора «XY-Детект» (ООО «Синтол») в конечной концентрации 0,1 нг/мкл.The human DNA was used as genetic material from the XY-Detect test kit (Syntol LLC) at a final concentration of 0.1 ng / μl.
1. Выделение ДНК при помощи набора реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США) проводили согласно базовому протоколу для выделения геномной ДНК.1. DNA isolation using the PrepFiler ™ User Guide reagent kit (Applied Biosystems, USA) was performed according to the basic protocol for the isolation of genomic DNA.
Помещали по 10 мкл препаратов ДНК с концентрацией 0,5 нг/мкл в стандартные 1,5 мл микроцентрифужные пробирки. Добавляли по 300 мкл PrepFiler™ Lysis buffer и по 3 мкл 1,0 Μ DTT. Перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали. Инкубировали образцы в термошейкере при +70°C и 900 об/мин в течение 40 минут. Центрифугировали микроцентрифужные пробирки при 12000 g в течение 2 минут. Переносили лизат в чистые 1,5 мл пробирки. Добавляли в пробирки, содержащие лизат, по 15 мкл магнитных частиц. Перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали. Добавляли по 180 мкл изопропанола (Binding buffer). Перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали. Помещали пробирки в шейкер и перемешивали 10 минут при 1000 об/мин в условиях комнатной температуры. Перемешивали образцы на вортексе. Ставили пробирки в магнитный штатив и держали до тех пор, пока осадок не прекратит накапливаться (2 минуты). Держа пробирки в магнитном штативе, отбирали и удаляли надосадок. Добавляли по 300 мкл PrepFiler™ Wash buffer в пробирки. Перемешивали на вортексе при максимальной скорости так, чтобы на стенках пробирок не было видно магнитных частиц, затем кратко центрифугировали. Помещали пробирки в магнитный штатив на 30-60 секунд. Держа пробирки в магнитном штативе, отбирали и удаляли надосадок. Данный этап промывки повторяли три раза. Держа пробирки в магнитном штативе, сушили магнитные частицы 7 минут на столе. Добавляли по 50 мкл PrepFiler™ Elution Buffer в пробирки. Перемешивали на вортексе при максимальной скорости 5 секунд так, чтобы на стенках пробирок не было видно магнитных частиц, затем кратко центрифугировали. Инкубировали пробирки в термошейкере и при +70°C и 900 об/мин в течение 5 минут. Перемешивали на вортексе при максимальной скорости так, чтобы на стенках пробирок не было видно магнитных частиц, затем кратко центрифугировали. Ставили пробирки в магнитный штатив и держали до тех пор, пока осадок не прекратит накапливаться (как минимум 1 минута). Переносили надосадок (который должен содержать геномную ДНК) в новые 1,5 мл пробирки для хранения.10 μl of 0.5 ng / μl DNA preparations were placed in standard 1.5 ml microcentrifuge tubes. 300 μl of PrepFiler ™ Lysis buffer and 3 μl of 1.0 Μ DTT were added. Vortex was mixed at low speeds for 5 seconds, then briefly centrifuged. Samples were incubated in a thermal shaker at + 70 ° C and 900 rpm for 40 minutes. Microcentrifuge tubes were centrifuged at 12,000 g for 2 minutes. Transfer the lysate to clean 1.5 ml tubes. 15 μl of magnetic particles were added to the tubes containing the lysate. Vortex was mixed at low speeds for 5 seconds, then briefly centrifuged. 180 μl of isopropanol (Binding buffer) was added. Vortex was mixed at low speeds for 5 seconds, then briefly centrifuged. Tubes were placed in a shaker and mixed for 10 minutes at 1000 rpm at room temperature. Vortex samples were mixed. The tubes were placed in a magnetic tripod and held until the sediment ceased to accumulate (2 minutes). Holding the tubes in a magnetic rack, the supernatant was removed and removed. 300 μl of PrepFiler ™ Wash buffer was added to the tubes. Vortex was stirred at maximum speed so that no magnetic particles were visible on the walls of the tubes, then briefly centrifuged. Tubes were placed in a magnetic tripod for 30-60 seconds. Holding the tubes in a magnetic rack, the supernatant was removed and removed. This washing step was repeated three times. Holding the tubes in a magnetic rack, dried the magnetic particles for 7 minutes on the table. 50 μl of PrepFiler ™ Elution Buffer was added to the tubes. Vortex was stirred at a maximum speed of 5 seconds so that no magnetic particles were visible on the walls of the tubes, then briefly centrifuged. Tubes were incubated in a thermal shaker and at + 70 ° C and 900 rpm for 5 minutes. Vortex was stirred at maximum speed so that no magnetic particles were visible on the walls of the tubes, then briefly centrifuged. Put the tubes in a magnetic tripod and hold until the sediment ceases to accumulate (at least 1 minute). The supernatant (which should contain genomic DNA) was transferred to new 1.5 ml storage tubes.
2. Выделение ДНК при помощи набора реагентов «DNA IQ™» (Promega, США) проводили согласно базовому протоколу для выделения геномной ДНК.2. DNA isolation using the DNA IQ ™ reagent kit (Promega, USA) was performed according to the basic protocol for the isolation of genomic DNA.
Помещали по 10 мкл препаратов ДНК с концентрацией 0,5 нг/мкл в стандартные 1,5 мл микроцентрифужные пробирки. Добавляли по 250 мкл Promega™ Lysis buffer и по 2,5 мкл 1,0 Μ ДТТ. Перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали. Инкубировали образцы в термошейкере при +70°C и 900 об/мин. в течение 30 минут. Центрифугировали микроцентрифужные пробирки при комнатной температуре при 10000 g в течение 2 минут. Переносили лизат в чистые 1,5 мл пробирки. Предварительно перемешав, добавляли по 7,0 мкл DNA IQ™ Resin смолы (суспензии магнитных частиц) к растворам, содержащим ДНК. Смесь образца в лизирующем буфере с магнитными частицами встряхивали на вортексе в течение 3 секунд. Инкубировали при комнатной температуре в течение 5 минут, перемешивая на вортексе каждые 30 секунд. Устанавливали пробирки в магнитный штатив. Автоматической пипеткой тщательно отбирали и удаляли раствор, стараясь не нарушить осадка магнитных частиц на стенках пробирок. Добавляли к осадку по 100 мкл Promega™ Lysis buffer. Пробирки встряхивали на вортексе в течение 2 секунд. Устанавливали пробирки в магнитный штатив и полностью удаляли Promega™ Lysis buffer. Добавляли в пробирки по 100 мкл 1Х-отмывающего буфера (Promega™ Wash Buffer). Пробирки встряхивали на вортексе в течение 2 секунд. Устанавливали пробирки в магнитный штатив и удаляли отмывающий буфер. Промывку отмывающим буфером повторяли еще 2 раза. Устанавливали пробирки в магнитный штатив с открытой крышкой. Сушили осадок магнитных частиц при комнатной температуре в течение 5 минут. Добавляли по 50 мкл элюционного буфера (Promega™ Elution Buffer). Встряхивали на вортексе в течение 2 секунд. Инкубировали пробирки в микротермостате +65°C в течение 5 минут при постоянном перемешивании 900 об/мин. После инкубации образцы перемешивали при максимальной скорости в течение 2 секунд. Ставили пробирки в магнитный штатив и держали до тех пор, пока осадок не прекратит накапливаться (как минимум 1 минута). Переносили надосадок (который должен содержать геномную ДНК) в новые 1,5 мл пробирки для хранения.10 μl of 0.5 ng / μl DNA preparations were placed in standard 1.5 ml microcentrifuge tubes. 250 μl of Promega ™ Lysis buffer and 2.5 μl of 1.0 Μ DTT were added. Vortex was mixed at low speeds for 5 seconds, then briefly centrifuged. Samples were incubated in a thermal shaker at + 70 ° C and 900 rpm. within 30 minutes. Microcentrifuge tubes were centrifuged at room temperature at 10,000 g for 2 minutes. Transfer the lysate to clean 1.5 ml tubes. Pre-mixed, 7.0 μl of DNA IQ ™ Resin resin (suspension of magnetic particles) was added to solutions containing DNA. A mixture of the sample in lysis buffer with magnetic particles was shaken on a vortex for 3 seconds. Incubated at room temperature for 5 minutes, vortexing every 30 seconds. Set the tubes in a magnetic tripod. The solution was carefully selected and removed using an automatic pipette, being careful not to disturb the sediment of magnetic particles on the walls of the tubes. 100 μl of Promega ™ Lysis buffer was added to the pellet. The tubes were shaken on a vortex for 2 seconds. Set the tubes in a magnetic tripod and completely remove the Promega ™ Lysis buffer. 100 μl of 1X wash buffer (Promega ™ Wash Buffer) was added to the tubes. The tubes were shaken on a vortex for 2 seconds. Tubes were installed in a magnetic tripod and the wash buffer was removed. Washing with washing buffer was repeated 2 more times. Set the tubes in a magnetic tripod with the lid open. The precipitate of magnetic particles was dried at room temperature for 5 minutes. 50 μl of elution buffer (Promega ™ Elution Buffer) was added. Vortex was shaken for 2 seconds. Tubes were incubated in a microthermostat + 65 ° C for 5 minutes with constant stirring at 900 rpm. After incubation, the samples were mixed at maximum speed for 2 seconds. Put the tubes in a magnetic tripod and hold until the sediment ceases to accumulate (at least 1 minute). The supernatant (which should contain genomic DNA) was transferred to new 1.5 ml storage tubes.
3. Выделение ДНК с использованием жидких буферных композиций 1, 2 (буферов 1, 2), предлагаемых в настоящем изобретении.3. Isolation of DNA using
Состав жидкой буферной композиции 1 (10 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,5% об. Твин 20, 50 мМ K2SO4, 0,1 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 5% глицерин, 0,1% NaN3 (азид натрия)): смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенная до 10 мл стерильной деионизованной водой.The composition of the liquid buffer composition 1 (10 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5% vol.
Состав жидкой буферной композиции 2 (10 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,5% об. Тритон Х-100, 50 мМ K2SO4, 0,1 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 5% глицерин, 0,1% NaN3 (азид натрия)): смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Тритона Х-100, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенная до 10 мл стерильной деионизованной водой.The composition of the liquid buffer composition 2 (10 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5% vol. Triton X-100, 50 mm K 2 SO 4 , 0.1 mm EDTA (ethylenediamine-Ν, Ν, Ν ', Ν'- tetraacetate), 5% glycerol, 0.1% NaN 3 (sodium azide)): a mixture of solutions of 12.1 mg Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 50 μl Triton X-100, 87.1 mg K 2 SO 4 , 2
Помещали по 10 мкл препаратов ДНК с концентрацией 0,5 нг/мкл в стандартные 1,5 мл микроцентрифужные пробирки. Добавляли по 40 мкл жидкой буферной композиции 1 или 2 (буфера 1 или 2). Перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали. Инкубировали образцы в термошейкере при +70°C и 900 об/мин в течение 30 минут. Центрифугировали микроцентрифужные пробирки при 10000 g в течение 30 секунд.10 μl of 0.5 ng / μl DNA preparations were placed in standard 1.5 ml microcentrifuge tubes. 40 μl of
Готовили контрольные образцы, не подвергавшиеся инкубации. Для этого помещали по 10 мкл препаратов контрольной ДНК человека из тест-набора «ΧΥ-Детект» (ООО «Синтол») с концентрацией 0,5 нг/мкл в стандартные 1,5 мл микроцентрифужные пробирки и добавляли по 40 мкл деионизованной воды. Перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали.Control samples were prepared that were not incubated. To do this, 10 μl of the preparations of human control DNA from the ΧΥ-Detect test kit (Syntol LLC) with a concentration of 0.5 ng / μl in standard 1.5 ml microcentrifuge tubes were placed and 40 μl of deionized water were added. Vortex was mixed at low speeds for 5 seconds, then briefly centrifuged.
I. Проводили оценку количества ДНК в препаратах после проведенных выделений ее при помощи ПЦР «в реальном времени» (ПЦР-РВ) в соответствии с инструкцией производителя. С этой целью использовали термоциклер с мультиканальным детектором для оценки ПЦР-продуктов в режиме реального времени iQ5 (США) Bio-Rad.I. The amount of DNA in the preparations was estimated after its isolation using real-time PCR (PCR-RV) in accordance with the manufacturer's instructions. For this purpose, we used a thermal cycler with a multichannel detector for evaluating real-time PCR products iQ5 (USA) Bio-Rad.
Регистрацию накопления ампликонов и построение калибровочных кривых проводили по технологии выполнения ПЦР-РВ, основанной на гибридизационно-флуоресцентной детекции с использованием специфических зондов с флуоресцентными метками (формат TaqMan). Использовали наборы реактивов для определения количества фрагментов ДНК гена β-актина, фрагментов гена амелогенина, локализованного на X (р22.1-22.3) и Υ (р11.2) хромосомах человека «XY-Детект» (ООО «Синтол»). Для оценки эффективности (Е) ПЦР строили калибровочную кривую для проб, содержащих следующие концентрации ДНК: 5 нг/мкл, 1 нг/мкл, 0,2 нг/мкл, 0,04 нг/мкл и 0,008 нг/мкл. Для амплификации гена β-актина рассчитанная эффективность ПЦР составила Е=0,971.Amplicon accumulation and calibration curves were recorded using PCR-RV technology based on hybridization-fluorescence detection using specific probes with fluorescent labels (TaqMan format). Reagent kits were used to determine the number of DNA fragments of the β-actin gene, fragments of the amelogenin gene located on the X (p22.1-22.3) and Υ (p11.2) chromosomes of the human XY-Detect (Syntol LLC). To evaluate the effectiveness of (E) PCR, a calibration curve was constructed for samples containing the following DNA concentrations: 5 ng / μl, 1 ng / μl, 0.2 ng / μl, 0.04 ng / μl and 0.008 ng / μl. For amplification of the β-actin gene, the calculated PCR efficiency was E = 0.971.
В табл. 1 представлены объемы компонентов, используемые при приготовлении реакционной смеси в расчете на одну пробирку.In the table. 1 shows the volumes of the components used in the preparation of the reaction mixture per tube.
Перед проведением ПЦР в пробирки добавляли по 20 мкл готовой реакционной смеси и по 5 мкл препаратов ДНК. В качестве контроля в ПЦР-пробирки с реакционной смесью помещали по 5 мкл стандартных препаратов ДНК с известной концентрацией: 5 нг/мкл, 1 нг/мкл, 0,2 нг/мкл, 0,04 нг/мкл и 0,008 нг/мкл.Before PCR, 20 μl of the prepared reaction mixture and 5 μl of DNA preparations were added to the tubes. As a control, 5 μl of standard DNA preparations with a known concentration of 5 ng / μl, 1 ng / μl, 0.2 ng / μl, 0.04 ng / μl and 0.008 ng / μl were placed in PCR tubes with the reaction mixture.
