Summary

ゲノムコピー数変異体の検出のためのアレイ比較ゲノムハイブリダイゼーション(アレイCGH)

Published: February 21, 2015
doi:

Summary

ゲノムコピー数変異の検出のためのアレイCGHは、Gバンド核型分析に取って代わった。本論文では、技術や診断サービスの研究室への応用について説明します。

Abstract

Array CGH for the detection of genomic copy number variants has replaced G-banded karyotype analysis. This paper describes the technology and its application in a clinical diagnostic service laboratory. DNA extracted from a patient’s sample (blood, saliva or other tissue types) is labeled with a fluorochrome (either cyanine 5 or cyanine 3). A reference DNA sample is labeled with the opposite fluorochrome. There follows a cleanup step to remove unincorporated nucleotides before the labeled DNAs are mixed and resuspended in a hybridization buffer and applied to an array comprising ~60,000 oligonucleotide probes from loci across the genome, with high probe density in clinically important areas. Following hybridization, the arrays are washed, then scanned and the resulting images are analyzed to measure the red and green fluorescence for each probe. Software is used to assess the quality of each probe measurement, calculate the ratio of red to green fluorescence and detect potential copy number variants.

Introduction

これは、欠失または染色体セグメントの余分なコピーが知的障害、異形症とcongentical奇形を引き起こすことを長年にわたって知られており、いくつかのケースでは、遺伝的症候群1を引き起こしてきた。しかし、これらの変化のゲノムワイド検出のため2000年代半ばまで、利用可能な唯一の技術は、不均衡の地域や性質に応じて、5-10Mb周りの解像度を持つG-バンド染色体分析、で、そのことはできません材料が同じバンドパターンと異なる染色体から地域によって置き換えられている異常な染色体を検出する。そのようなin situハイブリダイゼーションと多重ライゲーション特異的プローブ増幅における蛍光として補助的な細胞遺伝学的技術が疑われる特定の症候不均衡例では、特定の遺伝子座の尋問のために利用されてきたが、それは、アレイ比較ゲノムハイブリダイゼーション(アレイCGH)の導入までではなかった日常の臨床診断の中にコピー数変異体(のCNV)のゲノムワイド検出が(通常は120キロバイト程度)を大幅に増加した解像度で可能になったervice 2-5。一部の地域では正常な集団6-7で普及しているための調査研究と並んで臨床サービス作業は、他のCNVながら、以前に検出できない、そのような自閉症やてんかん8-11などneurodisabilitiesと関連している、のCNVことが示されている。

この論文に記載されているプロトコルは、当社の英国国民保健サービス(NHS)の臨床診断検査室で使用されている。我々はこの状態が資金提供サービスでコストを最小限に抑える新たなハイブリダイゼーション戦略、バッチテストやロボットを使用しています。

以下に詳述するプロトコールに先立って、高品質のDNAを、適当な出発物質、一般的に、血液、培養細胞又は組織サンプルから抽出されるべきである。 280吸光度比(bにすべき:分光光度計は濃度を測定するために使用することができ、260をチェックし(> 50 ngの/μlのあるべき)E 1.8から2.0)。ゲル電気泳動は、DNAが有意な劣化なしに高分子量であることを確認するために使用することができる。

このプロトコルは、自動液体処理ロボットを使用して実行ごとに96個のサンプルを標識しているより高いスループット実験室用に設計されています。しかし、自動化することなく、低いスループット·ラボに適合させることができる。

Protocol

1.標識反応 96ウェルプレートおよび使用の準備-20℃で保存し、製造業者が推奨する濃度において、プレアリコートシアニン3及び5標識dUTPs、非標識ヌクレオチドおよびランダムプライマーを使用する前に。このプロトコルは、各ウェルにdUTPを10.5μlの未標識ヌクレオチドおよびランダムプライマーを標識し、適切のアリコート10.5μlのの目的のために。 光から保護し、約1時間、4?…

Representative Results

ハイブリダイズしたアレイ上の各プローブは、赤と緑の蛍光色素の混合物として可視化される( 図1参照)。各プローブのための緑色蛍光信号に赤の比率は、スキャナによっ​​て定量化され、関連するソフトウェアは、それらのゲノム位置に応じてLOG2比としてこれらをプロットし、プリセットの境界の外に落下する領域を特定します。結果の配列トレースは、ゲノムのアンバ?…

Discussion

アレイCGHは、三倍体としてバランスのとれた再構成または倍数性異常を検出しません。さらに、低レベルのモザイク不均衡が検出されないことがある。しかし、アレイCGHは、多くの細胞遺伝学研究室で置き換えたG-バンド染色体分析よりCNVを検出するためのより高い解像度を有する。したがって、ゲノムワイドなCNV検出のための現在のゴールドスタンダードです。これは、将来的には、次世?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors have no acknowledgements.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
CGH microarray 8 x 60K Agilent G4126
Array CGH wash buffers Agilent 5188-5226
Array CGH hybridisation buffer Agilent 5188-5380
Minelute purification kit Qiagen 28006
Array CGH labelling kit Enzo ENZ-42672-0000

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Citazione di questo articolo
Ahn, J. W., Coldwell, M., Bint, S., Mackie Ogilvie, C. Array Comparative Genomic Hybridization (Array CGH) for Detection of Genomic Copy Number Variants. J. Vis. Exp. (96), e51718, doi:10.3791/51718 (2015).

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