Biopanning에서 t 7 살 균 소의 양이 많은 PCR
Summary
재현, 정확 하 고 시간이 효율적인 정량 PCR (정량) 방법 살 균 소 T7 열거 하는 여기에 설명 되어 있습니다. 프로토콜에는 살 균 소 게놈 DNA 준비, PCR 반응 준비, 정량 자전거 조건, 및 정량 데이터 분석 명확 하 게 설명합니다.
Abstract
이 프로토콜 T7 페이지 페이지 선택 실험 (즉, “biopanning”)에서 열거 하 양이 많은 PCR (정량)의 사용을 설명 합니다. 정량은 DNA, 계량에 형광 기반의 접근 그리고 여기, 살 균 소 게놈 살 균 소 입자에 대 한 프록시로 계량에 적응. 이 프로토콜에서 추가적인 DNA 정화 없이 높은 온도 난방을 사용 하 여 손쉬운 살 균 소 DNA 준비 방법을 설명 합니다. 메서드를 사용 하면 열 처리 페이지의 작은 볼륨 및 정량 반응의 작은 볼륨에만 필요합니다. 정량은 높은 처리량 및 빠르고, 처리 하 고 다른 페이지 열거 방법에 2-4 헤 비교에에서 반응의 96 잘 접시에서 데이터를 가져올 수, 정량 시간 효율적입니다. 여기, 정량은 낭 성 섬유 증 같은 점액 모델 생체 외에서 biopanning에서 식별 T7 페이지를 열거 하는 데 사용 됩니다. 정량 방법 척도 biopanning의 다른 종류를 포함 하 여 다른 실험에서 T7 페이지를 확장할 수 있습니다 (예., 단백질 바인딩, vivo에서 움직일 수 살 균 소 심사) 및 기타 소스 (예: 시스템 또는 체액). 요약 하자면,이 프로토콜 DNA 캡슐화 바이러스 척도를 수정할 수 있습니다.
Introduction
살 균 소 (살 균 소) 디스플레이 기술, 1985 년, 조지 스미스에 의해 개발은 대상 또는 세포 막, 질병 항 원, 세포 세포 또는 특정 수용 체에 대 한 펩 티 드 또는 단백질 ligands를 식별 하는 강력한, 높은 처리량 접근 장기 고 지난 2 년간1,2조직. 여기, polypeptides 또는 단일 체인 항 체의 임의의 라이브러리 페이지 (일반적으로 M13 또는 T7)의 외 투 단백질에 표시 되 고 특정 ligands 고정된 단백질에 생체 외에서 또는 vivo에서 이동에서 확인할 수 있습니다. 반복 선택 과정을 통해 생물 시스템입니다. 다음, ligands 질병3,4의 진단 및 치료에 대 한 이미징 또는 치료 에이전트와 결합 될 수 있습니다. 그것은 정확 하 게 biopanning의 여러 단계 중 페이지를 열거 하는 중요 한: (1) 계량 기판에 바인딩할 페이지 (2) 하 고 선택의 각 라운드 농축 인지 확인 하려면 페이지를 계량 (살 균 소 농축 나타냅니다 biopanned 살 균 소 선호도 대상에 대 한)입니다. 정량화, 더블 레이어 패 분석 결과, 현재 금 표준에는 여러 과제가; 그것은 지루한, 성가신, 잠재적으로 많은 수의 샘플에 대 한 부정 확 한입니다. 따라서, 우리의 그룹 T7, M13 살 균 소 입자 biopanning5에서 열거 하는 민감한, 재현 하 고, 정확 하 고 효율적인 시간 정량적 중 합 효소 연쇄 반응 (정량) 방법을 개발 했습니다.
