النهج PCR المباشرة المقدمة هنا يسهل PCR التضخيم مباشرة من المصنع كميات صغيرة من أنسجة الحيوانات وغير منقى.
النهج PCR التضخيم PCR المباشرة يسهل مباشرة من كميات صغيرة من عينات غير منقى، ويتجلى هنا لمحطة عدة والأنسجة الحيوانية (الشكل 1). ويستند مباشرة PCR على تصميم هندسي خاص Phusion العلمية الحرارية وبلمرة DNA Phire، والتي تشمل مجال الحمض النووي المزدوج تقطعت بهم السبل الملزمة التي يعطيها خصائص فريدة مثل التسامح عالية من مثبطات.
PCR المستندة إلى الكشف عن الحمض النووي لديها العديد من التطبيقات المستهدفة في مجال البحوث النباتية، بما في ذلك تحليل الوراثي النباتي والتحقق من جينات منقولة. PCR من الأنسجة النباتية ينطوي عادة على عزل الحمض النووي الأولية الخطوة، والتي قد تتطلب الكواشف باهظة الثمن أو السامة. هذه العملية تستغرق وقتا طويلا ويزيد من مخاطر التلوث عبر 1، 2. وعلى العكس، يمكن باستخدام الحرارية العلمية Phire النبات مباشرة PCR كيت يكون الهدف الكشف عن DNA بسهولة، دون استخراج الحمض النووي قبل. في نموذج أثبت هنا، وهويتم تنفيذ مثال المستمدة المشقوق تضخيم تحليل تسلسل متعدد الأشكال (dCAPS) 3،4 مباشرة من أوراق نبتة Arabidopsis. ويمكن استخدام المقايسات dCAPS التنميط الجيني لتحديد الأشكال المتعددة للتركيبات النووية المنفردة (النيوكلوتايد) من أليل محددة SNP تقييد نوكلياز داخلية الهضم 3.
بعض العينات النباتية تميل إلى أن تكون أكثر تحديا عند استخدام أساليب المباشر PCR لأنها تحتوي على المكونات التي تتداخل مع PCR، مثل المركبات الفينولية. في هذه الحالات، يلزم عادة خطوة إضافية لإزالة مركبات 2،5. هنا، يتم التغلب على هذه المشكلة باستخدام بروتوكول التخفيف السريع والسهل PCR التضخيم تليها مباشرة (الشكل 1). وتستخدم خمسة عشر أوراق البلوط عاما نموذجا للتحدي والنباتات العينة تحتوي على كميات عالية من المركبات الفينولية بما في ذلك العفص.
ويستخدم على نطاق واسع نقل الجينات في الفئران لدراسة دور الجينات في development، علم وظائف الأعضاء والأمراض التي تصيب البشر. استخدام هذه الحيوانات يتطلب الكشف عن وجود التحوير، وعادة مع PCR. تقليديا، وهذا ينطوي على الوقت العزلة طويلا DNA خطوة خلالها DNA لتحليل PCR يتم تنقيته من أنسجة الأذن والذيل أو أخمص القدمين 6،7. ومع ذلك، يمكن مع العلم الحرارية الأنسجة الحيوانية Phire المباشر الفئران المعدلة وراثيا PCR كيت أن التنميط الجيني DNA دون تنقية السابقة. في هذا التنميط الجيني بروتوكول الماوس المعدلة وراثيا ويتحقق مباشرة من أنسجة الأذن الماوس، كما يتضح هنا للحصول على سبيل المثال صعبة حيث يتم استخدام مجموعة واحدة فقط التمهيدي لتضخيم اثنين من شظايا مختلفة اختلافا كبيرا في الحجم.
النهج PCR المباشر أثبتت هنا لتضخيم PCR يسمح مباشرة من كميات صغيرة من عينات غير منقى، والحد من الوقت اللازم وتبسيط سير العمل لمحطة والتنميط الجيني الحيوانية (الشكل 7). أظهرت أيضا هنا هو استخدام بروتوكول التخفيف في تركيبة مع النهج PCR المباشر (الشكل 3). ويوصى بروتوكول التخفيف مع عينات من الصعب (على سبيل المثال أوراق عمر النبات، والأنواع النباتية التي تحتوي على مركبات التدخل) أو مع amplicons (GC أو الغنية) لفترة طويلة. هذا البروتوكول هو مفيدة بشكل خاص عند بدء التجربة الجديدة PCR مباشرة، مما يسمح لتعظيم الاستفادة من رد الفعل. يمكن للبروتوكول أن تكون بمثابة أداة لمعالجة الصعوبات في بعض الأحيان مثل إنتاجية منخفضة المنتج بسبب الاختلافات في المواد الأنسجة و / أو الاشعال المستخدمة. وعلاوة على ذلك، عند تشغيل ردود فعل متعددة من نفس العينة، واستخدام بروتوكول يضمن التخفيف لا تستهلك كامل العينة في واحدةرد الفعل.