Проводили амплификацию в следующем режиме:Amplification was performed in the following mode:
Анализ данных ПЦР-РВ проводили с помощью программы «iQ5 Optical System Software» (версия 2.0, 2006).PCR-RV data analysis was performed using the iQ5 Optical System Software (version 2.0, 2006).
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы STADIA (Кулайчев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Stadia 6.0. - Μ.: Информатика и компьютеры. - 1996. -257 с.).Statistical processing of experimental data was performed using the STADIA program (Kulichev AP Methods and means of data analysis in a Windows environment. Stadia 6.0. - Μ .: Computer science and computers. - 1996. -257 p.).
Результаты сравнительного исследования концентрации ДНК, выделенной при помощи наборов реагентов PrepFiler™ User Guide, «DNA IQ™» и жидких буферных композиций 1, 2, представлены в табл. 2.The results of a comparative study of the concentration of DNA isolated using the PrepFiler ™ User Guide, DNA IQ ™ reagent kits and
При исследовании концентрации стандартной ДНК, подвергшейся методам экстракции с помощью наборов реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США), «DNA IQ™» (Promega, США) и жидких буферных композиций 1, 2 (буферов 1, 2), предлагаемых в настоящем изобретении, установлено, что использование всех исследованных методов позволяет получить ДНК в достаточном количестве. Отмечается меньшее количество активной ДНК-матрицы, экстрагированной при помощи предлагаемых жидких буферных композиций 1, 2 (буферов 1, 2), по сравнению с результатами, полученными при использовании стандартных протоколов выделения ДНК наборов реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США), «DNA IQ™» (Promega, США). Это может быть обусловлено следующими причинами: либо скорость деградации ДНК в предлагаемых жидких буферных композициях 1, 2 (буферах 1, 2) выше, чем в ходе ее экстракции с помощью наборов реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США), «DNA IQ™» (Promega, США), либо, наоборот, заявленные в настоящем изобретении жидкие буферные композиции 1, 2 (буферы 1, 2) стабилизируют высокомолекулярную фракцию ДНК, что затрудняет доступ фермента Taq ДНК-полимеразы к исследуемому локусу β-актина, тем самым создавая иллюзию уменьшения концентрации ДНК. Для проверки этих гипотез были проведены электрофоретические исследования полученных препаратов ДНК.When examining the concentration of standard DNA subjected to extraction methods using PrepFiler ™ User Guide reagent kits (Applied Biosystems, USA), “DNA IQ ™” (Promega, USA) and
II. Проводили качественную и количественную сравнительную оценку препаратов ДНК, выделенных при помощи наборов реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США), «DNA IQ™» (Promega, США), жидких буферных композиций 1, 2 (буферов 1, 2) и контрольных образцов, при помощи электрофореза в 1% геле агарозы.II. Qualitative and quantitative comparative evaluations of DNA preparations were performed using PrepFiler ™ User Guide reagent kits (Applied Biosystems, USA), DNA IQ ™ (Promega, USA),
Дополнительно готовили контрольные образцы, которые подвергали инкубации при +70°C в течение 30 минут. Для этого помещали по 10 мкл препаратов контрольной ДНК человека из тест-набора «XY-Детект» (ООО «Синтол») с концентрацией 0,5 нг/мкл в стандартные 1,5 мл микроцентрифужные пробирки и добавляли по 40 мкл деионизованной воды. Перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали и инкубировали при +70°C в течение 30 минут.Additionally, control samples were prepared, which were incubated at + 70 ° C for 30 minutes. To do this, 10 μl of the preparations of human control DNA from the XY-Detect test kit (Syntol LLC) with a concentration of 0.5 ng / μl in standard 1.5 ml microcentrifuge tubes were placed and 40 μl of deionized water were added. Vortex was mixed at low speeds for 5 seconds, then briefly centrifuged and incubated at + 70 ° C for 30 minutes.
Готовили однократный TBE-буфер в объеме, достаточном для заполнения камеры электрофореза и приготовления геля. Добавляли к однократному TBE-буферу порошок агарозы в количестве, необходимом для получения 1% раствора и нагревали в микроволновой печи до полного ее расплавления. Полученный жидкий раствор охлаждали до +50-60°C, добавляли бромистый этидий до конечной концентрации 0,5 мкг/мл и осторожно перемешивали, избегая появления в геле пузырьков воздуха. Теплую агарозу выливали в соответствующую форму и следили за тем, чтобы она равномерно распределилась по форме. Вертикально вставляли гребенку так, чтобы ее зубцы не доставали до дна примерно 1 мм. Оставляли кювету с агарозным гелем на 30 минут, затем осторожно удаляли гребенку. Кювету с гелем помещали в электрофорезную камеру, содержащую необходимое количество однократного TBE-буфера. Подготавливали к электрофорезу исследуемые образцы, смешивая их с шестикратным буфером для нанесения (5:1, о/о), содержащим бромфеноловый синий и ксиленцианол в 30% растворе глицерина. Аккуратно вносили образцы в соответствующие лунки геля. В лунки, обозначенные как «М», вносили маркер молекулярных масс ДНК фага λ, обработанную рестриктазой HindIII. Электрофорез проводили при постоянной напряженности электрического поля (6,5 В/см) в течение 40 минут (до тех пор, пока бромфеноловый синий не дойдет до конца геля). Помещали гель в УФ-трансиллюминатор и фотографировали. Сравнивали интенсивность свечения опытных препаратов ДНК с интенсивностью свечения проб с контрольными образцами, определяется количество ДНК в исследуемой пробе (Корниенко И.В., Харламов С.Г. Методы исследования ДНК человека. Выделение ДНК и ее количественная оценка в аспекте судебно-медицинского исследования вещественных доказательств биологического происхождения: Учебно-методическое пособие. Ростов н/Д: ЮФУ. - 2012. - 216 с.).A single TBE buffer was prepared in a volume sufficient to fill the electrophoresis chamber and gel preparation. Agarose powder was added to a single TBE buffer in the amount necessary to obtain a 1% solution and heated in a microwave oven until it was completely melted. The resulting liquid solution was cooled to + 50-60 ° C, ethidium bromide was added to a final concentration of 0.5 μg / ml and carefully mixed, avoiding the appearance of air bubbles in the gel. Warm agarose was poured into the appropriate form and made sure that it was evenly distributed over the form. The comb was vertically inserted so that its teeth did not reach the bottom of about 1 mm. An agarose gel cuvette was left for 30 minutes, then the comb was carefully removed. A gel cuvette was placed in an electrophoresis chamber containing the required amount of a single TBE buffer. The studied samples were prepared for electrophoresis by mixing them with six-fold application buffer (5: 1, v / v) containing bromophenol blue and xylene cyanol in a 30% glycerol solution. Gently introduced samples into the corresponding wells of the gel. HindIII restriction enzyme-treated DNA molecular weight marker was added to the wells designated as "M". Electrophoresis was carried out at a constant electric field strength (6.5 V / cm) for 40 minutes (until bromphenol blue reaches the end of the gel). The gel was placed in a UV transilluminator and photographed. The luminescence intensity of the experimental DNA preparations was compared with the luminescence intensity of the samples with control samples, the amount of DNA in the test sample was determined (Kornienko I.V., Kharlamov G.G. evidence of biological origin: textbook. Rostov n / a: SFedU. - 2012. - 216 p.).
Результаты электрофореза препаратов ДНК, выделенных при помощи наборов реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США), «DNA IQ™» (Promega, США) и жидких буферных композиций 1, 2 (буферов 1, 2) в 1% геле агарозы в трех параллелях представлены на Фиг. 1.Electrophoresis of DNA preparations isolated using PrepFiler ™ User Guide reagent kits (Applied Biosystems, USA), DNA IQ ™ (Promega, USA) and
Μ - маркер молекулярных масс Lambda DNA/HindIII Markers;Μ - molecular weight marker Lambda DNA / HindIII Markers;
1 - препарат ДНК, выделенный при помощи набора реагентов PrepFiler™ User Guide;1 - DNA preparation isolated using the PrepFiler ™ User Guide;
2 - препарат ДНК, выделенный при помощи набора реагентов «DNA IQ™»;2 - DNA preparation isolated using the DNA IQ ™ reagent kit;
3 - препарат ДНК, выделенный при помощи жидкой буферной композиции 1 (буфера 1);3 - DNA preparation isolated using liquid buffer composition 1 (buffer 1);
4 - препарат ДНК, выделенный при помощи жидкой буферной композиции 2 (буфера 2);4 - DNA preparation isolated using liquid buffer composition 2 (buffer 2);
5 - контрольный препарат ДНК, не подвергавшийся инкубации.5 - control DNA preparation, not subjected to incubation.
6 - контрольный препарат ДНК, подвергавшийся инкубации при +70°C в течение 30 минут.6 - control DNA preparation, incubated at + 70 ° C for 30 minutes.
Отмечается заметное снижение концентрации ядерной ДНК в препаратах, выделенных при помощи наборов реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США) и «DNA IQ™» (Promega, США) по сравнению с контрольным образцом ДНК, не подвергшимся процессу экстракции ДНК. В данных образцах (1 и 2 на Фиг. 1) отмечается выраженная деградация и значительная потеря высокомолекулярной ДНК, что представлено в виде «шмера» низкомолекулярной ДНК. Выделение ДНК при помощи жидких буферных композиций 1, 2 (буферов 1, 2) (образцы 3 и 4 на Фиг. 1) не сопровождается потерей высокомолекулярной ДНК: в районе, между полосами 21226 и 5148 отчетливо видна фракция митохондриальной ДНК (мтДНК) размером 16569 нуклеотидных пар. Благодаря компонентам, входящим в состав жидких буферных композиций 1, 2, происходит стабилизация молекул ДНК и обеспечивается ее защита от деградации: в лунках геля отчетливо видны полосы высокомолекулярной ядерной ДНК, в то время как в контрольном препарате, инкубировавшемся в при +70°C в течение 30 минут, ДНК не визуализируется либо визуализируется слабо. Таким образом установлено, что заявленные в настоящем изобретении жидкие буферные композиции 1, 2 (буферы 1, 2) способствуют стабилизации ДНК.A marked decrease in the concentration of nuclear DNA in preparations isolated using the PrepFiler ™ User Guide (Applied Biosystems, USA) and “DNA IQ ™” (Promega, USA) reagents was observed compared to a control DNA sample that did not undergo DNA extraction. In these samples (1 and 2 in Fig. 1), pronounced degradation and a significant loss of high molecular weight DNA are noted, which is presented as a "short" of low molecular weight DNA. DNA isolation with
III. Для оценки качества методов выделения ДНК при помощи наборов реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США), «DNA IQ™» (Promega, США) и метода с использованием жидких буферных композиций 1, 2 (буферов 1, 2), предлагаемых в настоящем изобретении, проводили генотипирование локусов ДНК по STR-локусам панели COrDIS Plus (D3S1358, THO1, D12S391, D1S1656, D10S1248, D22S1045, D2S441, D7S820, D13S317, FGA, ТРОХ, D18S51, D16S539, D8S1179, CSF1PO, D5S818, vWA, D21S11, SE33 и локусу Amelogenin, определяющему половую принадлежность) набора реагентов COrDIS Plus для ДНК-идентификации 19 маркеров и локуса амелогенина человека в соответствии с руководством фирмы производителя (COrDIS Plus. Набор реагентов для мультиплексного анализа 19 STR-маркеров и локуса амелогенина человека. Инструкция пользователя. - 2014. - 19 с.) ООО «ГОРДИЗ» (регистрационное удостоверение №ФСР 2012/13548).III. To assess the quality of DNA isolation methods using PrepFiler ™ User Guide reagent kits (Applied Biosystems, USA), “DNA IQ ™” (Promega, USA) and the method using
Для постановки энзиматической амплификации в ПЦР-пробирки из набора, содержащие лиофилизированные компоненты ПЦР (Taq-полимеразу, смесь дНТФ, реакционный буфер, праймерную смесь), помещали по 10 мкл деионизованной воды, затем добавляли по 5 мкл раствора активатора, содержащего буферный раствор и ионы магния Mg2+. Затем вносили по 10 мкл исследуемых препаратов ДНК. Смесь перемешивали и кратко центрифугировали. Для оценки специфичности реакции амплификации использовали положительный (проба с контрольной ДНК MK1 из набора реагентов «COrDIS Plus») и отрицательный (проба с деионизованной водой вместо препарата ДНК) контроли.For enzymatic amplification, PCR tubes from the kit containing lyophilized PCR components (Taq polymerase, dNTP mixture, reaction buffer, primer mixture) were added with 10 μl of deionized water, then 5 μl of activator solution containing buffer solution and ions were added magnesium Mg 2+ . Then, 10 μl of the studied DNA preparations were added. The mixture was stirred and briefly centrifuged. To assess the specificity of the amplification reaction, the positive (test with control DNA MK1 from the COrDIS Plus reagent kit) and negative (test with deionized water instead of DNA preparation) controls were used.
При проведении амплификации скорость нагрева составляла 0,3°C/сек на этапе повышения с температуры с 59°C до 72°C.During amplification, the heating rate was 0.3 ° C / s at the stage of increasing from a temperature from 59 ° C to 72 ° C.
Использовали следующие параметры ПЦР:Used the following PCR parameters:
* Скорость нагрева с 59°C до 72°C - не более 0,3°C/1 сек.* Heating rate from 59 ° C to 72 ° C - not more than 0.3 ° C / 1 sec.
Амплификацию осуществляли с помощью термоциклера «GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems) с алюминиевым блоком в режиме эмуляции GeneAmp 9600.Amplification was performed using a GeneAmp PCR System 9700 thermal cycler (Applied Biosystems) with an aluminum block in the GeneAmp 9600 emulation mode.
Идентификацию аллелей проводили по размерному стандарту S450 и относительно аллельного леддера, прилагаемого к тест-системе «COrDIS Plus».Alleles were identified according to the S450 size standard and with respect to the allelic leader attached to the COrDIS Plus test system.
Для загрузки образцов в прибор готовили смесь Hi-Di™ формамида и размерного стандарта S450 в следующем соотношении: 10 мкл Hi-Di™ формамида и 1 мкл размерного стандарта S450 в расчете на один образец.To load samples into the device, a mixture of Hi-Di ™ formamide and S450 size standard was prepared in the following ratio: 10 μl of Hi-Di ™ formamide and 1 μl S450 size standard per sample.
Идентификацию продуктов амплификации по STR-локусам панели «COrDIS Plus» проводили с помощью автоматического секвенатора ABI PRISM 3130xl в соответствии с руководством по использованию (COrDIS Plus. Набор реагентов для мультиплексного анализа 19 STR-маркеров и локуса амелогенина человека. Инструкция пользователя. - 2014. - 19 с. и Руководство по использованию генетического анализатора 3130/3130xl. - Applied Biosystems).The amplification products were identified by the STR loci of the COrDIS Plus panel using an ABI PRISM 3130xl automatic sequencer in accordance with the instructions for use (COrDIS Plus. Reagent kit for multiplex analysis of 19 STR markers and a human amelogenin locus. User manual. - 2014. - 19 pp. And Guidance on the use of the genetic analyzer 3130 / 3130xl. - Applied Biosystems).
