A sensitive and accurate method for cell-free microRNAs quantification using a dye-based chemistry and droplet digital PCR technology is described.
Cirkulerande (i cellfria) mikroRNA (miRNA) frigörs från celler in i blodströmmen. Mängden specifika mikroRNA i cirkulationen har kopplats till ett sjukdomstillstånd och har potential att användas som sjukdoms biomarkör. En känslig och noggrann metod för att cirkulera mikroRNA kvantifiering med hjälp av en färgbaserad kemi och dropp digital PCR-teknik har nyligen utvecklats. Specifikt, med användning av Låst Nucleic Acid (LNA) -baserade miRNA specifika primrar med ett grönt fluorescerande DNA-bindande färgämne i en kompatibel dropp digital PCR-system är det möjligt att erhålla den absolut kvantifiering av specifika miRNA. Här beskriver vi hur utförande av denna teknik för att bedöma miRNA mängd i biologiska vätskor, såsom plasma och serum, är både möjligt och effektivt.
MicroRNAs (miRNAs) are released into blood circulation by potentially all the cells of the organism, as a consequence of active release or necrotic and apoptotic processes. Cell-free miRNAs have been detected in the bloodstream either as free stable molecules or linked to lipoproteins or enveloped inside exosomes and microvesicles 1-3. They are believed to function as cell-to-cell communicators 4, and their amount changes in the presence of cancer, cardiac disorders or autoimmune diseases 5-7. Their accurate and reproducible quantification is the basis for their evaluation as disease biomarkers. However, for several reasons already described elsewhere 8,9, miRNA quantification in serum or plasma, as well as other body fluids, could be very challenging 10,11. We recently developed a method for the absolute quantification of circulating miRNAs, based on miRNA-specific LNA primers and DNA-binding dye droplet digital PCR (ddPCR) technology 12. This methodology has been applied to the validation of miRNA breast cancer biomarkers 13,14.
After the partitioning of each reverse-transcribed miRNA molecule inside a nanoliter-sized droplet, it is possible to count the copy number of each miRNA in each sample, basically counting the number of green, and therefore positive, fluorescent droplets. As soon as a PCR reaction occurs, a positive count is achieved, without the need to establish a standard curve or taking PCR efficiency into account in target amount calculation, as it happens with quantitative RT-PCR (RT-qPCR). In addition, ddPCR proved to be more sensitive and accurate than RT-qPCR in circulating miRNA quantification 15. In this article we present the detailed protocol of this methodology, discussing the most relevant steps andspecifically considering serum and plasma clinical samples.
Cirkulerande miRNAs är närvarande i blod vid extremt låga koncentrationer och mängden RNA som kan extraheras från plasma- och serumprover är låg. Av denna anledning, är de svåra att kvantifiera med andra tekniker såsom mikromatris och RNA-sekvensering. Dessutom finns det en generaliserad brist på avtal om data normalisering och närvaron av endogena "referens" miRNA i blodet. I detta sammanhang är en känslig teknik som dropp digital PCR, med förmåga att räkna antalet miRNA kopior per ml serum e…
The authors have nothing to disclose.
Med stöd av medel från den italienska föreningen för cancerforskning (AIRC) till MF (MFAG 11676) och MN (Special Program Molecular Clinical Oncology -. 5 promille n 9980, 2010/15) och från det italienska ministeriet Undervisnings, universitet och forskning FIRB 2011 till MN (Project RBAPIIBYNP).
miRNeasy Mini Kit | Qiagen | 217004 | Columns for total RNA, including miRNA, extraction from serum/plasma |
100 nmole RNA oligo Cel-miR-39-3p | Integrated DNA Technologies | Custom | Sequence: UCACCGGGUGUAAAUCAGCUUG |
Universal cDNA synthesis kit II, 8-64 rxns | Exiqon | 203301 | Kit for microRNA reverse transcription |
MicroRNA LNA PCR primer set | Exiqon | 204000-206xxx and 2100000-21xxxxx | Primers for miRNA amplification inside droplets |
QX200 droplet generator | BioRad | 186-4002 | Instrument used for droplet reading |
QX200 droplet reader | BioRad | 186-4003 | Instrument used for droplet generation |
QuantaSoft software | BioRad | 186-3007 | Software for data collection and analysis |
PX1 PCR plate sealer | BioRad | 181-4000 | Plate sealer |
DG8 droplet generator cartridges and gaskets | BioRad | 186-4008 | Cartridges used to mix sample and oil to generate droplets |
QX200 ddPCR EvaGreen supermix | BioRad | 186-4033/36 | PCR supermix |
QX200 droplet generator oil for EvaGreen dye | BioRad | 186-4005 | Oil for droplet generation |