وكانت الاتفاقية من أجل تنقية DNA من النباتات لPCR، لأداء تحلل الخلايا تليها عزل الحمض النووي باستخدام المكونات المختلفة التي يمكن أن تتداخل مع تحليل PCR يحتمل 8. لمحطات خاصة مع تحدي محتوى الفينول عالية، إضافة polyvinylpyrrolidone كان يستخدم تقليديا لإزالة المركبات التي ربط DNA بعد تحلل الخلايا 2،5. كما هو واضح هنا، يمكن تجنب هذه معقدة وتستغرق وقتا مكثفة الخطوات من خلال استخدام النباتات Phire كيت PCR المباشرة للكشف عن الحمض النووي المستهدف. ويمكن إهماله تحلل الخلايا والخطوات عزل الحمض النووي باستخدام تقنيات dCAPS الحساسة مباشرة من أوراق نبتة Arabidopsis (الشكل 2). كما هو موضح هنا، وبروتوكول التخفيف تدير بشكل فعال وجود عناصر إشكالية التي يمكن أن تتداخل مع PCR (الشكل 3).
تقليديا، كان شرطا أساسيا لالتنميط الجيني الحيواني isolatiعلى من الحمض النووي الجيني من أنسجة الحيوانات السامة من خلال عملية تستغرق وقتا طويلا، تتميز الحضانة مطولة مع K بروتين الجلد لهضم والنسيج الضام، تليها الاستخلاص بالمذيبات العضوية، وهطول الأمطار الكحول، والخطوات الطرد المركزي 6،9،10. كما أظهر هنا، ويتحقق تبسيط هذه العملية من خلال استخدام الأنسجة الحيوانية Phire كيت PCR مباشرة، مما يسمح التنميط الجيني الفئران المعدلة وراثيا دون تنقية DNA السابقة (الشكل 4). المثال موضح في هذه المقالة يمثل تحديا لا سيما فيما كان يستخدم مجموعة واحدة فقط التمهيدي لتضخيم اثنين من شظايا مع اختلاف الحجم الكبير. على الرغم من صعوبة البروتوكول الفطرية، واستخدام نهج PCR المباشر بالتزامن مع بروتوكول تخفيف بسيط أدى إلى عوائد عالية من المنتجات PCR اثنين (الشكل 4).
PCR المستندة إلى الكشف عن الحمض النووي المستهدف العديد من التطبيقات في مجال البحوث، بما في ذلك تحليل لتحديد النمط الجينيأدوار الجينات في علم وظائف الأعضاء، وتطوير والمرض. بسبب التسامح المانع للبلمرة DNA المتخصصة، يمكن الانتهاء من البروتوكولات في أقصر وقت ممكن دون تنقية DNA السابقة.
The authors have nothing to disclose.
لعينات ل arabidopsis والمعنية الاشعال PCR نشكر الأستاذ جاكو Kangasjärvi وجماعته، والإجهاد مجموعة نباتية، بيولوجيا النبات، قسم العلوم البيولوجية، جامعة هلسنكي. التجارب كانت تجرى مع الطريقة التقليدية السيدة Airi Lamminmäki.
وقدمت عينات الماوس المعدلة وراثيا من قبل الدكتورة جانا Vesterinen، معهد الطب الحيوي / الكيمياء الحيوية، جامعة هلسنكي.
هاريس أحادي النواة وقطع بساط هاريس هي علامات تجارية لشركة الاتصالات Shunderson جميع العلامات التجارية الأخرى هي ملك لشركة فيشر العلمية الحرارية والشركات التابعة لها.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
Phire Plant Direct PCR Kit | Thermo Fisher Scientific | F-130 | 200 reactions (50 μl each) |
Phire Animal Tissue Direct PCR Kit | Thermo Fisher Scientific | F-140 | 200 reations (50 μl each) |
Harris Uni-Core 0.35 mm (pink) | Thermo Fisher Scientific | F-180S/L | Qty: 5/25 |
Harris Uni-Core 0.50 mm (blue) | Thermo Fisher Scientific | F-185S/L | Qty: 5/25 |
Harris Cutting Mat 6.4 × 7.6 cm | Thermo Fisher Scientific | F-190 | Qty: 5 |
SspI | Thermo Fisher Scientific | ER0771 | 100 μl (100 reactions) |
Piko 24-Well Thermal Cycler | Thermo Fisher Scientific | TCP0024 | |
24-Well Piko PCR Plates | Thermo Fisher Scientific | SLP0241 | |
GeneJET PCR Purification Kit |
Thermo Fisher Scientific | K0701 K0702 |
50 preps 250 preps |