В процессе электрофореза информация о сканировании геля лазером и детекции флуоресценции автоматически передавалась на управляющий компьютер и обрабатывалась программой Run 3130 Data Collection v.3.0.In the process of electrophoresis, information about laser gel scanning and fluorescence detection was automatically transferred to the control computer and processed by Run 3130 Data Collection v.3.0.
Обработка результатов и идентификация аллелей проходила автоматически с помощью программы GeneMapper® ID 3.2.Processing of the results and identification of alleles was carried out automatically using the GeneMapper ® ID 3.2 program.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы STADIA (Кулайчев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Stadia 6.0. - Μ.: Информатика и компьютеры. - 1996. - 257 с.).Statistical processing of experimental data was carried out using the STADIA program (Kulachev A.P. Methods and means of data analysis in a Windows environment. Stadia 6.0. - Μ .: Computer science and computers. - 1996. - 257 p.).
Результаты генотипирования опытных и контрольных образцов представлены в табл. 3.The results of genotyping of experimental and control samples are presented in table. 3.
Примечания: «+» - обозначает наличие всех аллельных состояний в исследуемых локусах; «+/-» - обозначает выпадение одного из пары аллелей (так называемый эффект «ложной гомозиготы») в исследуемых локусах; «-» -обозначает отсутствие продукта амплификации (выпадение всех аллелей) в исследуемых локусах.Notes: "+" - indicates the presence of all allelic states in the studied loci; "+/-" - indicates the loss of one of a pair of alleles (the so-called effect of "false homozygous") in the studied loci; “-” - indicates the absence of the amplification product (loss of all alleles) in the studied loci.
При генотипировании препаратов ДНК, выделенных при помощи набора реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США), удается получить полный генетический профиль по всем исследованным локусам системы COrDIS Plus (100% случаев), а при использовании набора реагентов «DNA IQ™» (Promega, США) - лишь в 61,7%. При генотипировании препаратов ДНК, выделенных при помощи предлагаемых жидких буферных композиций 1, 2 (буферов 1, 2), удается получить полный генетический профиль по 18 исследованным локусам системы COrDIS Plus и локусу амелогенина человека, за исключением локуса D22S1045.When genotyping DNA preparations isolated using the PrepFiler ™ User Guide reagent kit (Applied Biosystems, USA), it is possible to obtain a complete genetic profile for all the studied loci of the COrDIS Plus system (100% of cases), and when using the DNA IQ ™ reagent kit ( Promega, USA) - only 61.7%. When genotyping DNA preparations isolated using the proposed
Пример 2.Example 2
Проводили количественную оценку извлеченной эффективной ДНК-матрицы при хранении на бумаге для хроматографии FN100, пропитанной в деионизованной воде или жидкой буферной композиции 1 (буфере 1), предлагаемой в настоящем изобретении, а также сравнительное исследование ингибирующего влияния на ПЦР материалов-носителей (хроматографической бумаги и хлопчатобумажной ткани).The extracted effective DNA template was quantified by storage on FN100 chromatography paper impregnated in deionized water or liquid buffer composition 1 (buffer 1) of the present invention, as well as a comparative study of the inhibitory effect of carrier materials (chromatographic paper and cotton fabric).
Состав жидкой буферной композиции 1 (10 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,5% об. Твин 20, 50 мМ K2SO4, 0,1 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 5% глицерин, 0,1% NaN3 (азид натрия)): смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенная до 10 мл стерильной деионизованной водой.The composition of the liquid buffer composition 1 (10 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5% vol.
В качестве пористых предметов-носителей использовали бумагу для хроматографии FN100 (серия 527, удельный вес 195 г/м2, толщина 0,35 мм, высота абсорбции 130 мм/30 мин) и хлопчатобумажную ткань (ткань с плотным плетением волокон и марлю).Chromatographic paper FN100 (series 527, specific gravity 195 g / m 2 , thickness 0.35 mm, absorption height 130 mm / 30 min) and cotton fabric (fabric with a tight weave of fibers and gauze) were used as porous carrier objects.
В качестве генетического материала использовали контрольную ДНК человека из тест-набора «XY-Детект» (ООО «Синтол»).As the genetic material, control human DNA was used from the XY-Detect test kit (Syntol LLC).
Для проведения количественной оценки извлеченной эффективной ДНК-матрицы, хранящейся на предмете-носителе, пропитывали бумагу для хроматографии FN100 размером 0,5×0,5 см 25 мкл буфера 1 или деионизованной воды с добавлением контрольной ДНК в конечной концентрации 0,1 нг/мкл.To quantify the recovered effective DNA template stored on the carrier, FN100 chromatography paper was impregnated with 0.5 × 0.5
Для проведения сравнительного исследования ингибирующего влияния на ПЦР предметов-носителей пропитывали бумагу для хроматографии FN100 размером 0,5×0,5 см 25 мкл буфера 1 или деионизованной воды.To conduct a comparative study of the inhibitory effect on PCR of carrier objects, FN100 chromatography paper of 0.5 × 0.5 cm size was impregnated with 25 μl of
Сразу после пропитки каждый предмет-носитель переносили на стерильную интактную пластиковую поверхность и сушили в течение 24 часов при +22°C в закрытом ПЦР-боксе без доступа УФИ и контакта с посторонними объектами.Immediately after the impregnation, each carrier object was transferred to a sterile intact plastic surface and dried for 24 hours at + 22 ° C in a closed PCR box without UV radiation and contact with foreign objects.
Потенциально ингибирующее влияние хлопчатобумажной ткани (ткани с плотным плетением волокон и марли) исследовали без пропитки в буфере 1 или деионизованной воде.The potential inhibitory effect of cotton fabric (fabrics with tight weaving of fibers and gauze) was studied without impregnation in
Вырезали из предметов-носителей при помощи стерильных ножниц и панчера (Harris Uni-Core) по два диска диаметром 1,2 мм, которые помещали в ПЦР-пробирки. Исследования каждого предмета-носителя проводили в шести параллелях.Two discs with a diameter of 1.2 mm were cut from carrier objects using sterile scissors and a puncher (Harris Uni-Core), which were placed in PCR tubes. Studies of each carrier item were performed in six parallels.
I. Проводили оценку количества ДНК и ингибирующее влияние на ПЦР материалов-носителей при помощи ПЦР-РВ в соответствии с инструкцией производителя. С этой целью использовали термоциклер с мультиканальным детектором для оценки ПЦР-продуктов в режиме реального времени iQ5 (США) Bio-Rad.I. The amount of DNA and the inhibitory effect on the PCR of carrier materials by PCR-PB were evaluated in accordance with the manufacturer's instructions. For this purpose, we used a thermal cycler with a multichannel detector for evaluating real-time PCR products iQ5 (USA) Bio-Rad.
Регистрацию накопления ампликонов и построение калибровочных кривых проводили по технологии выполнения ПЦР-РВ, основанной на гибридизационно-флуоресцентной детекции с использованием специфических зондов с флуоресцентными метками (формат TaqMan). Использовали наборы реактивов для определения количества фрагментов ДНК гена β-актина, фрагментов гена амелогенина, локализованного на X (р22.1-22.3) и Υ (р11.2) хромосомах человека «XY-Детект» (ООО «Синтол»). Для оценки эффективности (Е) ПЦР строили калибровочную кривую для проб, содержащих следующие концентрации ДНК: 5 нг/мкл, 1 нг/мкл, 0,2 нг/мкл, 0,04 нг/мкл и 0,008 нг/мкл. Для амплификации гена β-актина рассчитанная эффективность ПЦР составила Е=0,971.Amplicon accumulation and calibration curves were recorded using PCR-RV technology based on hybridization-fluorescence detection using specific probes with fluorescent labels (TaqMan format). Reagent kits were used to determine the number of DNA fragments of the β-actin gene, fragments of the amelogenin gene located on the X (p22.1-22.3) and Υ (p11.2) chromosomes of the human XY-Detect (Syntol LLC). To evaluate the effectiveness of (E) PCR, a calibration curve was constructed for samples containing the following DNA concentrations: 5 ng / μl, 1 ng / μl, 0.2 ng / μl, 0.04 ng / μl and 0.008 ng / μl. For amplification of the β-actin gene, the calculated PCR efficiency was E = 0.971.
В табл. 4 представлены объемы компонентов, используемые при приготовлении реакционной смеси в расчете на одну пробирку.In the table. 4 shows the volumes of components used in the preparation of the reaction mixture per tube.
Перед проведением ПЦР в пробирки с фрагментами предмета-носителя добавляли по 22,5 мкл готовой реакционной смеси и по 2,5 мкл деионизованной воды (в пробы, где предмет-носитель пропитан буфером 1 или деионизованной водой, содержащими ДНК) или по 2,5 мкл контрольной ДНК человека из тест-набора «XY-Детект» (Синтол) в концентрациях 15 нг/мкл (в пробы, где предмет-носитель пропитан буфером 1 или деионизованной водой, не содержащими ДНК, либо не пропитан ничем (хлопчатобумажная ткань)). В качестве контроля в ПЦР-пробирки с реакционной смесью помещали по 2,5 мкл стандартных препаратов ДНК с известной концентрацией: 5 нг/мкл, 1 нг/мкл, 0,2 нг/мкл, 0,04 нг/мкл и 0,008 нг/мкл.Before PCR, 22.5 μl of the prepared reaction mixture and 2.5 μl of deionized water (in samples where the carrier was impregnated with
Проводили амплификацию в следующем режиме:Amplification was performed in the following mode:
Анализ данных ПЦР-РВ проводили с помощью программы «iQ5 Optical System Software» (версия 2.0, 2006).PCR-RV data analysis was performed using the iQ5 Optical System Software (version 2.0, 2006).
Результаты сравнительного исследования концентрации ДНК, извлеченной из предмета-носителя (бумаги для хроматографии FN100), пропитанного жидкой буферной композицией 1 (буфером 1) или деионизованной водой, представлены в табл. 5.The results of a comparative study of the concentration of DNA extracted from a carrier object (FN100 chromatography paper), impregnated with liquid buffer composition 1 (buffer 1) or deionized water, are presented in table. 5.
Результаты сравнительного исследования концентрации ДНК и ингибирующего влияния на ПЦР предметов-носителей представлены в табл. 6 и на Фиг. 2.The results of a comparative study of the concentration of DNA and the inhibitory effect on PCR of carrier objects are presented in table. 6 and in FIG. 2.
Примечание: Ct (Threshold Cycle) - пороговый цикл.Note: C t (Threshold Cycle) - threshold cycle.
По результатам сравнительного исследования концентрации ДНК, извлеченной из предмета-носителя (бумаги для хроматографии FN100), установлено, что в более чем в 1,5 раза больше удается получить активной ДНК-матрицы из бумаги, пропитанной деионизованной водой, нежели буфером 1. Полученный результат можно объяснить небольшой степенью ингибирования фермента ДНК-Taq-полимеразы в присутствии буфера 1.According to the results of a comparative study of the concentration of DNA extracted from a carrier object (FN100 chromatography paper), it was found that more than 1.5 times more it is possible to obtain an active DNA template from paper impregnated with deionized water rather than
На Фиг. 2 на графиках накопления продуктов ПЦР, начиная с 25-26 циклов, виден подъем кривых всех опытных образцов ДНК в присутствии бумаги для хроматографии FN100, пропитанной жидкой буферной композицией 1 (буфером 1) или деионизованной водой, так и в присутствии хлопчатобумажной ткани (с плотным плетением волокон и марли). Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии существенного ингибирующего влияния на ПЦР как компонентов предлагаемой жидкой буферной композиции 1 (буфера 1), так и материалом потенциального предмета-носителя биологических образцов.In FIG. 2, on the graphs of the accumulation of PCR products, starting from 25-26 cycles, one can see a rise in the curves of all experimental DNA samples in the presence of FN100 chromatography paper impregnated with liquid buffer composition 1 (buffer 1) or deionized water, and in the presence of cotton fabric (with dense weaving fibers and gauze). The results obtained indicate the absence of a significant inhibitory effect on PCR of both the components of the proposed liquid buffer composition 1 (buffer 1) and the material of the potential subject carrier of biological samples.
II. Проводили качественную и количественную сравнительную оценку продуктов ПЦР-РВ, при помощи электрофореза в 2% геле агарозы.II. A qualitative and quantitative comparative evaluation of PCR-PB products was carried out using electrophoresis in a 2% agarose gel.
Готовили однократный TBE-буфер в объеме, достаточном для заполнения камеры электрофореза и приготовления геля. Добавляли к однократному TBE-буферу порошок агарозы в количестве, необходимом для получения 2% раствора и нагревали в микроволновой печи до полного ее расплавления. Полученный жидкий раствор охлаждали до +50-60°C, добавляли бромистый этидий до конечной концентрации 1,0 мкг/мл (при 0,8% было 0,5 мкг/мл) и осторожно перемешивали, избегая появления в геле пузырьков воздуха. Теплую агарозу выливали в соответствующую форму и следили за тем, чтобы она равномерно распределилась по форме. Вертикально вставляли гребенку так, чтобы ее зубцы не доставали до дна примерно 1 мм. Оставляли кювету с агарозным гелем на 30 минут, затем осторожно удаляли гребенку. Кювету с гелем помещали в электрофорезную камеру, содержащую необходимое количество однократного TBE-буфера. Подготавливали к электрофорезу исследуемые образцы, смешивая их с шестикратным буфером для нанесения (5:1, о/о), содержащим бромфеноловый синий и ксиленцианол в 30% растворе глицерина. Аккуратно вносили образцы в соответствующие лунки геля. В лунки, обозначенные как «М», вносили маркер молекулярных масс Bench Тор 100 bp DNA Ladder. Электрофорез проводили при постоянной напряженности электрического поля (6,5 В/см) в течение 40 минут (до тех пор, пока бромфеноловый синий не дойдет до конца геля). Помещали гель в УФ-трансиллюминатор и фотографировали. Сравнивали интенсивность свечения опытных препаратов ДНК с интенсивностью свечения проб с контрольными образцами, определяя количество ДНК в исследуемой пробе (Корниенко И.В., Харламов С.Г. Методы исследования ДНК человека. Выделение ДНК и ее количественная оценка в аспекте судебно-медицинского исследования вещественных доказательств биологического происхождения: Учебно-методическое пособие. Ростов н/Д: ЮФУ. - 2012. - 216 с.).A single TBE buffer was prepared in a volume sufficient to fill the electrophoresis chamber and gel preparation. Agarose powder was added to a single TBE buffer in the amount necessary to obtain a 2% solution and heated in a microwave oven until it was completely melted. The resulting liquid solution was cooled to + 50-60 ° C, ethidium bromide was added to a final concentration of 1.0 μg / ml (at 0.8% it was 0.5 μg / ml) and carefully mixed, avoiding the appearance of air bubbles in the gel. Warm agarose was poured into the appropriate form and made sure that it was evenly distributed over the form. The comb was vertically inserted so that its teeth did not reach the bottom of about 1 mm. An agarose gel cuvette was left for 30 minutes, then the comb was carefully removed. A gel cuvette was placed in an electrophoresis chamber containing the required amount of a single TBE buffer. The studied samples were prepared for electrophoresis by mixing them with six-fold application buffer (5: 1, v / v) containing bromophenol blue and xylene cyanol in a 30% glycerol solution. Gently introduced samples into the corresponding wells of the gel.
