JoVE Logo

Sign In

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

الكمية القاتل خلية الغلوبولين المناعي مثل مستقبلات (كيريباتي) كتابة شبه الآلي (قكات) أسلوب بسيط والفائق، وفعالة من حيث التكلفة لنسخ رقم نوع قير الجينات لتطبيقها في الرابطة للدراسات السكانية والمرض.

Abstract

خلية القاتل الغلوبولين المناعي مثل مستقبلات (كيرس) مجموعة من المستقبلات المناعية المثبطة وتفعيل، القاتل الطبيعية (ناغورني كاراباخ) وخلايا T، مرمزة بواسطة كتلة متعددة الأشكال من الجينات على الكروموسوم 19. على يغاندس أفضل تتسم هي جزيئات مستضد (هلا) الكريات البيض البشرية التي تم ترميزها ضمن محور histocompatibility الرئيسية المعقدة (MHC) على الكروموسوم 6. وهناك أدلة كبيرة على أنها تلعب دوراً هاما في الحصانة والاستنساخ وزرع الأعضاء، مما يجعل من أهمية حاسمة لأن التقنيات التي يمكن بدقة التركيب الوراثي لهم. بيد عالية-تسلسل التماثل، كذلك الاليلي وتباين عدد النسخ، تجعل من الصعب على تصميم الأساليب التي يمكن بدقة وكفاءة النمط الوراثي جميع قير الجينات. الأساليب التقليدية عادة ما تكون محدودة في دقة البيانات المتحصل عليها والإنتاجية والفعالية من حيث التكلفة والوقت اللازم لإعداد وتشغيل التجارب. يصف لنا طريقة تسمى الكمية قير شبه الآلي كتابة (قكات)، وهو أسلوب سلسلة من ردود فعل الفائق متعدد بوليميراز في الوقت الحقيقي التي يمكن تحديد أرقام نسخ الجينات لجميع الجينات في موضع كيريباتي . قكات هو أسلوب الفائق بسيطة التي يمكن أن توفر عالية الاستبانة قير نسخ عدد البيانات، التي يمكن أن تستخدم كذلك لاستنتاج الاختلافات في haplotypes هيكلياً متعددة الأشكال التي تشتمل عليها. يمكن أن يكون هذا العدد و haplotype نسخ البيانات مفيداً للدراسات المتعلقة بالجمعيات المرض على نطاق واسع، وعلم الوراثة السكانية، فضلا عن التحقيقات في التعبير والتفاعلات الوظيفية بين قير و هلا.

Introduction

في البشر، ومستقبلات الغلوبولين المناعي مثل القاتل(قير) يتم تعيين موضع على الذراع الطويلة كروموسوم 19 داخل مجمع مستقبلات الكريات البيض (LRC). هذا المكان هو حوالي 150 كيلو بايت في طول ويتضمن 15 قير الجينات مرتبة رئيس-إلى-الذيل. المكاني قير المعروفة حاليا هي KIR2DL1، KIR2DL2/KIR2DL3، KIR2DL4، KIR2DL5A، KIR2DL5B، KIR2DS1-5، KIR3DL1/KIR3DS1، KIR3DL2-3، وهما بسيودوجينيس، KIR2DP1 و KIR3DP1. ترميز الجينات قير لثنائي الأبعاد (2D) ومستقبلات المجال مثل الغلوبولين المناعي (3D) ثلاثي الأبعاد مع القصيرة (S؛ وتفعيل) أو طويلة (L؛ والمثبطة) ذيول هيولى، التي يعرب عنها الخلايا القاتلة الطبيعية (ناغورني كاراباخ) ومجموعات فرعية من T الخلايا. تباين عدد نسخ معروضة ضمن أشكال محور قير haplotypes المتنوعة مع الجينات متغيرة المحتوى1. عدم الاليلي جزئ مثلى (نهر)، يسر بترتيب إغلاق الرأس إلى الذيل الجينات وتسلسل عالية التماثل، هو الآلية المقترحة لتكون مسؤولة عن تقلب هابلوتيبيك. وأبلغ ما يزيد على 100 من haplotypes مختلفة في السكان في جميع أنحاء العالم1،2،،من34. جميع هذه haplotypes يمكن أن تقسم إلى فئتين رئيسيتين: haplotypes A و B. هابلوتيبي A يحتوي على جينات قير 7: KIR3DL3، KIR2DL1، KIR2DL3، KIR2DL4، KIR3DL1، و KIR3DL2، هما المثبطة قير الجينات، و تفعيل قير جين KIR2DS4. ومع ذلك، حتى إلى 70% من الأصل الأوروبي الأفراد الذين متماثل قير haplotype A حصرا تحمل شكلاً غير وظيفية 'حذف'5، KIR2DS46. جميع مجموعات الجينات قير أخرى تشكل haplotypes المجموعة باء، بما في ذلك واحد على الأقل من جينات محددة قير KIR2DS1، KIR2DS2، KIR2DS3، KIR2DS5، KIR3DS1، KIR2DL2، و KIR2DL5، وعادة ما تشمل اثنين أو أكثر من الجينات قير تفعيل.

