Summary

Genomik Kopya Sayısı Variantların Algılama için dizi Karşılaştırmalı Genomik Hibridizasyon (CGH Array)

Published: February 21, 2015
doi:

Summary

Genomik kopya sayısı varyantları tespiti için Dizi CGH G-bantlı karyotip analizi yerini aldı. Bu kağıt teknolojisi ve teşhis hizmet laboratuvarında uygulanmasını açıklar.

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

Bu silmeler veya kromozomal bölümlerinin ekstra kopyaları zihinsel engeli, dismorfik ve congentical malformasyonlar neden olduğu uzun yıllardır bilinmektedir ve bazı durumlarda genetik sendromlara neden olmuştur 1. Ancak, bu değişikliklerin genom tespiti için 2000'li yılların ortalarında kadar mevcut tek teknoloji olamaz dengesizlik bölge ve doğasına bağlı olarak, 5-10Mb etrafında bir çözünürlüğe sahip kromozom analizi,-bantlı, G, ve hangi Malzeme, aynı bant modeli farklı bir kromozom bir bölge ile ikame edilmiş anormal kromozom algılar. Böyle situ hibridizasyon ve multipleks ligasyon-spesifik prob amplifikasyon floresan gibi yardımcı sitogenetik teknikler şüpheli spesifik sendromik dengesizlik durumlarında, belirli loci sorgulama için kullanılabilir olmuştur, ama bu dizi karşılaştırmalı genomik hibridizasyon getirilmesi kadar değildi (dizi CGH) Rutin klinik tanı s içinekopya sayısının genom algılama (CNVs) varyantları ervice 2-5 (genellikle 120KB civarında) bir ölçüde artmış çözünürlükte mümkün oldu. Bazı bölgelerde normal popülasyona 6-7 yaygındır için araştırma çalışmaları yanında, klinik hizmet çalışmaları diğer CNVs ederken, daha önce saptanamayan, otizm ve epilepsi 8-11 gibi neurodisabilities ile ilişkili, CNVs olduğunu göstermiştir.

Bu yazıda anlatılan protokol bizim İngiltere Ulusal Sağlık Servisi (NHS) klinik tanı laboratuvarında kullanılan; Bu devlet destekli hizmet maliyetini en aza indirmek için yeni melezleme stratejileri, toplu test ve robotik kullanın.

Aşağıda detayları verilen protokol önce, yüksek kaliteli DNA, uygun başlangıç ​​malzemesi, yaygın olarak kan, kültürlenmiş hücreler ya da doku numunelerinin elde edilmesi gerekmektedir. 280 emme oranı (b gerekir: Spektrofotometri konsantrasyonunun ölçülmesi için kullanılabilir ve 260 kontrol (> 50 ng / ul olması gerekir)e 1,8-2,0). Jel elektroforezi, DNA önemli bir bozulma olmadan yüksek moleküler ağırlığa sahip olup olmadığını kontrol etmek için kullanılabilir.

Bu protokol otomatik sıvı taşıma robotik kullanarak çalıştırmak başına 96 numune etiketleme yüksek verim laboratuvarlar için tasarlanmıştır. Bununla birlikte, otomasyon olmaksızın daha düşük verim laboratuarlar için adapte edilmiş olabilir.

Protocol

1. Etiketleme Reaksiyon Kullanıma hazır -20 ° C'de plakalar ve mağaza 96 oyuklu içine üretici tarafından tavsiye edilen derişimlerde, ön kısım siyanin 3 ve 5 etiketli dUTPs, etiketlenmemiş nükleotidleri ve rastgele primerler Kullanımdan önce. Bu protokol, kısım uygun etiketli dUTP'nin 10.5 ul ve 10.5 ul etiketsiz nükleotidler ve her kuyuya rastgele primerler amaçları için. Işıksız bir ortamda, yaklaşık 1 saat süreyle 4 ° C 'de nükleotid primerler hazır kulla…

Representative Results

Bir hibritlenmiş dizi Her prob kırmızı ve yeşil fluorochromes bir karışımı olarak görüntülenmiştir (Şekil 1). her bir prob için yeşil floresan sinyalinin kırmızı oranı tarayıcı tarafından ölçülür ve ilgili yazılım genomik pozisyonuna göre log2 oranları gibi, bu çizer ve dış önceden belirlenmiş sınırları düşen bölgeleri tanımlar. Elde edilen dizi izleri genomik dengesiz olarak tanımlanan bölgeler yoruma imkan vermek. Örneğin, Williams sendromu, kromozom 7&#3…

Discussion

Dizi CGH gibi triploidi gibi dengeli düzenlenmeleri veya ploidisi anormallikleri tespit olmayacaktır. Ayrıca, düşük seviyeli mozaik dengesizlikler tespit edilemeyebilir. Ancak dizi CGH birçok sitogenetik laboratuvarda yerini aldı G-bantlı kromozom analizi daha KNV tespiti için daha yüksek bir çözünürlüğe sahip. Bu nedenle genom KNV tespiti için geçerli altın standarttır. Gelecekte yeni nesil dizileme teknolojileri ile değiştirilebilir, ancak şu anda, kendi maliyet ve teknik karmaşıklığı bu h…

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

Riferimenti

  1. Miller, D. T., et al. Consensus statement: chromosomal microarray is a first-tier clinical diagnostic test for individuals with developmental disabilities or congenital anomalies. Am. J. Hum. Genet. 86, 749-764 (2010).
  2. Ahn, J. W., et al. Array CGH as a first line diagnostic test in place of karyotyping for postnatal referrals – results from four years’ clinical application for over 8,700 patients. Mol. Cytogenet. 6 (16), 1755-8166 (2013).
  3. Ahn, J. W., et al. Validation and implementation of array comparative genomic hybridisation as a first line test in place of postnatal karyotyping for genome imbalance. Mol. Cytogenet. 3 (9), 1755-8166 (2010).
  4. Beaudet, A. L. The utility of chromosomal microarray analysis in developmental and behavioral pediatrics. Child Dev. 84, 121-132 (2013).
  5. Park, S. J., et al. Clinical implementation of whole-genome array CGH as a first-tier test in 5080 pre and postnatal cases. Mol. Cytogenet. 4, 12 (2011).
  6. Iafrate, A. J., et al. Detection of large-scale variation in the human genome. Nat. Genet. 36, 949-951 (2004).
  7. Redon, R., et al. Global variation in copy number in the human genome. Nature. 444, 444-454 (2006).
  8. Cafferkey, M., Ahn, J. W., Flinter, F., Ogilvie, C. Phenotypic features in patients with 15q11.2(BP1-BP2) deletion: Further delineation of an emerging syndrome. Am. J. Med. Genet. A. 164, 1916-1922 (2014).
  9. Molin, A. M., et al. A novel microdeletion syndrome at 3q13.31 characterised by developmental delay, postnatal overgrowth, hypoplastic male genitals, and characteristic facial features. J. Med. Genet. 49, 104-109 (2012).
  10. Tropeano, M., et al. Male-biased autosomal effect of 16p13.11 copy number variation in neurodevelopmental disorders. PLoS One. 8, e61365 (2013).
  11. Bon, B. W., et al. Further delineation of the 15q13 microdeletion and duplication syndromes: a clinical spectrum varying from non-pathogenic to a severe outcome. J. Med. Genet. 46, 511-523 (2009).
check_url/it/51718?article_type=t

Play Video

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).

View Video