Результаты электрофореза ПЦР-продуктов, полученных при ПЦР-РВ, в 2% геле агарозы представлены на Фиг. 3 в двух параллелях (1) и (2).The results of electrophoresis of PCR products obtained by PCR-RV in a 2% agarose gel are shown in FIG. 3 in two parallels (1) and (2).
Μ - маркер молекулярных масс Bench Тор 100 bp DNA Ladder;Μ - molecular weight
1, 7 - Бумага для хроматографии FN100, пропитанная буфером 1 с добавлением ДНК;1, 7 - FN100 chromatography paper, impregnated with
2, 8 - Бумага для хроматографии FN100, пропитанная деионизованной водой с добавлением ДНК;2, 8 - FN100 chromatography paper impregnated with deionized water with the addition of DNA;
3, 9 - Бумага для хроматографии FN100, пропитанная буфером 1;3, 9 - FN100 chromatography paper impregnated with
4, 10 - Бумага для хроматографии FN100, пропитанная деионизованной водой;4, 10 - FN100 chromatography paper impregnated with deionized water;
5, 11 - Хлопчатобумажная ткань (с плотным плетением волокон);5, 11 - Cotton fabric (with dense weaving of fibers);
6, 12 - Хлопчатобумажная ткань (марля);6, 12 - Cotton fabric (gauze);
К1 - Контроль 1 нг/мкл;K1 -
К2 - Контроль 0,2 нг/мкл;K2 - Control 0.2 ng / μl;
К3-Контроль 0,04 нг/мкл;K3 Control 0.04 ng / μl;
К4 - Контроль 0,008 нг/мкл.K4 - Control 0.008 ng / μl.
На Фиг. 3 ((1), (2)) отчетливо визуализируются полоски ПЦР-продукта опытных образцов, соответствующие таковым в контрольных образцах, что свидетельствует о наличии качественного ПЦР-продукта в присутствии компонентов жидкой буферной композиции 1 (буфера 1) и потенциальных предметов-носителей (хроматографической бумаги, хлопчатобумажной ткани) биологического материала. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии ингибиторного действия, оказываемого на ПЦР, компонентами, входящими в состав буфера 1 и исследуемых материалов, что дает возможность их применения в качестве предметов-носителей биологического материала и их использования для проведения «прямой» ПЦР.In FIG. 3 ((1), (2)), the strips of the PCR product of the experimental samples are clearly visualized, corresponding to those in the control samples, which indicates the presence of a high-quality PCR product in the presence of components of liquid buffer composition 1 (buffer 1) and potential carrier objects ( chromatographic paper, cotton) biological material. The results obtained indicate the absence of the inhibitory effect exerted on PCR by the components included in
Пример 3.Example 3
Проводили сравнительное исследование деградации ДНК в смывах, выполненных на хлопчатобумажную ткань, пропитанную в деионизованной воде или жидких буферных композициях 1, 3 (буферах 1, 3), предлагаемых в настоящем изобретении.A comparative study of DNA degradation in washes performed on cotton fabric soaked in deionized water or
Состав жидкой буферной композиции 1 (10 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,5% об. Твин 20, 50 мМ K2SO4, 0,1 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 5% глицерин, 0,1% NaN3 (азид натрия)): смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенная до 10 мл стерильной деионизованной водой.The composition of the liquid buffer composition 1 (10 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5% vol.
Состав жидкой буферной композиции 3 (10 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,5% об. Твин 20, 50 мМ KCl, 0,1 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 5% глицерин, 0,1% NaN3 (азид натрия)): смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенная до 10 мл стерильной деионизованной водой.The composition of the liquid buffer composition 3 (10 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5% vol.
В качестве генетического материала использовали контрольную ДНК человека из тест-набора «XY-Детект» (ООО «Синтол») в конечной концентрации 0,25 нг/мкл. Наносили по 20 мкл препаратов ДНК на стерильную интактную пластиковую поверхность и сушили в течение двух суток при +22°C в закрытом ПЦР-боксе без доступа УФИ. Проводили смывы при помощи стерильной хлопчатобумажной ткани размером 0,5×0,5 см, смоченной в 15 мкл деионизованной воды или жидких буферных композициях 1 и 3. Хранили выполненные смывы при +22°C в закрытом ПЦР-боксе без доступа УФИ. По истечении срока хранения на ткань наносили по 15 мкл деионизованной воды для растворения нанесенной и высушенной ДНК.The human DNA was used as genetic material from the XY-Detect test kit (Syntol LLC) at a final concentration of 0.25 ng / μl. 20 μl of DNA preparations were applied on a sterile intact plastic surface and dried for two days at + 22 ° C in a closed PCR box without access to UVI. Washings were performed using sterile cotton cloth 0.5 × 0.5 cm in size moistened with 15 μl of deionized water or
Были сформированы группы: контроль (0 суток, то есть смывы не подвергались хранению) и смывы, хранимые в течение 7 и 30 суток. Каждому сроку хранения соответствовали 15 параллелей в соответствующей среде. Помещали ткань с осуществленными смывами в пластиковые колонки с решетчатым дном для отжима предмета-носителя, которые вставляли в 1,5 мл пробирки типа Эппендорф. Центрифугировали пробирки при 13000-14000 g в течение 5 минут.Groups were formed: control (0 days, that is, the washings were not stored) and washings stored for 7 and 30 days. Each storage period corresponded to 15 parallels in the corresponding medium. Washed tissue was placed in plastic columns with a trellised bottom to squeeze the carrier object, which was inserted into 1.5 ml Eppendorf tubes. The tubes were centrifuged at 13000-14000 g for 5 minutes.
I. Проводили оценку количества ДНК в фильтрате при помощи ПЦР-РВ в соответствии с инструкцией производителя. С этой целью использовали термоциклер с мультиканальным детектором для оценки ПЦР-продуктов в режиме реального времени iQ5 (США) Bio-Rad.I. Assessed the amount of DNA in the filtrate using PCR-PB in accordance with the manufacturer's instructions. For this purpose, we used a thermal cycler with a multichannel detector for evaluating real-time PCR products iQ5 (USA) Bio-Rad.
Регистрацию накопления ампликонов и построение калибровочных кривых проводили по технологии выполнения ПЦР-РВ, основанной на гибридизационно-флуоресцентной детекции с использованием специфических зондов с флуоресцентными метками (формат TaqMan). Использовали наборы реактивов для определения количества фрагментов ДНК гена β-актина, фрагментов гена амелогенина, локализованного на X (р22.1-22.3) и Υ (р11.2) хромосомах человека «XY-Детект» (ООО «Синтол»). Для оценки эффективности (Е) ПЦР строили калибровочную кривую для проб, содержащих следующие концентрации ДНК: 5 нг/мкл, 1 нг/мкл, 0,2 нг/мкл, 0,04 нг/мкл и 0,008 нг/мкл. Для амплификации гена β-актина рассчитанная эффективность ПЦР составила Е=0,971.Amplicon accumulation and calibration curves were recorded using PCR-RV technology based on hybridization-fluorescence detection using specific probes with fluorescent labels (TaqMan format). Reagent kits were used to determine the number of DNA fragments of the β-actin gene, fragments of the amelogenin gene located on the X (p22.1-22.3) and Υ (p11.2) chromosomes of the human XY-Detect (Syntol LLC). To evaluate the effectiveness of (E) PCR, a calibration curve was constructed for samples containing the following DNA concentrations: 5 ng / μl, 1 ng / μl, 0.2 ng / μl, 0.04 ng / μl and 0.008 ng / μl. For amplification of the β-actin gene, the calculated PCR efficiency was E = 0.971.
В табл. 7 представлены объемы компонентов, используемые при приготовлении реакционной смеси в расчете на одну пробирку.In the table. 7 shows the volumes of components used in the preparation of the reaction mixture per tube.
Перед проведением ПЦР в пробирки с 23 мкл готовой реакционной смеси добавляли по 2 мкл фильтрата выполненных смывов. В качестве контроля в ПЦР-пробирки с реакционной смесью помещали по 2 мкл стандартных препаратов ДНК с известной концентрацией: 5 нг/мкл, 1 нг/мкл, 0,2 нг/мкл, 0,04 нг/мкл и 0,008 нг/мкл.Before PCR, in a test tube with 23 μl of the prepared reaction mixture, 2 μl of the filtrate of the performed washings were added. As a control, 2 μl of standard DNA preparations with a known concentration of 5 ng / μl, 1 ng / μl, 0.2 ng / μl, 0.04 ng / μl and 0.008 ng / μl were placed in PCR tubes with the reaction mixture.
Проводили амплификацию в следующем режиме:Amplification was performed in the following mode:
Анализ данных ПЦР «в реальном времени» проводили с помощью программы «iQ5 Optical System Software» (версия 2.0, 2006).Real-time PCR data analysis was performed using the iQ5 Optical System Software (version 2.0, 2006).
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы STADIA (Кулайчев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Stadia 6.0. - Μ.: Информатика и компьютеры. - 1996. -257 с.).Statistical processing of experimental data was performed using the STADIA program (Kulichev AP Methods and means of data analysis in a Windows environment. Stadia 6.0. - Μ .: Computer science and computers. - 1996. -257 p.).
Концентрация ДНК, хранящейся в различных средах в течение 0, 7 и 30 суток, в сухом виде при комнатной температуре, представлена в табл. 8. Графики кривых ПЦР представлены на Фиг. 4.The concentration of DNA stored in various media for 0, 7 and 30 days, in dry form at room temperature, is presented in table. 8. The plots of the PCR curves are shown in FIG. four.
Примечание: «±» - обозначает стандартное отклонение.Note: “±” - stands for standard deviation.
Сравнение различий в концентрации ДНК, хранящейся в различных средах в течение 0, 7 и 30 суток в сухом виде при комнатной температуре, представлено в табл. 9.A comparison of differences in the concentration of DNA stored in various media for 0, 7 and 30 days in dry form at room temperature is presented in table. 9.
Отмечается заметное снижение концентрации активной ДНК-матрицы с течением времени в хранящихся при комнатной температуре смывах, осуществленных при помощи деионизованной воды: уже спустя 7 суток происходит снижение концентрации ДНК в 7,5 раз, а спустя 30 суток - в более чем 18,5 раз. В смывах, которые были выполнены при помощи предлагаемых жидких буферных композиций 1 и 3 (буферы 1 и 3), концентрация активной ДНК-матрицы снизилась спустя 7 суток в 4,9 (буфер 1) и 3,2 (буфер 3) раза, а спустя месяц - в 17,5 (буфер 1) и 7,9 (буфер 3) раза по сравнению с контролем (0 суток) (табл. 8). Следует отметить, что спустя 30 суток отсутствует существенное отличие в концентрации ДНК, хранящейся в смывах, выполненных при помощи жидкой буферной композиции 1 (буфер 1) и деионизованной воды, в то время как жидкая буферная композиция 3 (буфер 3) продолжает оказывать свое стабилизирующее влияние на ДНК. То есть, например, хранение смывов, выполненных при помощи предлагаемой жидкой буферной композиции 3 (буфера 3) в течение 30 суток, равнозначно хранению смывов, выполненных при помощи деионизованной воды, в течение одной недели.A noticeable decrease in the concentration of the active DNA matrix over time in flushes stored at room temperature using deionized water is observed: after 7 days, the DNA concentration decreases by 7.5 times, and after 30 days by more than 18.5 times . In the flushes that were performed using the proposed
На Фиг. 4 на графиках накопления продуктов ПЦР показано, что после 35-го цикла виден подъем кривых образцов смывов ДНК, выполненных деионизованной водой, хранящихся 7 и 30 суток. При этом характер данных кривых нестабилен и в некоторых образцах отсутствует их подъем, что отражает крайне низкое содержание, либо отсутствие в данных образцах активной ДНК-матрицы. В образцах смывов ДНК, выполненных при помощи предлагаемых жидких буферных композиций 1, 3 (буферов 1, 3), подъем кривых на графиках ПЦР начинался всегда до 35 цикла и характеризовался относительной стабильностью кривых.In FIG. Figure 4 on the graphs of the accumulation of PCR products shows that after the 35th cycle, an increase in the curves of DNA washout samples performed by deionized water is stored for 7 and 30 days. Moreover, the nature of these curves is unstable and in some samples there is no rise, which reflects an extremely low content or absence of an active DNA matrix in these samples. In samples of DNA washes performed using the proposed
В сухом виде при пропитке гигроскопичных материалов-носителей (например, хлопчатобумажная ткань) предлагаемыми в настоящем изобретении буферными жидкими композициями срок хранения ДНК биологического материала при комнатной температуре значительно выше, чем в жидком виде. Это связано с крайне низким содержанием либо отсутствием одного из ключевых компонентов реакции гидролиза внутримолекулярных фосфодиэфирных связей - воды.In dry form when impregnated with absorbent carrier materials (for example, cotton fabric) of the buffer liquid compositions of the present invention, the shelf life of the biological material DNA at room temperature is significantly longer than in liquid form. This is due to the extremely low content or absence of one of the key components of the hydrolysis of intramolecular phosphodiester bonds - water.
