Rapido ed efficiente Zebrafish genotipizzazione Uso PCR con ad alta risoluzione Melt Analysis
Summary
PCR combinata con alta risoluzione melt analisi (HRMA) è dimostrato come un metodo rapido ed efficace al genotipo zebrafish.
Abstract
Zebrafish è un potente sistema modello vertebrato per studiare lo sviluppo, la modellazione della malattia, e l'esecuzione di screening di stupefacenti. Recentemente una varietà di strumenti genetici sono state introdotte, tra cui più strategie per indurre mutazioni e la generazione di linee transgeniche. Tuttavia, lo screening su larga scala è limitato con metodi tradizionali di genotipizzazione, che sono termini di tempo e di manodopera. Qui si descrive una tecnica per analizzare i genotipi di zebrafish per PCR combinato con alta risoluzione fusione di analisi (HRMA). Questo approccio è rapido, sensibile e poco costoso, con un minor rischio di artefatti contaminazione. Genotipizzazione mediante PCR con HRMA può essere utilizzato per gli embrioni o pesci adulti, anche nei protocolli di screening high-throughput.
Introduction
Zebrafish (Danio rerio) è un sistema modello vertebrato ampiamente usato per studi di sviluppo e modellazione della malattia. Recentemente, numerose tecnologie transgeniche e mutazione sono stati sviluppati per zebrafish. Tecniche di transgenesi rapida, di solito basati su un sistema di trasposoni Tol2 1, sono stati combinati con le opzioni di clonazione migliorate per aerei frammento di DNA di montaggio 2. Nucleasi zinc-finger (ZFNs) e trascrizione nucleasi effettrici attivatore-like (Talens) sono stati utilizzati per indirizzare loci in entrambe le cellule somatiche e germinali in zebrafish 3,4. Queste tecniche possono efficacemente generare animali geneticamente modificati, con la creazione mutazione ad alta frequenza e la trasmissione germinale 3,4.
Nonostante questi progressi, tecniche di genotipizzazione tradizionali in zebrafish limitano tutta la potenza degli strumenti di mutagenesi e transgenesi. PCR seguita da elettroforesi su gel, a volte combinati con RESTRIZIONn digestione enzimatica, è ampiamente utilizzato per rilevare modifiche genoma, ma richiede tempo e meno sensibile per identificare piccole inserzioni o delezioni. Saggi sonda TaqMan hanno elevati costi iniziali e richiedono un'attenta ottimizzazione. Sequenziamento dei prodotti di PCR può richiede parecchi giorni e non è pratico per lo screening su larga scala. Frammento di restrizione polimorfismo della lunghezza (RFLP) analisi può discriminare solo SNPs che colpiscono un numero limitato di siti di riconoscimento degli enzimi di restrizione.
Ad alta risoluzione fusione analisi (HRMA), un post-PCR metodo di analisi chiuso tubo, è un metodo sviluppato di recente che è rapida, sensibile, poco costoso, e suscettibili di screening di un gran numero di campioni. HRMA può essere utilizzato per rilevare SNP, mutazioni, e transgeni 5-7. HRMA è basato su denaturazione termica di DNA a doppio filamento, e ogni amplicone PCR ha un unico dissociazione (melt) caratteristica 5. I campioni possono essere discriminati a causa to la loro diversa composizione nucleotidica, contenuto di GC, o lunghezza, tipicamente in combinazione con un colorante fluorescente che si lega solo a doppio filamento di DNA 8. Così, HRMA può distinguere diversi genotipi in base alle diverse caratteristiche melt-curva. Poiché HRMA utilizza reagenti economici ed è un passo singolo processo di post-PCR, può essere utilizzato per strategie ad alto rendimento. HRMA è non distruttiva, così in seguito all'analisi gli ampliconi della PCR possono essere utilizzati per altre applicazioni. HRMA è stato applicato in molti organismi e sistemi, inclusi linee cellulari, topi e nell'uomo 9-11. Il suo uso è stato recentemente descritto in zebrafish per rilevare le mutazioni indotte da nucleasi dito di zinco (ZFNs) e Talens 6,12,13.
In questo articolo, descriviamo come eseguire HRMA PCR-based in zebrafish embrionali e adulte (Figura 1). Questo protocollo è adatto per rivelare SNP, transgeni, e mutazioni, comprese SINGLE modifiche base-pair, inserimenti o eliminazioni.
Protocol
Representative Results
Discussion
PCR combinata con HRMA è una potente tecnologia per la genotipizzazione zebrafish. I vantaggi di questo approccio sono la velocità, robustezza e sensibilità per rilevare anche mutazioni puntiformi. L'intero protocollo, dalla pinna-clip analisi per fondere curva, può essere eseguito in meno di otto ore da un singolo individuo. Inoltre, la tecnica è suscettibile di screening ad alto rendimento, non richiede l'uso di bromuro di etidio, ed è sigillato per tutta PCR e fasi di analisi che aiuta a ridurre i probl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo i membri delle Blaschke, Grunwald, e Wittwer laboratori per consulenza e assistenza tecnica. Questo lavoro è supportato dalla Fondazione PCMC, NIH R01 MH092256 e DP2 MH100008, e la March of Dimes Foundation assegno di ricerca # 1-FY13-425, a JLB.
Materials
| 100 Reaction LightScanner Master Mix | BioFire | HRLS-ASY-0002 | www.biofiredx.com | Store at -20 °C |
| Hard-Shell PCR 96-well BLK/WHT Plates | Bio-Rad Laboratories | HSP9665 | www.bio-rad.com | |
| Microseal 'B' Adhesive Seals | Bio-Rad Laboratories | MSB1001 | www.bio-rad.com | |
| 96-Well LightScanner Instrument | BioFire | LSCN-ASY-0040 | www.biofiredx.com | |
| LightScanner Software with Call-IT 2.0 | BioFire | www.biofiredx.com | ||
| High-Resolution Melting Analysis 2.0 | BioFire | www.biofiredx.com | ||
| LightScanner Primer Design Software | BioFire | www.biofiredx.com | ||
| Vector NTI Software | Invitrogen | www.invitrogen.com | ||
| Tricaine | ||||
| Paraformaldehyde |
References
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