هلا الفئة الأولى جزيئات قد حددت يغاندس لبعض المستقبلات المثبطة (KIR2DL1، KIR2DL2، KIR2DL3، و KIR3DL1)، تفعيل مستقبلات (KIR2DS1، KIR2DS2، KIR2DS4، KIR2DS5، و KIR3DS1)، و KIR2DL4، وهو فريد كيريباتي التي تحتوي على ذيول طويلة هيولى مثل مستقبلات قير المثبطة الأخرى ولكن له أيضا بقايا إيجابيا يحمل قرب المجال خارج الخلية التي مشترك ميزة أخرى تفعيل مستقبلات كيريباتي . مزيج المتغيرات داخل كيريباتي الجينات والجينات هلا يؤثر على مستقبلات يجند تفاعل تلك الأشكال المحتملة ناغورني كاراباخ خلية الاستجابة على المستوى الفردي7،8. وأوضحت الأدلة المستمدة من الدراسات الوراثية الرابطة أن كيريباتي يلعب دوراً في المقاومة الفيروسية (.على سبيل المثال،9 من فيروس نقص المناعة البشرية (الإيدز) والتهاب الكبد الوبائي فيروس [سي]10)، نجاح زرع 11، خطر الإصابة باضطرابات الحمل والتناسل بنجاح12،13، الحماية ضد الانتكاس بعد متمكنة من الخلايا الجذعية المكونة للدم (هسكت) زرع14،15، 16، وخطر السرطان17.

بمزيج من التماثل عالية-تسلسل والاليلي والتحديات يعرض التنوع هابلوتيبيك في مهمة التنميط قير الجينات بدقة. وتشمل الأساليب التقليدية لكتابة قير الجينات الخاصة بتسلسل التمهيدي (SSP) بوليميريز سلسلة من ردود الفعل (PCR)18،،من1920، اليغنوكليوتيد الخاصة بتسلسل التحقيق بكر (SSOP)21، و مصفوفة الليزر ساعد الامتزاز التأين-وقت الرحلة الكتلي (TOF استخدام MS)22. المآخذ على هذه التقنيات أنها توفر فقط جزئية من التبصر في النمط الوراثي للفرد في حين يجري أيضا شاقة لأداء. مؤخرا طبق تسلسل الجيل القادم (خ ع) اكتب موضع كيريباتي على وجه التحديد. بينما يكون هذا الأسلوب قوية جداً، فإنه يمكن أن تكون مكلفة لتشغيل، وأنها تستغرق وقتاً طويلاً لإجراء تدقيق البيانات والتحليل المتعمق.

قكات أسلوب PCR كمي الفائق. بينما الأساليب التقليدية شاقة وتستغرق وقتاً طويلاً، هذا الأسلوب يجعل من الممكن لتشغيل ما يقرب من 000 1 عينة الحمض النووي (جدنا) الجينوم في خمسة أيام ويعطي النمط الوراثي كيريباتي ، فضلا عن عدد نسخ الجينات. قكات يتكون من عشرة ردود فعل متعدد، يستهدف كل منها اثنين قير المكاني ونسخ الجينات مرجع واحد عدد نسخة ثابتة في الجينوم (STAT6) تستخدم للتحديد الكمي النسبي للجينات قير رقم23. هذا التحليل قد استخدمت بنجاح في الدراسات التي تنطوي على لوحات كبيرة من السكان والأفواج المرض عن الأمراض المعدية مثل فيروس التهاب الكبد جيم، شروط المناعة الذاتية مثل داء السكري من النوع 1، واضطرابات الحمل مثل بريكلامبسيا، فضلا عن توفير الوراثية التي تدعم بدراسات تهدف إلى فهم الخلية ناغورني كاراباخ وظيفة4،1،24،،من2526.