II. Проводили качественную и количественную сравнительную оценку продуктов ПЦР-РВ с помощью электрофореза в 2% геле агарозы. Исследовали образцы, полученные из смывов, проводимых предлагаемыми буферными жидкими композициями 1, 3 (буферами 1, 3) или деионизованной водой, которые хранились в течение 0 (контроль), 5 и 7 суток.II. A qualitative and quantitative comparative evaluation of PCR-PB products was carried out by electrophoresis in a 2% agarose gel. We studied samples obtained from swabs carried out by the proposed
Готовили однократный TBE-буфер в объеме, достаточном для заполнения камеры электрофореза и приготовления геля. Добавляли к однократному TBE-буферу порошок агарозы в количестве, необходимом для получения 2% раствора, и нагревали в микроволновой печи до полного ее расплавления. Полученный жидкий раствор охлаждали до +50-60°C, добавляли бромистый этидий до конечной концентрации 1,0 мкг/мл (при 0,8% было 0,5 мкг/мл) и осторожно перемешивали, избегая появления в геле пузырьков воздуха. Теплую агарозу выливали в соответствующую форму и следили за тем, чтобы она равномерно распределилась по форме. Вертикально вставляли гребенку так, чтобы ее зубцы не доставали до дна примерно 1 мм. Оставляли кювету с агарозным гелем на 30 минут, затем осторожно удаляли гребенку. Кювету с гелем помещали в электрофорезную камеру, содержащую необходимое количество однократного TBE-буфера. Подготавливали к электрофорезу исследуемые образцы, смешивая их с шестикратным буфером для нанесения (5:1, о/о), содержащим бромфеноловый синий и ксиленцианол в 30% растворе глицерина. Аккуратно вносили образцы в соответствующие лунки геля. В лунки, обозначенные как «М», вносили маркер молекулярных масс Bench Тор 100 bp DNA Ladder. Электрофорез проводили при постоянной напряженности электрического поля (6,5 В/см) в течение 40 минут (до тех пор, пока бромфеноловый синий не дойдет до конца геля). Помещали гель в УФ-трансиллюминатор и фотографировали. Сравнивали интенсивность свечения опытных препаратов ДНК с интенсивностью свечения проб с контрольными образцами, определяя количество ДНК в исследуемой пробе (Корниенко И.В., Харламов С.Г. Методы исследования ДНК человека. Выделение ДНК и ее количественная оценка в аспекте судебно-медицинского исследования вещественных доказательств биологического происхождения: Учебно-методическое пособие. Ростов н/Д: ЮФУ. - 2012. - 216 с.).A single TBE buffer was prepared in a volume sufficient to fill the electrophoresis chamber and gel preparation. Agarose powder was added to a single TBE buffer in the amount necessary to obtain a 2% solution, and heated in a microwave oven until it was completely melted. The resulting liquid solution was cooled to + 50-60 ° C, ethidium bromide was added to a final concentration of 1.0 μg / ml (at 0.8% it was 0.5 μg / ml) and carefully mixed, avoiding the appearance of air bubbles in the gel. Warm agarose was poured into the appropriate form and made sure that it was evenly distributed over the form. The comb was vertically inserted so that its teeth did not reach the bottom of about 1 mm. An agarose gel cuvette was left for 30 minutes, then the comb was carefully removed. A gel cuvette was placed in an electrophoresis chamber containing the required amount of a single TBE buffer. The studied samples were prepared for electrophoresis by mixing them with six-fold application buffer (5: 1, v / v) containing bromophenol blue and xylene cyanol in a 30% glycerol solution. Gently introduced samples into the corresponding wells of the gel.
Результаты электрофореза в 2% геле агарозы продуктов ПЦР-РВ образцов, хранившихся в течение 0 суток (контроль) (1), 5 суток (2) и 7 суток (3) при комнатной температуре, представлены на Фиг. 5.The results of electrophoresis in a 2% agarose gel of PCR-PB products of samples stored for 0 days (control) (1), 5 days (2) and 7 days (3) at room temperature are shown in FIG. 5.
Μ - маркер молекулярных масс Bench Тор 100 bp DNA Ladder;Μ - molecular weight
1-5: смывы, выполненные деионизованной водой;1-5: washings made with deionized water;
6-10: смывы, выполненные жидкой буферной композицией 1 (буфером 1);6-10: washings made with a liquid buffer composition 1 (buffer 1);
11-15: смывы, выполненные жидкой буферной композицией 3 (буфером 3);11-15: washings made with liquid buffer composition 3 (buffer 3);
К1 - Контроль 5 нг/мкл;K1 -
К2 - Контроль 1 нг/мкл;K2 -
К3 - Контроль 0,2 нг/мкл;K3 - Control 0.2 ng / μl;
К4 - Контроль 0,04 нг/мкл;K4 - Control 0.04 ng / μl;
К5 - Контроль 0,008 нг/мкл.K5 - Control 0.008 ng / μl.
На Фиг. 5 отчетливо визуализируются полоски высокомолекулярного ПЦР-продукта образцов, полученных из смывов, проводимых предлагаемыми буферными жидкими композициями 1, 3 (буферами 1, 3), которые хранились в течение 0 (контроль) (Фиг. 5 (1)), 5 (Фиг. 5 (2)) и 7 (Фиг. 5 (3)) (за исключением проб 6, 9, 13 спустя 7 суток) суток, соответствующие таковым в контрольных образцах, что свидетельствует о наличии качественного ПЦР-продукта в присутствии компонентов буферов 1 и 3. При этом полоски высокомолекулярного ПЦР-продукта образцов, полученных из смывов, проводимых деионизованной водой, уже на 5 суток (Фиг. 5 (2)) хранения при комнатной температуре слабо визуализируются в нескольких образцах, а на 7 сутки (Фиг. 5 (3)) отсутствуют во всех образцах.In FIG. 5, strips of a high molecular weight PCR product of samples obtained from swabs carried out by the proposed
III. Для оценки деградации ДНК в фильтратах из смывов, выполненных на хлопчатобумажную ткань, пропитанную в деионизованной воде и жидких буферных композициях 1 и 3, хранимых в течение 0 (контроль), 7 и 30 суток при комнатной температуре, проводили генотипирование локусов ДНК по STR-локусам панели COrDIS Plus (D3S1358, THO1, D12S391, D1S1656, D10S1248, D22S1045, D2S441, D7S820, D13S317, FGA, ТРОХ, D18S51, D16S539, D8S1179, CSF1PO, D5S818, vWA, D21S11, SE33 и локусу Amelogenin, определяющему половую принадлежность) набора реагентов COrDIS Plus для ДНК-идентификации 19-маркеров и локуса амелогенина человека в соответствии с руководством фирмы производителя (COrDIS Plus. Набор реагентов для мультиплексного анализа 19 STR-маркеров и локуса амелогенина человека. Инструкция пользователя. - 2014. -19 с.) ООО «ГОРДИЗ» (регистрационное удостоверение №ФСР 2012/13548).III. To assess the degradation of DNA in leachates performed on cotton cloth soaked in deionized water and
Для постановки энзиматической амплификации в ПЦР-пробирки из набора, содержащие лиофилизированные компоненты ПЦР (Taq-полимеразу, смесь дНТФ, реакционный буфер, праймерную смесь), помещали по 10 мкл деионизованной воды, затем добавляли по 5 мкл раствора активатора, содержащего буферный раствор и ионы магния Мд2+. Затем вносили по 10 мкл исследуемых препаратов ДНК. Смесь перемешивали и кратко центрифугировали. Для оценки специфичности реакции амплификации использовали положительный (проба с контрольной ДНК MK1 из набора реагентов «COrDIS Plus») и отрицательный (проба с деионизованной водой вместо препарата ДНК) контроли.For enzymatic amplification, PCR tubes from the kit containing lyophilized PCR components (Taq polymerase, dNTP mixture, reaction buffer, primer mixture) were added with 10 μl of deionized water, then 5 μl of activator solution containing buffer solution and ions were added magnesium MD 2+ . Then, 10 μl of the studied DNA preparations were added. The mixture was stirred and briefly centrifuged. To assess the specificity of the amplification reaction, the positive (test with control DNA MK1 from the COrDIS Plus reagent kit) and negative (test with deionized water instead of DNA preparation) controls were used.
При проведении амплификации скорость нагрева составляла 0,3°C/сек на этапе повышения с температуры с 59°C до 72°C.During amplification, the heating rate was 0.3 ° C / s at the stage of increasing from a temperature from 59 ° C to 72 ° C.
Использовали следующие параметры ПЦР:Used the following PCR parameters:
* Скорость нагрева с 59°C до 72°C - не более 0,3°C/1 сек.* Heating rate from 59 ° C to 72 ° C - not more than 0.3 ° C / 1 sec.
Амплификацию осуществляли с помощью термоциклера «GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems) с алюминиевым блоком в режиме эмуляции GeneAmp 9600.Amplification was performed using a GeneAmp PCR System 9700 thermal cycler (Applied Biosystems) with an aluminum block in the GeneAmp 9600 emulation mode.
Идентификацию аллелей проводили по размерному стандарту S450 и относительно аллельного леддера, прилагаемого к тест-системе «COrDIS Plus».Alleles were identified according to the S450 size standard and with respect to the allelic leader attached to the COrDIS Plus test system.
Для загрузки образцов в прибор готовили смесь Hi-Di™ формамида и размерного стандарта S450 в следующем соотношении: 10 мкл Hi-Di™ формамида и 1 мкл размерного стандарта S450 в расчете на один образец.To load samples into the device, a mixture of Hi-Di ™ formamide and S450 size standard was prepared in the following ratio: 10 μl of Hi-Di ™ formamide and 1 μl S450 size standard per sample.
Идентификацию продуктов амплификации по STR-локусам панели «COrDIS Plus» проводили с помощью автоматического секвенатора ABI PRISM 3130xl в соответствии с руководством по использованию (COrDIS Plus. Набор реагентов для мультиплексного анализа 19 STR-маркеров и локуса амелогенина человека. Инструкция пользователя. - 2014. - 19 с.) и (Руководство по использованию генетического анализатора 3130/3130xl. - Applied Biosystems).The amplification products were identified by the STR loci of the COrDIS Plus panel using an ABI PRISM 3130xl automatic sequencer in accordance with the instructions for use (COrDIS Plus. Reagent kit for multiplex analysis of 19 STR markers and the human amelogenin locus. User manual. - 2014. - 19 p.) And (Guidance on the use of the genetic analyzer 3130 / 3130xl. - Applied Biosystems).
В процессе электрофореза информация о сканировании геля лазером и детекции флуоресценции автоматически передавалась на управляющий компьютер и обрабатывалась программой Run 3130 Data Collection v.3.0.In the process of electrophoresis, information about laser gel scanning and fluorescence detection was automatically transferred to the control computer and processed by Run 3130 Data Collection v.3.0.
Обработка результатов и идентификация аллелей проходила автоматически с помощью программы GeneMapper® ID 3.2.Processing of the results and identification of alleles was carried out automatically using the GeneMapper® ID 3.2 program.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы STADIA (Кулайчев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Stadia 6.0. - Μ.: Информатика и компьютеры. - 1996. -257 с.).Statistical processing of experimental data was performed using the STADIA program (Kulichev AP Methods and means of data analysis in a Windows environment. Stadia 6.0. - Μ .: Computer science and computers. - 1996. -257 p.).
Результаты генотипирования опытных образцов представлены в табл. 10. Представленные в таблице 10 средние значения рассчитаны по результатам типирования образцов после их хранения на хлопчатобумажном носителе, пропитанном соответствующей средой, в течение 7 суток (15 параллелей) и 30 суток (5 параллелей).The results of prototyping genotyping are presented in table. 10. The average values presented in Table 10 are calculated from the typing results of the samples after they were stored on a cotton carrier impregnated with the appropriate medium for 7 days (15 parallels) and 30 days (5 parallels).
Примечания: «+» - обозначает наличие всех аллельных состояний в исследуемых локусах; «+/-» - обозначает выпадение одного из пары аллелей (так называемый эффект «ложной гомозиготы») в исследуемых локусах; «-» -обозначает отсутствие продукта амплификации (выпадение всех аллелей) в исследуемых локусах.Notes: "+" - indicates the presence of all allelic states in the studied loci; "+/-" - indicates the loss of one of a pair of alleles (the so-called effect of "false homozygous") in the studied loci; “-” - indicates the absence of the amplification product (loss of all alleles) in the studied loci.
Отмечается заметное уменьшение ПЦР-продуктов с течением времени в хранящихся при комнатной температуре смывах, осуществленных при помощи деионизованной воды: уже спустя 7 суток удается идентифицировать аллели в 8,3% исследованных локусах, а спустя 30 суток - лишь в 2%. В смывах, которые были выполнены при помощи предлагаемой жидкой буферной композиции 1 (буфера 1), спустя 7 суток удается идентифицировать аллели в 40,4%, а спустя 30 суток - в 21% исследованных локусах. В смывах, выполненных при помощи предлагаемой жидкой буферной композиции 3 (буфера 3), спустя 7 суток удается идентифицировать аллели в 37,5%, а спустя 30 суток - в 43% исследованных локусах.A noticeable decrease in PCR products over time was observed in washes stored at room temperature using deionized water: after 7 days, alleles were identified in 8.3% of the studied loci, and after 30 days only 2%. In the flushes that were performed using the proposed liquid buffer composition 1 (buffer 1), after 7 days it was possible to identify alleles in 40.4%, and after 30 days in 21% of the studied loci. In the flushes performed using the proposed liquid buffer composition 3 (buffer 3), after 7 days it is possible to identify alleles in 37.5%, and after 30 days in 43% of the studied loci.
Таким образом, при хранении следов биологического происхождения в выполненных смывах с использованием деионизованной воды, происходит существенная деградация ДНК с течением времени. Использование предлагаемых жидких буферных композиций 1, 3 (буферов 1 и 3) в качестве среды для осуществления смывов следов биологического происхождения и дальнейшего хранения выполненных смывов при комнатной температуре способствует стабилизации и повышает сохранность ДНК на носителе. Следует отметить, что использование жидкой буферной композиции 3 (буфера 3) способствует получению большего количества генетической информации о хранимом объекте.Thus, when storing traces of biological origin in washes using deionized water, there is a significant degradation of DNA over time. The use of the proposed
Пример 4.Example 4
Исследовали эффективность экстракции ДНК из клеток, а также возможность одновременного проведения «прямой» ПЦР полученных образцов путем оценки ингибиторного потенциала сравниваемых растворителей, включая жидкую буферную композицию 3 (буфер 3), предлагаемую в настоящем изобретении. Использовали следующие растворы:We studied the efficiency of DNA extraction from cells, as well as the possibility of simultaneous "direct" PCR of the obtained samples by evaluating the inhibitory potential of the compared solvents, including the liquid buffer composition 3 (buffer 3), proposed in the present invention. The following solutions were used:
1. Состав жидкой буферной композиции 3 (10 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,5% об. Твин 20, 50 мМ KCl, 0,1 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 5% глицерин, 0,1% NaN3 (азид натрия)): смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенная до 10 мл стерильной деионизованной водой.1. The composition of the liquid buffer composition 3 (10 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5% vol.
2. Физиологический раствор, содержащий NaCl в концентрации 150 мМ.2. Saline solution containing NaCl at a concentration of 150 mm.
3. Лизирующий раствор, условно обозначаемые в данном примере «А», содержащий: 10 мМ трис-HCl, рН 7,5, 10 мМ Na2ЭДТА, 50 мМ NaCl, 2% SDS и деионизованную воду.3. Lysing solution, conventionally referred to in this example as “A”, containing: 10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10 mM Na 2 EDTA, 50 mM NaCl, 2% SDS and deionized water.
4. Коммерческий лизирующий раствор (Lysis buffer) набора реагентов DNA IQ™ System (Promega, США).4. Commercial Lysis buffer of the DNA IQ ™ System reagent kit (Promega, USA).
5. Коммерческий лизирующий раствор (Lysis buffer) набора реагентов PrepFiler™ User Guide (Applied Biosystems, США).5. Commercial Lysis buffer of the PrepFiler ™ User Guide reagent kit (Applied Biosystems, USA).