정량 Pcr T7 및 M13 페이지를 정확 하 게 계량 하는 매력적이 고 실현 가능한 방법 이다. 때문에 각 개별 살 균 소 입자 (dsDNA 또는 ssDNA) 게놈 DNA의 복사본을 하나 포함할 수 있습니다, 한 살 균 소 게놈은 한 살 균 소 입자; 살 균 소 게놈의 수를 측정, 페이지의 수를 정할 수 있다. 정량, 형광 기자 중 염료 비 특히 살 균 소 게놈 DNA 바인딩 또는 PCR 증폭, 동안 시퀀스 특정 뇌관 그리고 형광을 통해 구체적으로 신호 증폭의 각 라운드 증가. 형광 신호 그 라운드/사이클 확대의 임계값에 도달 하는 때 임계값 주기 (Ct)으로 유명 하다. 참조 살 균 소 DNA의 알려진된 농도 표준 곡선을 설정할 Ct 값에 대 한 구성 됩니다. DNA 샘플의 Ct 값으로 표준 곡선을 사용 하 여 페이지의 농도 보간됩니다 수 있습니다.
동안 수많은 전략 이전 개발 되었고 페이지 biopanning에서 척도를 광범위 하 게 사용, 그들 각각의 구체적인 과제는. 가장 인기 있는 하 고 기존의 방법은 더블 레이어 패 분석 결과입니다. 여기, 호스트 박테리아 감염 페이지 직렬 희석에 준비 된, 고체 agar 기판에 도금 및 천;와 겹쳐 페이지 수 플 라크 형성 (즉, 플 라크 형성 단위 또는 pfu) 한 천 배지에서의 열거 됩니다. 상 패 분석 결과 이며 민감한 하지만 지루한, 시간이 정확 하지 않은, 특히 많은 예제와 높은 농도5. 또한, 효소 연결 된 immunosorbent 분석 실험 (ELISA) T7, M13 살 균 소 입자6,7,8열거 적응 되었습니다. 여기, 페이지 다른 희석에 묶여있다 고 고체 기판 (즉, 한 미 판), 살 균 소 특정 항 체를 탐지 캡처하고 기자 (예를 들어, 효소 민감한 비 기판, fluorophores)를 사용 하 여 검색 현재 살 균 소 입자의 수를 결정 합니다. 샘플의 정보 (예를 들어, 형광, 흡 광도) 알려진된 농도에서 살 균 소 표준에 대 한 알 수 없는 농도 척도를 사용할 수 있습니다. 살 균 소 기반 ELISAs 개발 되었습니다 하지만 그들은 잠재적인 제한 다른. 한 그룹 개발 종이 기반 샌드위치 ELISA를 7 배나 (10-1029 pfu/mL); 부 량 범위 그러나,이 방법은 항 체 코팅의 여러 단계를 필요한 그리고8분석 결과 대 한 전체 하루에 최대 했다. 우리의 그룹 또한 M13 살 균 소 입자를 계량 하는 ELISA 방법 개발 했지만 10의 덜 민감한 감지 범위6 1011 pfu/mL5. M13 열거 하 전환 란타넘족 형광 프로브를 개발 하 고 20 분; 내 부 량 데이터를 얻을 수 있습니다. 그러나,이 분석 결과 10의 좁은 동적 범위 1012 pfu/mL99 . 한 그룹 솔루션, M13 살 균 소 입자를 열거할 원자 힘 현미경 검사 법을 사용 하지만이 고급 전자 현미경 필요 농도10의 좁은 범위 내에서 일했다. 또 다른 연구 형광 M13 및 T4 기자 페이지를 트랩 및 형광 방울; 수로 페이지를 단 분산 유화 제 사용 그러나,이 접근은 또한 10에서 좁은 부 량 범위 전시 106 pfu/mL112 . 드롭릿 디지털 PCR M13 페이지를 계량 하는 데 사용 되었습니다, 동안이 접근은 전염 성 및 비 전염 성 살 균 소 입자12의 번호를 수 없습니다.
