Мультиплексная полимеразная цепная реакция ( Мультиплексная ПЦР ) относится к использованию полимеразной цепной реакции для одновременной амплификации нескольких различных последовательностей ДНК (как если бы одновременно выполнялось несколько отдельных реакций ПЦР в одной реакции). Этот процесс амплифицирует ДНК в образцах с использованием нескольких праймеров и температурно-зависимой ДНК-полимеразы в термоциклере . Дизайн праймеров для всех пар праймеров должен быть оптимизирован, чтобы все пары праймеров могли работать при одинаковой температуре отжига во время ПЦР.
Мультиплексная ПЦР была впервые описана в 1988 году как метод обнаружения делеций в гене дистрофина . [1] Он также использовался с геном стероидной сульфатазы . [2] В 2008 г. мультиплексная ПЦР использовалась для анализа микросателлитов и SNP . [3] В 2020 году были разработаны мультиплексные анализы RT-PCR, которые объединили несколько генных мишеней из Центра болезней и контроля в одной реакции, чтобы повысить доступность молекулярного тестирования и пропускную способность для диагностики SARS-CoV-2 . [4]
Мультиплексная ПЦР состоит из множества наборов праймеров в одной смеси ПЦР для получения ампликонов различного размера, специфичных для разных последовательностей ДНК. За счет одновременного нацеливания на несколько последовательностей можно получить дополнительную информацию из одного тестового прогона, для которого в противном случае потребовалось бы в несколько раз больше реагентов и больше времени для выполнения. Температуры отжига для каждого из наборов праймеров должны быть оптимизированы для правильной работы в рамках одной реакции, а размеры ампликонов, т. Е. Длина их пары оснований, должны быть достаточно разными, чтобы формировать отдельные полосы при визуализации с помощью гель-электрофореза . В качестве альтернативы, если размеры ампликонов перекрываются, разные ампликоны можно дифференцировать и визуализировать с использованием праймеров, окрашенных флуоресцентными красителями разного цвета. Имеются коммерческие наборы для мультиплексирования для ПЦР, которые используются многими лабораториями судебной экспертизы для амплификации образцов деградированной ДНК.
Приложения
Некоторые из применений мультиплексной ПЦР включают:
Рекомендации
- ^ Чемберлен Дж. С., Гиббс Р. А., Раньер Дж. Э., Нгуен П. Н., Каски Коннектикут (1988). «Делеционный скрининг локуса мышечной дистрофии Дюшенна посредством мультиплексной амплификации ДНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 16 (23): 11141–11156. DOI : 10.1093 / NAR / 16.23.11141 . PMC 339001 . PMID 3205741 .
- ^ Баллабио А., Ранье Дж. Э., Чемберлен Дж. С., Золло М., Каски СТ (1990). «Скрининг делеций гена стероидсульфатазы (STS) путем мультиплексной амплификации ДНК» (PDF) . Генетика человека . 84 (6): 571–573. DOI : 10.1007 / BF00210812 . ЛВП : 2027,42 / 47626 . PMID 2338343 .
- ^ Хайден MJ, Nguyen TM, Waterman A, Chalmers KJ (2008). «Мультиплексная ПЦР: новый метод мультиплексного SSR- и SNP-генотипирования» . BMC Genomics . 9 : 80. DOI : 10.1186 / 1471-2164-9-80 . PMC 2275739 . PMID 18282271 .
- ^ Perchetti, GA; Налла, AK; Хуанг, ML; Джером, КР; Greninger, AL (2020). «Мультиплексные наборы праймеров / зондов для обнаружения SARS-CoV-2 с помощью qRT-PCR» . Журнал клинической вирусологии . 129 : 104499. DOI : 10.1016 / j.jcv.2020.104499 . PMID 32535397 .
- ^ Ярвинен, Анна-Каарина; Лааксо, Санна; Пийпаринен, Паси; Айттакорпи, Энн; Линдфорс, Мерджа; Хуопаниеми, Лаура; Пийпаринен, Хели; Мяки, Минна (2009). «Быстрая идентификация бактериальных патогенов с помощью анализа на основе ПЦР и микрочипов» . BMC Microbiology . 9 : 161. DOI : 10,1186 / 1471-2180-9-161 . PMC 2741468 . PMID 19664269 .
- ^ Мякишев М.В. (2001). «Высокопроизводительное генотипирование SNP с помощью аллель-специфической ПЦР с универсальными праймерами, меченными переносом энергии» . Геномные исследования . 11 (1): 163–169. DOI : 10.1101 / gr.157901 . PMC 311033 . PMID 11156625 .
- ^ Морлан, Джон; Бейкер, Жоффр; Sinicropi, Доминик (2009). «Обнаружение мутаций с помощью ПЦР в реальном времени: простой, надежный и высокоселективный метод» . PLOS ONE . 4 (2): e4584. Bibcode : 2009PLoSO ... 4.4584M . DOI : 10.1371 / journal.pone.0004584 . PMC 2642996 . PMID 19240792 .
- ^ Abbs, S; Бобров, М. (1992). «Анализ количественной ПЦР для диагностики носителей делеции и дупликации в гене дистрофина» . Журнал медицинской генетики . 29 (3): 191–196. DOI : 10.1136 / jmg.29.3.191 . PMC 1015896 . PMID 1552558 .
- ^ «Добро пожаловать | Средство криминалистического анализа ДНК» (PDF) .
- ^ Рейс, Андре (1991). «ПЦР в анализе сцепления генетических заболеваний». Темы ПЦР . С. 75–79. DOI : 10.1007 / 978-3-642-75924-6_15 . ISBN 978-3-540-52934-7.
- ^ Miyakawa, Y .; Yoshizawa, H .; Mishiro, S .; Machida, A .; Akahane, Y .; Sugai, Y .; Танака, Т .; Sugiyama, Y .; Okada, S .; Окамото, Х. (август 1990 г.). «Обнаружение РНК вируса гепатита С с помощью двухэтапной полимеразной цепной реакции с двумя парами праймеров, выведенными из 5'-некодирующей области». Японский журнал экспериментальной медицины . 60 (4): 215–222. PMID 1963453 .
- ^ «Доказательства ДНК: основы анализа» .
- ^ Даншеа, Гленн (2009). «Анализ диеты на основе ДНК для любого хищника» . PLOS ONE . 4 (4): e5252. Bibcode : 2009PLoSO ... 4.5252D . DOI : 10.1371 / journal.pone.0005252 . PMC 2668750 . PMID 19390570 .