6. Коммерческий лизирующий раствор Prep-n-Go (Applied Biosystems, США).6. Commercial lysing solution Prep-n-Go (Applied Biosystems, USA).
7. Буфер ТЕ, содержащий 10 мМ Трис-HCl рН=8,0, 0,1-1,0 мМ ЭДТА и деионизованную воду.7. TE buffer containing 10 mM Tris-HCl pH = 8.0, 0.1-1.0 mM EDTA and deionized water.
8. Деионизованная вода.8. Deionized water.
Для оценки эффективности лизирования клеток при помощи сравниваемых растворов в качестве генетического материала использовали буккальный эпителий в составе слюны восьми добровольцев. Забор слюны осуществляли натощак спустя 30 минут после полоскания полости рта водой.To assess the efficiency of cell lysis using the compared solutions, the buccal epithelium in the saliva of eight volunteers was used as genetic material. Saliva was taken on an
Помещали по 290 мкл каждого из растворов в 0,5 мл пробирки в двух параллелях. Добавляли по 10 мкл образцов слюны. Перемешивали на вортексе при низких оборотах 10 секунд, затем кратко центрифугировали. Первую параллель образцов оставляли при комнатной температуре (+22°C) в течение 30 минут. Помещали пробирки второй параллели в термошейкер и инкубировали при +70°C в течение 30 минут. После проведения инкубации образцы перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали.290 μl of each solution was placed in 0.5 ml tubes in two parallel. 10 μl of saliva samples were added. Vortex was mixed at low speeds for 10 seconds, then briefly centrifuged. The first parallel of the samples was left at room temperature (+ 22 ° C) for 30 minutes. Tubes of the second parallel were placed in a thermal shaker and incubated at + 70 ° C for 30 minutes. After incubation, the samples were mixed on a vortex at low speed for 5 seconds, then briefly centrifuged.
Проводили оценку ингибирующего эффекта на ПЦР исследуемых растворов при помощи ПЦР-РВ в соответствии с инструкцией производителя. Использовали термоциклер с мультиканальным детектором для оценки ПЦР-продуктов в режиме реального времени iQ5 (США) Bio-Rad.The inhibitory effect on the PCR of the test solutions was evaluated using PCR-RV in accordance with the manufacturer's instructions. A thermal cycler with a multichannel detector was used to evaluate the real-time PCR products of iQ5 (USA) Bio-Rad.
Регистрацию накопления ампликонов и построение калибровочных кривых проводили по технологии выполнения ПЦР-РВ, основанной на гибридизационно-флуоресцентной детекции с использованием специфических зондов с флуоресцентными метками (формат TaqMan). Использовали наборы реактивов для определения количества фрагментов ДНК гена β-актина, фрагментов гена амелогенина, локализованного на X (р22.1-22.3) и Υ (р11.2) хромосомах человека «XY-Детект» (ООО «Синтол»).Amplicon accumulation and calibration curves were recorded using PCR-RV technology based on hybridization-fluorescence detection using specific probes with fluorescent labels (TaqMan format). Reagent kits were used to determine the number of DNA fragments of the β-actin gene, fragments of the amelogenin gene located on the X (p22.1-22.3) and Υ (p11.2) chromosomes of the human XY-Detect (Syntol LLC).
В табл. 11 представлены объемы компонентов, используемые при приготовлении реакционной смеси в расчете на одну пробирку.In the table. 11 shows the volumes of the components used in the preparation of the reaction mixture per tube.
Перед проведением ПЦР в пробирки с 20 мкл готовой реакционной смеси добавляли по 5 мкл исследуемых образцов. Для контроля ингибиторного влияния на ПЦР помещали в пробирки с реакционной смесью по 4 мкл исследуемых растворов 1-7 или деионизованной воды без добавления образцов слюны и по 1 мкл контрольной ДНК человека из тест-набора «XY-Детект» (ООО «Синтол») в концентрации 5 нг/мкл.Before PCR, 5 μl of the test samples were added to tubes with 20 μl of the prepared reaction mixture. To control the inhibitory effect on PCR, 4 μl of test solutions of 1-7 or deionized water without adding saliva samples and 1 μl of human control DNA from the XY-Detect test kit (Synthol LLC) were placed in test tubes with the reaction mixture. concentration of 5 ng / μl.
Проводили амплификацию в следующем режиме:Amplification was performed in the following mode:
Анализ данных ПЦР «в реальном времени» проводили с помощью программы «iQ5 Optical System Software» (версия 2.0, 2006).Real-time PCR data analysis was performed using the iQ5 Optical System Software (version 2.0, 2006).
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы STADIA (Кулайчев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Stadia 6.0. - Μ.: Информатика и компьютеры. - 1996. -257 с.).Statistical processing of experimental data was performed using the STADIA program (Kulichev AP Methods and means of data analysis in a Windows environment. Stadia 6.0. - Μ .: Computer science and computers. - 1996. -257 p.).
Результаты сравнительного исследования ингибирующего влияния на ПЦР исследуемых растворов в составе препаратов ДНК, полученных из образцов слюны, подвергшиеся инкубации при +22°C в течение 30 минут, по ингибированию ПЦР гена β-актина (канал FAM), представлены в табл. 12 и на Фиг. 6 (графики (1) и (3)).The results of a comparative study of the inhibitory effect on PCR of the studied solutions in the composition of DNA preparations obtained from saliva samples that were incubated at + 22 ° C for 30 minutes by inhibiting the PCR of the β-actin gene (FAM channel) are presented in Table. 12 and in FIG. 6 (graphs (1) and (3)).
Примечания: Ct (Threshold Cycle) - пороговый цикл; ΔCt - разница между контрольным (препарат 8) и опытным (препараты 1-7) пороговыми циклами; N/A - ПЦР-продукт отсутствует.Notes: C t (Threshold Cycle) - threshold cycle ; ΔC t is the difference between the control (drug 8) and the experimental (drugs 1-7) threshold cycles; N / A - No PCR product.
Результаты сравнительного исследования ингибирующего влияния на ПЦР исследуемых растворов в составе препаратов ДНК, полученных из образцов слюны, подвергшиеся инкубации при +70°C в течение 30 минут, по ингибированию ПЦР гена β-актина (канал FAM), представлены в табл. 13 и на Фиг. 6 (графики (2) и (4))The results of a comparative study of the inhibitory effect on PCR of the studied solutions in the composition of DNA preparations obtained from saliva samples, incubated at + 70 ° C for 30 minutes, inhibition of β-actin gene PCR inhibition (FAM channel) are presented in Table. 13 and in FIG. 6 (graphs (2) and (4))
Примечания: Ct (Threshold Cycle) - пороговый цикл; ΔCt - разница между контрольным (препарат 8) и опытным (препараты 1-7) пороговыми циклами; N/A - ПЦР-продукт отсутствует.Notes: C t (Threshold Cycle) - threshold cycle; ΔC t is the difference between the control (drug 8) and the experimental (drugs 1-7) threshold cycles; N / A - No PCR product.
Результаты сравнительного исследования ингибирующего влияния на ПЦР исследуемых растворов, включая жидкую буферную композицию 3 (буфер 3), по ингибированию ПЦР внутреннего положительного контроль (канал Су5) представлены в табл. 14 и на Фиг. 7 (графики (1) и (2)).The results of a comparative study of the inhibitory effect on PCR of the studied solutions, including liquid buffer composition 3 (buffer 3), on the inhibition of PCR of the internal positive control (channel Su5) are presented in table. 14 and in FIG. 7 (graphs (1) and (2)).
Примечания: Ct (Threshold Cycle) - пороговый цикл; ΔCt - разница между контрольным (препарат 8) и опытным (препараты 1-7) пороговыми циклами; N/A - ПЦР-продукт отсутствует.Notes: C t (Threshold Cycle) - threshold cycle ; ΔC t is the difference between the control (drug 8) and the experimental (drugs 1-7) threshold cycles; N / A - No PCR product.
На Фиг. 6 на графиках накопления продуктов ПЦР показано, что, начиная с 27-го цикла, происходит подъем кривых образцов ДНК, инкубировавшихся при +22°C в течение 30 минут, в которых растворителем являются деионизованная вода, физиологический раствор и буфер ТЕ, а с 28 - образцы с жидкой буферной композицией 3 (буфером 3) (Фиг. 6 (1)). Инкубация образцов слюны (буккального эпителия) при +70°C в течение 30 минут способствует разрушению клеточных структур, что облегчает доступ фермента ДНК-Taq-полимеразы и праймеров к ДНК-матрице. Поэтому подъем кривых образцов слюны, инкубировавшейся при +70°C в течение 30 минут в деионизованной воде, физиологическом растворе или жидкой буферной композиции 3 (буфере 3) начинается уже с 26 цикла, а в буфере ТЕ - с 27 цикла. Характер кривых более равномерный и плавный (Фиг. 6 (2)). Образцы, в которых растворителем являлись лизирующие растворы из наборов реагентов DNA IQ™ System, PrepFiler™ User Guide и лизирующие растворы Prep-n-Go, «А», отсутствовал подъем кривых как при +22°C (Фиг. 6 (3)), так и при +70°C (Фиг. 6 (4)) инкубации, что отражает полное ингибирование ПЦР компонентами, входящими в их состав, и невозможность проведения «прямой» ПЦР в отличие от остальных растворителей, включая предлагаемую жидкую буферную композицию 3 (буфер 3).In FIG. 6, the graphs of the accumulation of PCR products show that, starting from the 27th cycle, the curves of DNA samples rise, incubated at + 22 ° C for 30 minutes, in which the solvent is deionized water, saline and TE buffer, and from 28 - samples with a liquid buffer composition 3 (buffer 3) (Fig. 6 (1)). Incubation of saliva samples (buccal epithelium) at + 70 ° C for 30 minutes contributes to the destruction of cell structures, which facilitates access of the DNA Taq polymerase enzyme and primers to the DNA matrix. Therefore, the rise in the curves of saliva samples incubated at + 70 ° C for 30 minutes in deionized water, saline or liquid buffer composition 3 (buffer 3) begins already in the 26th cycle, and in the TE buffer - from the 27th cycle. The nature of the curves is more uniform and smooth (Fig. 6 (2)). Samples in which the lysing solutions from the DNA IQ ™ System reagent kits, PrepFiler ™ User Guide and Prep-n-Go lysing solutions, “A” were the solvent, the curves did not rise as at + 22 ° C (Fig. 6 (3)) , and at + 70 ° C (Fig. 6 (4)) incubation, which reflects the complete inhibition of PCR by the components included in their composition, and the inability to conduct a “direct” PCR in contrast to other solvents, including the proposed liquid buffer composition 3 ( buffer 3).
На Фиг. 7 показано отсутствие ингибирующего влияния деионизованной воды, физиологического раствора, буфер ТЕ, жидкой буферной композиции 3 (буфера 3) (1), а также наличие ингибирующего влияния на ПЦР внутреннего положительного контроль (канал Су5) лизирующих растворов из наборов реагентов DNA IQ™ System, PrepFiler™ User Guide, Prep-n-Go, «А» (2).In FIG. 7 shows the absence of the inhibitory effect of deionized water, physiological saline, TE buffer, liquid buffer composition 3 (buffer 3) (1), and the inhibitory effect on PCR of the internal positive control (Su5 channel) of lysing solutions from DNA IQ ™ System reagents, PrepFiler ™ User Guide, Prep-n-Go, “A” (2).
Пример 5.Example 5
Проводили сравнительное исследование смывов биологических наложений, содержащих малое количество генетического материала, на примере потожирового вещества человека, оставленных на поверхности искусственной кожи, выполненных с помощью жидких буферных композиций 1, 3 (буферов 1, 3), предлагаемых в настоящем изобретении, либо деионизованной воды. Оценивали влияние режимов инкубации исследуемых образцов на количество получаемой ДНК и эффективность ее генотипирования.A comparative study of biological overlaps containing a small amount of genetic material was carried out, using the example of human potogira substances left on the surface of artificial leather made using the
1. Состав жидкой буферной композиции 1 (10 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,5% об. Твин 20, 50 мМ K2SO4, 0,1 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 5% глицерин, 0,1% NaN3 (азид натрия)): смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 87,1 мг K2SO4, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенная до 10 мл стерильной деионизованной водой.1. The composition of the liquid buffer composition 1 (10 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5% vol.
2. Состав жидкой буферной композиции 3 (10 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,5% об. Твин 20, 50 мМ KCl, 0,1 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 5% глицерин, 0,1% NaN3 (азид натрия)): смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенная до 10 мл стерильной деионизованной водой.2. The composition of the liquid buffer composition 3 (10 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5% vol.
В качестве генетического материала использовали потожировые выделения подушечек пальцев 20 человек (10 мужчин и 10 женщин) в возрасте от 18 до 48 лет.As the genetic material, we used the endocrine discharges of the fingerpads of 20 people (10 men and 10 women) aged 18 to 48 years.
Перед проведением исследования руки испытуемых не подвергались контакту с водой и очистке за 1-2 часа. Нанесение потожирового вещества подушечек пальцев обеих рук на заранее стерильную и очищенную от возможного наличия посторонней ДНК поверхность ткани искусственной кожи (состав: 62% полиамид, 34% полиэтиленовое волокно, 4% эластан) осуществлялось путем их однократного контакта умеренной силой нажатия и прокатыванием в течение 5 секунд. Поле контакта для каждого пальца составляло 6 см2. Изъятие биологического материала проводили спустя 20-30 минут после нанесения отпечатков путем смывов на стерильную хлопчатобумажную ткань, размером 0,5×0,5 см, пропитанную в 25 мкл жидких буферных композициях (буфер 1 или 3), либо деионизованной воды. В ходе проведения эксперимента исследуемая поверхность искусственной кожи находилась в условиях комнатной температуры, без прямого попадания лучей солнечного света и контакта с посторонними объектами. Каждый смыв на хлопчатобумажной ткани, полученный от одного отпечатка пальца, помещали в отдельную колонку для фильтрации с решетчатым дном, которую вставляли в 1,5 мл пробирку типа Эппендорф. Центрифугировали пробирки при 14000-15000 об/мин в течение 5 минут. Колонку и предмет-носитель удаляли из пробирки. Фильтрат выполненных смывов, находящийся в 1,5 мл пробирках типа Эппендорф, инкубировали в термошейкере при +70°C в течение 15 минут. После проведенной инкубации образцы перемешивали на низких оборотах и кратко центрифугировали.Before the study, the hands of the subjects were not exposed to water and cleaned for 1-2 hours. The application of the fingertips of the fingertips of both hands on a pre-sterile surface of artificial leather tissue cleaned from the possible presence of extraneous DNA (composition: 62% polyamide, 34% polyethylene fiber, 4% elastane) was carried out by their single contact with moderate pressing force and rolling for 5 seconds. The contact field for each finger was 6 cm 2 . Biological material was removed 20-30 minutes after printing by swabbing on sterile cotton cloth 0.5 × 0.5 cm in size, soaked in 25 μl of liquid buffer compositions (
Дополнительно исследовали фильтрат смывов потожирового вещества, осуществленных при помощи жидкой буферной композиции (буфера 3). Проводили инкубацию фильтратов в трех режимах: при комнатной температуре в течение 30 минут (контрольные образцы), при +70°C в течение 30 минут и при +99°C в течение 8 минут.In addition, the filtrate was studied for swabs of potogiric substances carried out using a liquid buffer composition (buffer 3). The filtrates were incubated in three modes: at room temperature for 30 minutes (control samples), at + 70 ° C for 30 minutes, and at + 99 ° C for 8 minutes.
