gDNA Enriquecimento por uma tecnologia baseada em transposase para NGS Análise de toda a sequência de<em> BRCA1</em>,<em> BRCA2</em> e 9 genes envolvidos na reparação de danos no DNA
Summary
gDNA enrichment for NGS sequencing is an easy and powerful tool for the study of constitutional mutations. In this article, we present the procedure to analyse simply the complete sequence of 11 genes involved in DNA damage repair.
Abstract
O uso generalizado de Next Generation Sequencing abriu novos caminhos para a pesquisa do câncer e diagnóstico. NGS trará enormes quantidades de novos dados sobre o câncer e, especialmente, genética do câncer. O conhecimento atual e futuras descobertas tornará necessário estudar um grande número de genes que poderiam estar envolvidos em uma predisposição genética para o câncer. Neste sentido, foi desenvolvido um projeto para estudar Nextera 11 genes completos envolvidos no DNA reparação de danos. Este protocolo foi desenvolvido para estudar com segurança 11 genes (ATM, BARD1, BRCA1, BRCA2, BRIP1, CHEK2, PALB2, RAD50, RAD51C, RAD80 e TP53) do promotor de 3'-UTR em 24 pacientes simultaneamente. Este protocolo, baseado em tecnologia de transposase e gDNA enriquecimento, dá uma grande vantagem em termos de tempo para o diagnóstico graças genética para provar multiplexação. Este protocolo pode ser utilizado com segurança com ADNg sangue.
Introduction
Em 2010, cerca de 1,5 milhões de pessoas (essencialmente mulheres) desenvolveram câncer de mama em todo o mundo. Estima-se que 5 a 10% dos casos eram hereditários. Quase 20 anos atrás, BRCA1 e BRCA2 foram identificados como envolvidos na mama hereditário e câncer de ovário 1. Desde cerca de 15 anos atrás, BRCA1 e BRCA2 regiões codificantes foram sequenciados para determinar a predisposição genética para câncer de mama e ovário. Alterações nos genes BRCA1 e BRCA2 são detectados em 10 a 20% das famílias seleccionadas 2 sugerindo que a análise destas regiões não é suficiente para um rastreio eficaz. Recentemente, a análise de seqüências não-codificantes (íntrons, promotores, 3'UTR) de BRCA1 e BRCA2 destacou que novas mutações / variações poderiam estar ligadas a um maior risco de câncer de mama 3-6.
Proteínas BRCA1 e BRCA2 estão envolvidas na reparação de recombinação homóloga (HHR), que é completado por inúmeros parceiros 7. Enquanto as alterações nos genes BRCA1 ou BRCA2 induzir defeitos no reparo do DNA, os outros parceiros também podem afetar o risco de câncer de mama. Esta hipótese parece ter sido validada desde BRIP1 8 e 9 PALB2 têm um impacto comprovado sobre o câncer do colo do útero e de mama, respectivamente. Além disso, dois outros genes "risco moderado" de câncer de mama susceptibilidade, ATM e CHEK2, também podem ser estudados rotineiramente 10.
Na sequência destes estudos, decidimos desenvolver um protocolo para analisar 11 genes (ATM, BARD1, BRCA1, BRCA2, BRIP1, CHEK2, PALB2, RAD50, RAD51C, RAP80, e TP53) em 24 pacientes simultaneamente, utilizando uma forma muito fácil e relativamente protocolo rápido com base na tecnologia de transposase, com o enriquecimento e a sequenciação de um dispositivo de transferência médio. Obrigadoa esta técnica, foi sequenciado a partir de genes completos no início do promotor para a extremidade de 3'-UTR, excepto para RAP80, para a qual não foi coberta uma região intrónica de 2500 pb (CHR5: 176,381,588-176,390,180). Isso representa um total de cerca de 1.000.300 bp estudou com 2.734 sondas. Normalmente, as sequências de BRCA1 e BRCA2 exônicos são analisados por sequenciação de Sanger, que precisa de 1,5 meses para pacientes com menos de 20. Com o presente protocolo (Figura 1), ao mesmo tempo, 11 genes completos para mais de 75 pacientes poderia ser analisado.
Protocol
Representative Results
Discussion
O amplo uso de dispositivos e tecnologias NGS tem proporcionado novas oportunidades no estudo de câncer e doenças genéticas. Além de seqüenciamento do genoma inteiro ou RNA sequenciamento, a análise de uma grande quantidade de seqüências gDNA selecionados em vários pacientes ao mesmo tempo oferece grandes perspectivas no diagnóstico. Aqui, desenvolvemos um projeto específico (disponível on demand) usando a tecnologia para estudar Nextera 11 genes completos em 24 pacientes, simultaneamente, com um dispositivo…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank the Ligue contre le Cancer de Côte d’Or and the Centre Georges-François Leclerc for their financial support. We thank Philip Bastable for the editing of the manuscript.
Materials
| MiSeq | Illumina | SY-410-1001 | Sequencing/medium throughput device |
| Nextera Enrichment kit | Illumina | FC-123-1208 | Transposase based technology |
| 300 cycle cartridge | Illumina | 15033624 | |
| AMPure beads | Beckman Coulter | A63881 | Magnetic purification beads |
| Magnetic stand | Alpaqua | A32782 | |
| 96-well plates | Life Technologies | 4306737 | |
| MIDI 96-well plates | Biorad | AB0859 | |
| Microseal A | Biorad | MSA-5001 | This seal is necessary only for PCR amplification. Other standard seals can be used throughout the experiment |
| MiSeq | Illumina | Provided with the sequencing device Experiment Manager software |
|
| Illumina | Internet adress: http://designstudio.illumina.com/NexteraRc/project/new> Manufacturer website tool |
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