Protocol

1-إعداد وطلاء من الحمض النووي

  1. دقة قياس تركيز جدنا باستخدام أداة سبيكتروفوتوميتريك أو فلوروميتريك.
  2. تمييع الحمض النووي إلى 4 نانوغرام/ميليلتر في لوحة 96 بئر عميق. وتشمل مراقبة جدنا عينة واحدة على الأقل مع عدد نسخ معروفة وعنصر تحكم غير قالب واحد.
  3. الطرد المركزي لوحات 96-جيدا في 450 س ز 2 دقيقة.
  4. باستخدام أداة التعامل مع سائل والاستغناء عن كل عينة في البيلوروسية على لوحات qPCR 384-جيدا حيث يكون لكل بئر 10 نانوغرام من الحمض النووي (2.5 ميليلتر في البئر). إعداد لوحات 384-جيدا على الأقل عشرة، واحدة لكل رد فعل قكات.
  5. إذا كان هو يجري الاستغناء عن جدنا من أكثر من 96-جيدا لوحة، أداء يغسل وحدة التخزين بالكامل مع التبييض 2% والماء عالي النقاوة لتنظيف إبر السائل التعامل مع النظام بين كل لوحة 96-جيدا من عينات جدنا.
  6. أيردري الحمض النووي التي تفرخ لوحات 384-جيدا في منطقة نظيف في درجة حرارة الغرفة لمالا يقل عن 24 ساعة.

2-إعداد أجهزة الإشعال والمسابير

ملاحظة: قكات يتكون من عشرة ردود الفعل المتعددة. ويتضمن رد فعل كل ثلاثة أزواج التمهيدي وثلاثة تحقيقات المسمى fluorescence تضخيم على وجه التحديد هما كيريباتي الجينات والجينات مرجعاً واحداً. تم تعديل المسابير التي تم نشرها في جيانغ et al.27 حيث الآن المسماة النوكليوتيد مع الأصباغ أتو نظراً لأنها توفر فوتوستابيليتي محسنة وعمر طويل إشارة. تركيبات التمهيدي قبل الكوتيد متوفرة تجارياً (انظر الجدول للمواد).

  1. إعداد مجموعات التمهيدي لكل رد فعل وفقا لتخفيف الوارد في الجدول 1.
  2. إعداد مجموعات التحقيق لكل رد فعل وفقا الجدول 1. اختبار كل مسبار الفردية قبل صنع التركيبة.

3-إعداد مزيج ماجستير

ملاحظة وحدات التخزين المذكورة أدناه لأداء واحد قكات الرد على مجموعة من لوحات 10 × 384-جيدا.

  1. ضمان أن العينات جدنا مطلي على لوحات 384-بئر جافة تماما. إجراء جميع خطوات على الجليد وإبقاء الكواشف تغطيتها من التعرض للضوء بقدر الإمكان نظراً لتحقيقات المسمى fluorescence الحساسة صور والحرارية.
  2. تذويب qPCR المخزن المؤقت، والتمهيدي، ومختبرين التحقيق في 4 درجات مئوية.
  3. على الجليد، إعداد مزيج رئيسي للوحات 10 × 384-جيدا بإضافة 18.86 مل الماء عالي النقاوة، 20 مل من المخزن المؤقت قبكر و 1,000 ميليلتر من تركيبة التمهيدي بريبريباريد ميليلتر 180 من تركيبة مسبار بريبريباريد (الجدول 2).
  4. توزيع مزيج الرئيسي بالتساوي عبر صفيحة جيدا عمق 96 استخدام ماصة متعددة القنوات، بيبيتينج ميليلتر 415 في كل بئر. إبقاء هذه اللوحة في مربع جليد تغطي من الضوء.
  5. باستخدام أداة التعامل مع سائل، الاستغناء عن 9.5 ميليلتر من مزيج الرئيسي في كل من لوحة 384-جيدا مع جدنا المجفف جيدا. ختم اللوحة بإحباط ثم ضعه مباشرة في 4 درجات مئوية. كرر هذه العملية من أجل لوحات المتبقية، وضمان أن إبر السائل التعامل مع نظام يتم غسلها بالماء بين كل لوحة.
  6. الطرد المركزي لوحات 384-جيدا في ز 450 x لمدة 3 دقائق واحتضانها لهم عند 4 درجة مئوية بين عشية وضحاها، أو بين 6-12 ح ريسوسبيند في الحمض النووي، وتبديد أي فقاعات الهواء.