우리의 그룹 최근 정량 방법을 열거 하는 두 개의 서로 다른 형광 기자 염료5를 사용 하 여 혈액-뇌 장벽 세포 모델에 대 한 biopanning에서 식별 T7 및 M13 페이지를 개발 했습니다. 상기 정량화 방법에 비해 정량 방법 개발 되었고 높은 처리량 및 수많은 샘플을 계량 시간 효율적인 DNase와 전염 성 및 비 전염 성 페이지 구분 나 전처리의 수는 살 균 소 샘플입니다. 중요 한 것은,이 이렇게 수 reproducibly 고 정확 하 게 계량 M13 및 T7 biopanning 샘플에서 살 균 소. 살 균 소 정량의 지역에 있는 연구원은 초보자 안내, 여기 우리가 T7 살 균 소 입자 시스테인 제한 된 라이브러리 (CX7C)에서 한 체 외에 낭 성 섬유 증 (CF) 점액 장벽에 대 한 패닝 열거 하는 상세한 정량 방법을 설명 합니다. 이 작품에서 정량 방법 살 균 소 입자와 물, 토양, 및 체액을 포함 하 여 다른 소스에서 biopanning의 다른 종류에서 계량을 확장할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
우리 살 균 소 게놈 DNA5, 계량을 정량 방법을 개발 하 고 우리가 여기 설명 T7 페이지 CF 같은 점액 장벽에 대 한 선정을 열거 하는 정량 방법을 적응. 간행물의 양적 실시간 PCR 실험 (MIQE) 지침에 대 한 최소 정보 개발 T7 페이지15의 열거에 대 한 정량 방법의 유효성을 검사 하 적응 했다. 우리는 biopanning 실험에서 페이지 척도를 개발 하는 프로토콜은 시간 효율적, ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 PhRMA 기초 연구 동기 부여에 의해 지원 되었다 고 국가 심 혼, 폐, 혈액 연구소 건강의 국가 학회의 보너스 번호 R01HL138251에서 부여 합니다.
Materials
| Materials and reagents | |||
| Primers for T7 genomic DNA | IDT | F: CCTCTTGGGAGGAAGAGATTTG R: TACGGGTCTCGTAGGACTTAAT |
|
| T7Select packaging control DNA | EMD Millipore | 69679-1UG | |
| MicroAmp optical 96-well reaction plate | ThermoFisher Scientific | N8010560 | |
| qPCR master mix–Power up SYBR Green master mix | Applied biosystems | A25742 | |
| MicroAmp optical adhesive film kit | ThermoFisher Scientific | 4313663 | |
| T7Select 415-1 Cloning Kit | EMD Millipore | 70015 | User protocols : http://www.emdmillipore.com/US/en/product/T7Select-415-1-Cloning-Kit,EMD_BIO-70015#anchor_USP |
| DNase I solution | ThermoFisher Scientific | 90083 | |
| 24-well transwell plate | Corning | 3472 | |
| UltraPure DNase/RNase-Free Distilled H2O | Invitrogen | 10977015 | |
| Phosphate Buffered Saline (1X) | Corning | 21040CV | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipments | |||
| ViiA7 Real-Time PCR System with Fast 96-Well Block | ThermoFisher Scientific | 4453535 | |
| Heraeus Pico 21 Microcentrifuge | ThermoFisher Scientific | 75002415 | |
| Fisherbrand Digital Vortex Mixer | Fisher Scientific | 02-215-370 | |
| HERMO SCIENTIFIC Multi-Blok Heater | ThermoFisher Scientific | Model:2001 | |
| Sorvall Legend X1 Centrifuge | ThermoFisher Scientific | 75004220 | |
| M-20 Microplate Swinging Bucket Rotor | ThermoFisher Scientific | 75003624 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Software | |||
| QuantStudio Real-time PCR software | ThermoFisher Scientific | v1.2 | |
| Real-time qPCR primer design | IDT | ||
| OligoAnalyzer 3.1 | IDT |
References
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