После проведения инкубации образцы перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали.After incubation, the samples were mixed on a vortex at low speed for 5 seconds, then briefly centrifuged.
Для последующего сравнительного генотипирования у испытуемых были отобраны образцы буккального эпителия. Забор слюны проводили при помощи ватных тампонов натощак спустя 30 минут после полоскания полости рта водой.For subsequent comparative genotyping, subjects were selected samples of buccal epithelium. Saliva was taken with cotton swabs on an
Выделение ДНК из образцов буккального эпителия осуществляли с использованием ионообменной смолы Chelex 100 в соответствии с методикой, изложенной в учебно-методическом пособии (Корниенко И.В., Харламов С.Г. Методы исследования ДНК человека. Выделение ДНК и ее количественная оценка в аспекте судебно-медицинского исследования вещественных доказательств биологического происхождения: учебно-методическое пособие / И.В. Корниенко, С.Г. Харламов. Ростов н/Д: ЮФУ, 2012. - 216 с.).DNA was extracted from samples of buccal epithelium using a
Вырезки ватных тампонов с образцами слюны помещали в отдельные стерильные микроцентрифужные 1,5 мл пробирки типа Эппендорф. В пробирки добавляли по 1 мл стерильной деионизованной воды. Инкубировали образцы при комнатной температуре в течение 30 минут, периодически перемешивая. Образцы центрифугировали 3 минуты при 13000 об/мин. Удаляли из пробирок по 970 мкл супернатанта, оставляя в пробирках приблизительно по 30 мкл и предмет-носитель. Добавляли по 190 мкл 5% взвеси Chelex и по 10 мкл протеиназы K (10 мг/мл). Инкубировали при температуре +56°C в термошейкере в течение 20 минут. Перемешивали на вортексе в течение 10 секунд. Затем пробы инкубировали при температуре +99°C в термошейкере в течение 8 минут. Перемешивали на вортексе в течение 10 секунд. Центрифугировали в течение 3 минут при 13000 об/мин. Для постановки ПЦР использовали супернатант.Clippings of cotton swabs with saliva samples were placed in separate sterile microcentrifuge 1.5 ml Eppendorf tubes. 1 ml of sterile deionized water was added to the tubes. Samples were incubated at room temperature for 30 minutes, stirring occasionally. Samples were centrifuged for 3 minutes at 13,000 rpm. 970 μl of supernatant were removed from the tubes, leaving approximately 30 μl of the carrier object in the tubes. 190 μl of a 5% suspension of Chelex and 10 μl of proteinase K (10 mg / ml) were added. Incubated at + 56 ° C in a thermal shaker for 20 minutes. Vortexed for 10 seconds. Then the samples were incubated at a temperature of + 99 ° C in a thermal shaker for 8 minutes. Vortexed for 10 seconds. Centrifuged for 3 minutes at 13,000 rpm. For PCR, the supernatant was used.
I. Проводили оценку количества ДНК в исследуемых препаратах при помощи ПЦР-РВ в соответствии с инструкцией производителя. Использовали термоциклер с мультиканальным детектором для оценки ПЦР-продуктов в режиме реального времени iQ5 (США) Bio-Rad.I. Assessed the amount of DNA in the studied drugs using PCR-RV in accordance with the manufacturer's instructions. A thermal cycler with a multichannel detector was used to evaluate the real-time PCR products of iQ5 (USA) Bio-Rad.
Регистрацию накопления ампликонов и построение калибровочных кривых проводили по технологии выполнения ПЦР-РВ, основанной на гибридизационно-флуоресцентной детекции с использованием специфических зондов с флуоресцентными метками (формат TaqMan).Amplicon accumulation and calibration curves were recorded using PCR-RV technology based on hybridization-fluorescence detection using specific probes with fluorescent labels (TaqMan format).
Использовали наборы реактивов для определения количества фрагментов ДНК гена β-актина, фрагментов гена амелогенина, локализованного на X (р22.1-22.3) и Υ (р11.2) хромосомах человека «XY-Детект» (ООО «Синтол»). Для оценки эффективности (Е) ПЦР строили калибровочную кривую для проб, содержащих следующие концентрации ДНК: 5 нг/мкл, 1 нг/мкл, 0,2 нг/мкл, 0,04 нг/мкл и 0,008 нг/мкл. Для амплификации гена β-актина рассчитанная эффективность ПЦР составила Е=0,971.Reagent kits were used to determine the number of DNA fragments of the β-actin gene, fragments of the amelogenin gene located on the X (p22.1-22.3) and Υ (p11.2) chromosomes of the human XY-Detect (Syntol LLC). To evaluate the effectiveness of (E) PCR, a calibration curve was constructed for samples containing the following DNA concentrations: 5 ng / μl, 1 ng / μl, 0.2 ng / μl, 0.04 ng / μl and 0.008 ng / μl. For amplification of the β-actin gene, the calculated PCR efficiency was E = 0.971.
В табл. 15 представлены объемы компонентов, используемые при приготовлении реакционной смеси в расчете на одну пробирку.In the table. 15 shows the volumes of components used in the preparation of the reaction mixture per tube.
Перед проведением ПЦР в пробирки с 23 мкл готовой реакционной смеси добавляли по 2 мкл препаратов ДНК или стандартных препаратов ДНК с известной концентрацией: 0,008, 0,04, 0,2, 1,0 и 5,0 нг/мкл.Before PCR, 2 μl of DNA preparations or standard DNA preparations with a known concentration of 0.008, 0.04, 0.2, 1.0 and 5.0 ng / μl were added to tubes with 23 μl of the prepared reaction mixture.
Проводили амплификацию в следующем режиме:Amplification was performed in the following mode:
Анализ данных ПЦР «в реальном времени» проводили с помощью программы «iQ5 Optical System Software» (версия 2.0, 2006).Real-time PCR data analysis was performed using the iQ5 Optical System Software (version 2.0, 2006).
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы STADIA (Кулайчев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Stadia 6.0. - Μ.: Информатика и компьютеры. - 1996. -257 с.).Statistical processing of experimental data was performed using the STADIA program (Kulichev AP Methods and means of data analysis in a Windows environment. Stadia 6.0. - Μ .: Computer science and computers. - 1996. -257 p.).
По результатам статистического анализа данных установлено, что распределение отличалось от нормального, поэтому в качестве количественной оценки использовали не средние значения, а медианы выборок.According to the results of statistical analysis of the data, it was found that the distribution was different from the normal one, therefore, as a quantitative estimate, we did not use the average values, but the medians of the samples.
Концентрация ДНК и пороговые циклы кривых ПЦР в смывах, выполненных при помощи жидких буферных композиций 1, 3 (буфера 1, 3), а также деионизованной воды, инкубировавшихся в течение 15 минут при +70°C, представлена в табл. 16. The DNA concentration and threshold cycles of the PCR curves in the washes performed using
Концентрация ДНК в смывах, выполненных при помощи жидкой буферной композиции 3 (буфера 3), подвергнутая различным режимам инкубации, представлена в табл. 17.The concentration of DNA in washes performed using liquid buffer composition 3 (buffer 3), subjected to various incubation modes, are presented in table. 17.
По результатам количественной оценки в смывах потожирового вещества, выполненных при помощи предлагаемых жидких буферных композиций 1 и 3 (буферов 1 и 3), концентрация ДНК более чем в 1,6 раз выше по сравнению с количеством ДНК в смывах, выполненных при помощи деионизованной воды.According to the results of a quantitative assessment in swabs of a potogir substance made using the proposed
На примере использования жидкой буферной композиции 3 (буфера 3) за счет ее больших стабилизирующих свойств, оказываемых на ДНК (доказано в примере 3), показано, что при использовании различных режимов инкубации фильтратов проведенных смывов удается получить качественные препараты ДНК.Using the liquid buffer composition 3 (buffer 3) as an example, due to its large stabilizing properties exerted on DNA (proved in Example 3), it is shown that using various incubation regimes of the filtrates of the washes, it is possible to obtain high-quality DNA preparations.
II. Для оценки используемых растворителей в качестве жидкой среды для проведения смывов биологических следов (потожирового вещества) проводили генотипирование локусов ДНК фильтратов, инкубировавшихся 15 минут при +70°C, по STR-локусам панели COrDIS Plus (D3S1358, THO1, D12S391, D1S1656, D10S1248, D22S1045, D2S441, D7S820, D13S317, FGA, ТРОХ, D18S51, D16S539, D8S1179, CSF1PO, D5S818, vWA, D21S11, SE33 и локусу Amelogenin, определяющему половую принадлежность) набора реагентов COrDIS Plus для ДНК-идентификации 19-маркеров и локуса амелогенина человека в соответствии с руководством фирмы производителя (COrDIS Plus. Набор реагентов для мультиплексного анализа 19 STR-маркеров и локуса амелогенина человека. Инструкция пользователя. - 2014. - 19 с.) ООО «ГОРДИЗ» (регистрационное удостоверение №ФСР 2012/13548).II. To evaluate the solvents used as a liquid medium for washing off biological traces (potogirous substances), genotypes of DNA filtrate loci incubated for 15 minutes at + 70 ° C were genotyped using STR loci of the COrDIS Plus panel (D3S1358, THO1, D12S391, D1S1656, D10S1248, D22S1045, D2S441, D7S820, D13S317, FGA, TROX, D18S51, D16S539, D8S1179, CSF1PO, D5S818, vWA, D21S11, SE33 and the Amelogenin locus, which determines the gender of the human DNA locus of the COrDIS Plus locus and DNA marker Plus in accordance with the manufacturer’s manual (COrDIS Plus. Reagent kit A multiplex analysis of 19 STR-markers and human amelogenin locus User Manual -.. 2014 - 19) "Gordiz" Ltd. (registration certificate №FSR 2012/13548)..
Для постановки энзиматической амплификации в ПЦР-пробирки из набора, содержащие лиофилизированные компоненты ПЦР (Taq-полимеразу, смесь дНТФ, реакционный буфер, праймерную смесь), помещали по 10 мкл деионизованной воды, затем добавляли по 5 мкл раствора активатора, содержащего буферный раствор и ионы магния Mg2+. Затем вносили по 10 мкл исследуемых препаратов ДНК. Смесь перемешивали и кратко центрифугировали. Для оценки специфичности реакции амплификации использовали положительный (проба с контрольной ДНК MK1 из набора реагентов «COrDIS Plus») и отрицательный (проба с деионизованной водой вместо препарата ДНК) контроли.For enzymatic amplification, PCR tubes from the kit containing lyophilized PCR components (Taq polymerase, dNTP mixture, reaction buffer, primer mixture) were added with 10 μl of deionized water, then 5 μl of activator solution containing buffer solution and ions were added magnesium Mg 2+ . Then, 10 μl of the studied DNA preparations were added. The mixture was stirred and briefly centrifuged. To assess the specificity of the amplification reaction, the positive (test with control DNA MK1 from the COrDIS Plus reagent kit) and negative (test with deionized water instead of DNA preparation) controls were used.
При проведении амплификации скорость нагрева составляла 0,3°C/сек на этапе повышения с температуры с 59°C до 72°C.During amplification, the heating rate was 0.3 ° C / s at the stage of increasing from a temperature from 59 ° C to 72 ° C.
Использовали следующие параметры ПЦР:Used the following PCR parameters:
* Скорость нагрева с 59°C до 72°C - не более 0,3°C/1 сек.* Heating rate from 59 ° C to 72 ° C - not more than 0.3 ° C / 1 sec.
Амплификацию осуществляли с помощью термоциклера «GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems) с алюминиевым блоком в режиме эмуляции GeneAmp 9600.Amplification was performed using a GeneAmp PCR System 9700 thermal cycler (Applied Biosystems) with an aluminum block in the GeneAmp 9600 emulation mode.
Идентификацию аллелей проводили по размерному стандарту S450 и относительно аллельного леддера, прилагаемого к тест-системе «COrDIS Plus».Alleles were identified according to the S450 size standard and with respect to the allelic leader attached to the COrDIS Plus test system.
Для загрузки образцов в прибор готовили смесь Hi-Di™ формамида и размерного стандарта S450 в следующем соотношении: 10 мкл Hi-Di™ формамида и 1 мкл размерного стандарта S450 в расчете на один образец.To load samples into the device, a mixture of Hi-Di ™ formamide and S450 size standard was prepared in the following ratio: 10 μl of Hi-Di ™ formamide and 1 μl S450 size standard per sample.
Идентификацию продуктов амплификации по STR-локусам панели «COrDIS Plus» проводили с помощью автоматического секвенатора ABI PRISM 3130xl в соответствии с руководством по использованию (COrDIS Plus. Набор реагентов для мультиплексного анализа 19 STR-маркеров и локуса амелогенина человека. Инструкция пользователя. - 2014. - 19 с.) и (Руководство по использованию генетического анализатора 3130/3130xl. - Applied Biosystems).The amplification products were identified by the STR loci of the COrDIS Plus panel using an ABI PRISM 3130xl automatic sequencer in accordance with the instructions for use (COrDIS Plus. Reagent kit for multiplex analysis of 19 STR markers and the human amelogenin locus. User manual. - 2014. - 19 p.) And (Guidance on the use of the genetic analyzer 3130 / 3130xl. - Applied Biosystems).
В процессе электрофореза информация о сканировании геля лазером и детекции флуоресценции автоматически передавалась на управляющий компьютер и обрабатывалась программой Run 3130 Data Collection v.3.0.In the process of electrophoresis, information about laser gel scanning and fluorescence detection was automatically transferred to the control computer and processed by Run 3130 Data Collection v.3.0.
Обработка результатов и идентификация аллелей проходила автоматически с помощью программы GeneMapper® ID 3.2.Processing of the results and identification of alleles was carried out automatically using the GeneMapper ® ID 3.2 program.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы STADIA (Кулайчев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Stadia 6.0. - Μ.: Информатика и компьютеры. - 1996. - 257 с.).Statistical processing of experimental data was carried out using the STADIA program (Kulachev A.P. Methods and means of data analysis in a Windows environment. Stadia 6.0. - Μ .: Computer science and computers. - 1996. - 257 p.).
Результаты генотипирования опытных образцов представлены в табл. 18.The results of prototyping genotyping are presented in table. eighteen.