4-قبكر الإنزيم

  1. وعقب الحضانة بين عشية وضحاها، الطرد المركزي في 450 x ز لمدة 3 دقيقة لتبديد أي فقاعات الهواء المتبقية.
  2. لأغراض التشغيل الآلي للمكاتب، ربط الجهاز قبكر (مثلاً، لايتسيكلير 480) إلى معالج ميكروسكوبية (انظر الجدول للمواد). برنامج معالج الميكروسكوبية لوضع اللوحات في الجهاز قبكر من رصيف تبريد تخزين محمياً من الضوء.
    ملاحظة فحوصات ينبغي، من الناحية النظرية، العمل على الأجهزة الأخرى qPCR مع إعدادات الألياف الضوئية المتوافقة.
  3. استخدام الدراجات الشروط التالية: 95 درجة مئوية لمدة 5 دقائق تليها دورات 40 من 95 درجة مئوية عن 15 ثانية و 66 درجة مئوية لمدة 50 ثانية، مع جمع البيانات في 66 ° C.
  4. بمجرد اكتمال التشغيل، يكون الروبوت جمع اللوحة من آلة قبكر ووضعه في قفص الاتهام المرتجع.

5-بعد انتهاء تشغيل تحليل

  1. بعد التضخيم، حساب القيم دورة (Cq) القياس الكمي باستخدام الأسلوب الثاني أقصى مشتقة أو أسلوب النقاط تناسب مع البرنامج الخاص بالجهاز قبكر (انظر الجدول للمواد)، اتباع الخطوات التالية.
  2. فتح برنامج قبكر، وفي علامة التبويب المستكشف ، فتح ملف تجربة رد فعل المحفوظة للوحة واحدة.
  3. لتحليل استخدام أسلوب الحد الأقصى المشتقة الثانية، حدد علامة التبويب تحليل، وإنشاء تحليل جديد لاستخدام أسلوب "ماكس مشتق Quant/Second إس".
    1. في إطار تحليل جديد لإنشاء ، حدد نوع التحليل: أسلوب Abs Quant/Second مشتق ماكس، مجموعة فرعية: جميع عينات، البرنامج: التضخيم، واسم: Rx-DFO (حيث x هو رقم رد الفعل).
    2. حدد عامل تصفية مشط واختر فيك/عرافة/Yellow555 (533-580). وهذا ما يضمن أن يتم تحديد البيانات التي يتم جمعها ل STAT6 .
    3. حدد تعويض اللون ل VIC/HEX/Yellow555(533-580). انقر فوق حساب. كرر هذه العملية للاتحاد الماليزي (465-510) و Cy5/Cy5.5(618-660). انقر فوق حفظ ملف.
  4. للتحليل استخدام أسلوب النقاط تناسب، حدد "نقاط" ضليع في الرياضيات/تناسب القيمة المطلقة في علامة التبويب تحليل.
    1. في إطار تحليل جديد لإنشاء ، حدد نوع التحليل: أسلوب "النقاط" ضليع في الرياضيات/تناسب القيمة المطلقة، مجموعة فرعية: جميع العينات، والبرنامج: التضخيم، والاسم: DFO ركسف (حيث x هو رقم رد الفعل).
    2. حدد عوامل التصفية الصحيحة وتعويضات اللون ل STAT6 وكل من الجينات كيريباتي (الاتحاد الماليزي/Cy5). في علامة التبويب نويسيباند ، تعيين الفرقة الضوضاء استبعاد ضجيج الخلفية.
    3. في علامة التبويب تحليل ، تعيين النقاط التي تناسب إلى 3 وحدد إظهار تناسب النقاط. انقر فوق حساب. انقر فوق حفظ ملف.

6-تصدير النتائج

  1. في برنامج قبكر، فتح المستكشف تحديد التبويب تصدير مجموعة النتائج.
  2. افتح المجلد الذي يتم حفظ ملفات التجربة ونقل الملفات في الجزء الجانب الأيمن من الإطار. انقر فوق التالي. حدد الاسم وموقع ملف التصدير.
  3. حدد نوع تحليل أسلوب "ماكس مشتق Quant/Second إس" أو إس ضليع في الرياضيات/تناسب النقاط. انقر فوق التالي. تحقق من أن اسم الملف والمجلد التصدير، ونوع التحليل صحيحان ثم انقر فوق التالي لبدء عملية التصدير.
  4. انتظر حتى حالة تصدير على ما يرام. الشاشة سوف ينتقل تلقائياً إلى الخطوة التالية. تحقق من أن كافة الملفات المحددة قد تم تصديرها بنجاح حيث أن فشل عدد الملفات = 0. انقر فوق تم.
  5. استخدام البرامج النصية split_file.pl و roche2sds.pl لتقسيم لوحات المصدرة إلى ردود الفعل الفردية لكل لوحة.
    ملاحظة يتم توفير البرامج النصية على طلب/GitHub.