Представленные в таблице 18 средние значения рассчитаны по результатам типирования образцов потожирового вещества человека, отобранных с поверхности искусственной кожи при помощи смывов жидкими буферными композициями 1, 3 (буферов 1, 3), предлагаемыми в настоящем изобретении, либо деионизованной водой в семи параллелях.The average values presented in table 18 were calculated by typing samples of human potogir substances taken from the surface of artificial skin using washes with
Примечания: «+» - обозначает наличие всех аллельных состояний в исследуемых локусах; «+/-» - обозначает выпадение одного из пары аллелей (так называемый эффект «ложной гомозиготы») в исследуемых локусах; «-» - обозначает отсутствие продукта амплификации (выпадение всех аллелей) в исследуемых локусах.Notes: "+" - indicates the presence of all allelic states in the studied loci; "+/-" - indicates the loss of one of a pair of alleles (the so-called effect of "false homozygous") in the studied loci; “-” - indicates the absence of the amplification product (loss of all alleles) in the studied loci.
При генотипировании смывов потожирового вещества, как наиболее сложного объекта идентификации за счет крайне низкого количества генетического материала, содержащегося в нем, выполненных при помощи предлагаемых жидких буферных композиций 1 и 3 (буферов 1 и 3), удается идентифицировать аллели в исследуемых локусах, в среднем в 13 раз больше и в более чем 1,7 раза меньше отмечается отсутствие продукта амплификации по сравнению со смывами, выполненными при помощи деионизованной воды.When genotyping swabs of potogiric matter, as the most difficult object of identification due to the extremely low amount of genetic material contained in it, made using the proposed
Полученные результаты объясняются наличием в предлагаемых жидких буферных композициях 1, 3 (буферов 1, 3) хаотропных агентов Твина 20 и Тритона Х-100, под воздействием которых в процессе осуществления смыва, в выполненном смыве и его фильтрате, происходит разрушение клеточных структур, и тем самым облегчается доступ фермента ДНК-Taq-полимеразы и праймеров к ДНК-матрице. Благодаря входящим в состав предлагаемых жидких буферных композиций 1, 3 (буферов 1, 3) активаторам ПЦР (Твин 20, Тритон Х-100, KCl, K2SO4, глицерин) повышается время полужизни фермента ДНК-Taq-полимеразы при +95°C на этапе денатурации ДНК.The results are explained by the presence in the proposed
Пример 6.Example 6
Исследовали эффективность экстракции ДНК из смывов биологических наложений (потожирового вещества), выполненных при помощи различных растворителей, включая жидкую буферную композицию 3 (буфер 3), предлагаемую в настоящем изобретении. Использовали деионизованную воду и растворы, которые по результатам, представленным в примере 4, не оказали ингибирующего влияния на ПЦР:Investigated the efficiency of DNA extraction from washouts of biological overlays (potogirova substances), made using various solvents, including liquid buffer composition 3 (buffer 3), proposed in the present invention. Used deionized water and solutions, which according to the results presented in example 4, did not have an inhibitory effect on PCR:
1. Состав жидкой буферной композиции 3 (10 мМ Трис (гидроксиметил) аминометан, 0,5% об. Твин 20, 50 мМ KCl, 0,1 мМ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетат), 5% глицерин, 0,1% NaN3 (азид натрия)): смесь растворов 12,1 мг Трис (гидроксиметил) аминометана, 50 мкл Твина 20, 37,3 мг KCl, 2 мкл 0,5 Μ ЭДТА (этилендиамин-Ν,Ν,Ν',Ν'-тетраацетата), 500 мкл глицерина, 10 мг NaN3 (азид натрия), доведенная до 10 мл стерильной деионизованной водой.1. The composition of the liquid buffer composition 3 (10 mm Tris (hydroxymethyl) aminomethane, 0.5% vol.
2. Физиологический раствор, содержащий NaCl в концентрации 150 мМ.2. Saline solution containing NaCl at a concentration of 150 mm.
3. Буфер ТЕ, содержащий 10 мМ Трис-HCl рН=8,0, 0,1-1,0 мМ ЭДТА и деионизованную воду.3. The TE buffer containing 10 mm Tris-HCl pH = 8.0, 0.1-1.0 mm EDTA and deionized water.
4. Деионизованная вода.4. Deionized water.
В качестве аналога биологических следов, содержащих малое количество генетического материала, использовали потожировое вещество, оставленное подушечками пальцев восьми добровольцев на гладком металлическом предмете спустя 9 месяцев после их нанесения. Проводили смывы при помощи стерильных ватных тампонов, смоченных в 50 мкл жидкой буферной композиции 3, физиологическом растворе, буфере ТЕ или деионизованной воде.As an analogue of biological traces containing a small amount of genetic material, we used a potogir substance left by the fingertips of eight volunteers on a
Помещали ватные тампоны с осуществленными смывами в пластиковые колонки с решетчатым дном, которые вставляли в 1,5 мл пробирки типа Эппендорф. Центрифугировали пробирки при 13000 - 14000 g в течение 5 минут. Фильтрат выполненных смывов, находящийся в 1,5 мл пробирках типа Эппендорф, помещали в термошейкер и инкубировали при +70°C в течение 30 минут в режиме перемешивания 1150 об/мин. После проведения инкубации образцы перемешивали на вортексе при низких оборотах 5 секунд, затем кратко центрифугировали.Cotton swabs with flushes were placed in plastic columns with a trellised bottom, which were inserted into 1.5 ml Eppendorf tubes. Tubes were centrifuged at 13000-14000 g for 5 minutes. The filtrate of the performed washings, located in 1.5 ml Eppendorf tubes, was placed in a thermal shaker and incubated at + 70 ° C for 30 minutes in a mixing mode of 1150 rpm. After incubation, the samples were mixed on a vortex at low speed for 5 seconds, then briefly centrifuged.
Проводили оценку эффективность экстракции ДНК из смывов биологических наложений (потожирового вещества) при помощи ПЦР-РВ в соответствии с инструкцией производителя. Использовали термоциклер с мультиканальным детектором для оценки ПЦР-продуктов в режиме реального времени iQ5 (США) Bio-Rad.Evaluated the effectiveness of DNA extraction from washes of biological overlays (potogirova substances) using PCR-RV in accordance with the manufacturer's instructions. A thermal cycler with a multichannel detector was used to evaluate the real-time PCR products of iQ5 (USA) Bio-Rad.
Регистрацию накопления ампликонов и построение калибровочных кривых проводили по технологии выполнения ПЦР-РВ, основанной на гибридизационно-флуоресцентной детекции с использованием специфических зондов с флуоресцентными метками (формат TaqMan). Использовали наборы реактивов для определения количества фрагментов ДНК гена β-актина, фрагментов гена амелогенина, локализованного на X (р22.1-22.3) и Υ (р11.2) хромосомах человека «XY-Детект» (ООО «Синтол»).Amplicon accumulation and calibration curves were recorded using PCR-RV technology based on hybridization-fluorescence detection using specific probes with fluorescent labels (TaqMan format). Reagent kits were used to determine the number of DNA fragments of the β-actin gene, fragments of the amelogenin gene located on the X (p22.1-22.3) and Υ (p11.2) chromosomes of the human XY-Detect (Syntol LLC).
В табл. 19 представлены объемы компонентов, используемые при приготовлении реакционной смеси в расчете на одну пробирку.In the table. 19 shows the volumes of components used in the preparation of the reaction mixture per tube.
Перед проведением ПЦР в пробирки с 20 мкл готовой реакционной смеси добавляли по 5 мкл исследуемых образцов.Before PCR, 5 μl of the test samples were added to tubes with 20 μl of the prepared reaction mixture.
Проводили амплификацию в следующем режиме:Amplification was performed in the following mode:
Анализ данных ПЦР «в реальном времени» проводили с помощью программы «iQ5 Optical System Software» (версия 2.0, 2006).Real-time PCR data analysis was performed using the iQ5 Optical System Software (version 2.0, 2006).
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы STADIA (Кулайчев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. Stadia 6.0. - Μ.: Информатика и компьютеры. - 1996. - 257 с.).Statistical processing of experimental data was carried out using the STADIA program (Kulachev A.P. Methods and means of data analysis in a Windows environment. Stadia 6.0. - Μ .: Computer science and computers. - 1996. - 257 p.).
Результаты сравнительного исследования эффективности экстракции ДНК из смывов биологических наложений (потожирового вещества) давностью 9 месяцев представлены в табл. 20 и на Фиг. 8.The results of a comparative study of the efficiency of DNA extraction from washes of biological overlays (potogirova substances) 9 months old are presented in table. 20 and in FIG. 8.
Примечания: ΔCt - разница между контрольным (препарат 4) и опытным (препараты 1-3) пороговыми циклами.Notes: ΔC t is the difference between the control (preparation 4) and the experimental (preparations 1-3) threshold cycles.
На Фиг. 8 на графике накопления продуктов ПЦР показано, что в среднем, начиная с 32-го цикла, происходит подъем кривых всех образцов ДНК потожирового вещества давностью 9 месяцев, в которых растворителем являются жидкая буферная композиция 3 (1), физиологический раствор (2), буфер ТЕ (3) или деионизованная вода (4). Полученные результаты показывают эффективность экстракции ДНК из смывов биологических наложений, содержащих крайне низкое количество генетического материала на примере длительно хранящегося потожирового вещества на поверхности гладкого металлического предмета.In FIG. Figure 8 on the graph of the accumulation of PCR products shows that, on average, starting from the 32nd cycle, the curves of all DNA samples of a potogaster substance are lifted for 9 months, in which the solvent is liquid buffer composition 3 (1), physiological saline (2), buffer TE (3) or deionized water (4). The results show the efficiency of DNA extraction from washes of biological overlays containing an extremely low amount of genetic material using the example of a long-stored potogirous substance on the surface of a smooth metal object.
Claims (26)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115864A RU2651937C1 (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Composition for collection and storage of dna or dna-containing biological traces (variants) and their application |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115864A RU2651937C1 (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Composition for collection and storage of dna or dna-containing biological traces (variants) and their application |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2651937C1 true RU2651937C1 (en) | 2018-04-24 |
Family
ID=62045797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017115864A RU2651937C1 (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Composition for collection and storage of dna or dna-containing biological traces (variants) and their application |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2651937C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703058C2 (en) * | 2017-12-08 | 2019-10-15 | Владимир Артурович Хачумов | Method of storing dna-containing plant material in a wide temperature range |
RU2770918C1 (en) * | 2021-06-07 | 2022-04-25 | Федеральное Государственное Казенное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Санкт-Петербургская Академия Следственного Комитета Российской Федерации» | Method of removing biological traces from snow and device for its implementation |
EP4004203A4 (en) * | 2019-07-26 | 2023-07-26 | Becton, Dickinson and Company | Buffer compositions for reducing aggregation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6071698A (en) * | 1996-11-01 | 2000-06-06 | Novartis Finance Corporation | DNA extraction buffer and method of use thereof |
RU2423522C2 (en) * | 2009-04-27 | 2011-07-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Ран (Имб Ран) | Na hybridisation procedure |
RU2567145C1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-11-10 | Игорь Валериевич Корниенко | Composition for storing dna-containing preparations or dna (versions) and its application |
EA022842B1 (en) * | 2010-01-07 | 2016-03-31 | Бигтек Прайвит Лимитед | Method for isolation of nucleic acids and a kit thereof |
RU2628087C1 (en) * | 2016-09-01 | 2017-08-14 | Игорь Валериевич Корниенко | Composition with antimicrobial action for storage of dna or dna-containing preparations (versions) and its application |
-
2017
- 2017-05-04 RU RU2017115864A patent/RU2651937C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6071698A (en) * | 1996-11-01 | 2000-06-06 | Novartis Finance Corporation | DNA extraction buffer and method of use thereof |
RU2423522C2 (en) * | 2009-04-27 | 2011-07-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Ран (Имб Ран) | Na hybridisation procedure |
EA022842B1 (en) * | 2010-01-07 | 2016-03-31 | Бигтек Прайвит Лимитед | Method for isolation of nucleic acids and a kit thereof |
RU2567145C1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-11-10 | Игорь Валериевич Корниенко | Composition for storing dna-containing preparations or dna (versions) and its application |
RU2628087C1 (en) * | 2016-09-01 | 2017-08-14 | Игорь Валериевич Корниенко | Composition with antimicrobial action for storage of dna or dna-containing preparations (versions) and its application |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703058C2 (en) * | 2017-12-08 | 2019-10-15 | Владимир Артурович Хачумов | Method of storing dna-containing plant material in a wide temperature range |
EP4004203A4 (en) * | 2019-07-26 | 2023-07-26 | Becton, Dickinson and Company | Buffer compositions for reducing aggregation |
RU2770918C1 (en) * | 2021-06-07 | 2022-04-25 | Федеральное Государственное Казенное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Санкт-Петербургская Академия Следственного Комитета Российской Федерации» | Method of removing biological traces from snow and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bauer et al. | Protamine mRNA as molecular marker for spermatozoa in semen stains | |
Di Martino et al. | Single sperm cell isolation by laser microdissection | |
JP2002507121A (en) | RNA isolation method | |
EP2691775B1 (en) | Telomere length measurement in formalin-fixed, paraffin embedded (ffpe) samples by quantitative pcr | |
US20030215845A1 (en) | Selective extraction of DNA from groups of cells | |
US10053686B2 (en) | Methods for one step nucleic acid amplification of non-eluted samples | |
Bukyya et al. | DNA profiling in forensic science: a review | |
RU2651937C1 (en) | Composition for collection and storage of dna or dna-containing biological traces (variants) and their application | |
US20080166771A1 (en) | Method and system for detection of nucleic acids | |
US20220017889A1 (en) | Systems and Methods for Rapid Nucleic Acid Extraction, Purification and Analysis from Semen | |
US20040126796A1 (en) | Extraction of DNA from biological samples | |
Tüzmen et al. | Techniques for nucleic acid engineering: The foundation of gene manipulation | |
GB2369822A (en) | Nucleic acid extraction method and kit | |
US10829758B2 (en) | Automatable method for nucleic acid isolation | |
JP4186270B2 (en) | Nucleic acid synthesis method | |
Nori | A novel method for rapid and selective extraction of male DNA from rape kits using alkaline lysis and pressure cycling technology (PCT) | |
JP2000093175A (en) | Synthesis of nucleic acid | |
Frisco | The effects of trehalose and other solutions on cellular recovery from cotton swabs for forensic purposes | |
Andrews | Extraction and STR Amplification of HAEIII Restriction Cut, Membrane Bound Human DNA | |
Martinez | The Optimization of Pressure Cycling Technology (PCT) for Differential Extraction of Sexual Assault Casework | |
JPH11113573A (en) | Nucleic acid synthesis | |
Fouad et al. | MATERIALS-METHODS | |
Bevilacqua | Short Course 7 | |
CZ304780B6 (en) | Method of storing DNA from histopathological material |