7-نسخ عدد العمليات الحسابية

  1. فتح برنامج تحليل عدد النسخ (مثلاً، كوبيكالير). حدد استيراد ملف نتائج PCR الوقت الحقيقي وتحميل الملفات النصية التي تم إنشاؤها بواسطة roche2sds.pl.
  2. حدد تحليل وإجراء التحليل بتحديد أما معايرة العينة مع عدد النسخ المعروفة أو بواسطة تحديد عدد النسخ الأكثر شيوعاً. انظر الجدول 5 لعدد الجينات قير عادة ما يلاحظ في السكان الأصل الأوروبي النسخة الأكثر شيوعاً.

8-يتحقق من نوعية البيانات

  1. استخدام برنامج نصي للبحث والتطوير KIR_CNVdata_analysis_for_Excel_ver020215. ص لضم البيانات عدد نسخ من جميع لوحات في جدول بيانات.
    ملاحظة يتم توفير البرامج النصية على طلب/GitHub.
  2. تدقيق البيانات الخام في برنامج تحليل عدد نسخ للعينات التي لا تتوافق مع اختلال الصلة المعروفة (LD) للجينات كيريباتي (الجدول 6).

النتائج

ويمكن إجراء تحليل رقم نسخة عن طريق تصدير الملفات إلى برنامج تحليل عدد نسخة، التي تنص على عدد النسخ المتوقعة والمقدرة استناداً إلى أسلوب ΔΔCq.

يمكن التنبؤ بعدد نسخ أما استناداً إلى عدد النسخ المعروفة لعينات من الحمض النووي التحكم على اللوحة، أو عن طريق إدخال عدد نسخ الجينات الأكثر شيوعاً (الجدول 5). ويبين الشكل 1 نتائج لوحة لرد فعل يستهدف KIR2DL4 و KIR3DS1، فضلا عن الجين مرجع STAT6. رقم KIR2DL4، جين إطار في موضع كيريباتي ، النسخة الأكثر شيوعاً نسختين، بينما رقم KIR3DS1، تفعيل جينات، النسخة الأكثر شيوعاً نسخة واحدة. وتظهر النتائج في الشكل المؤامرات التضخيم بكر يحتفل به في البرنامج قبكر ونسخة عدد البيانات التي تم إنشاؤها من البيانات qPCR. كما هو موضح، التحليل قادراً على التمييز بين 0، 1، 2، 3، والجينات قير 4 نسخ الأرقام. كما يتيح البرنامج تحليل عدد نسخ عرض توزيع عدد نسخ عبر اللوحة كمخطط دائري أو رسم بياني شريطي. الفعالية للتنبؤ بعدد نسخ أقل بالنسبة للعينات مع ارتفاع عدد نسخ.

جودة جميع المواد المستخدمة في ردود الفعل، جدنا، المخزن المؤقت، والإشعال، والمجسات، يمكن أن تؤثر على دقة النتائج التي تم الحصول عليها. الخلافات في النتائج غير الأكثر احتمالاً أن تكون بسبب التباين في تركيز الحمض النووي عبر صفيحة. نقاء جدنا المستخرجة، التي يمكن أن تقاس باستخدام 260/280 و 260/نسب 230، يمكن أيضا أن يكون لها تأثير على النوعية. ومن المستصوب بنسبة 260/280 نسبة 1.8-2 و 260/230 2-2-2. يمكن أن يؤدي تركيزات مجموعة متفاوتة من الحمض النووي عبر لوحة تقلب عالية في دورة عتبة (جر) بين العينات والخلافات في نطاق عدد نسخ المقدرة. وتظهر النتائج في الشكل 2 التأثير يمكن أن يكون التباين بين قيمt C عبر صفيحة على الدقة في التنبؤ بعدد النسخ. الخط الأحمر يشير إلى نطاق عدد نسخ المقدرة عينة، ومن الناحية المثالية، ينبغي أن يكون أقرب عدد صحيح قدر الإمكان.

يمكن تصدير البيانات عدد نسخة، وحللت مرة واحدة، كملف جدول بيانات في تنسيق 96-جيدا. قمنا باستخدام برنامج نصي R (متوفرة عند الطلب) الجمع بين البيانات رقم نسخة من كل 10 من الألواح التي يتم تشغيلها كمجموعة في جدول واحد. البيانات المنشورة حول كيرس من السكان الأصل الأوروبي معظمها يتيح التنبؤ بالقواعد LD موجودة بين الجينات المختلفة في مجمع قير 1. وتستخدم هذه التنبؤات لإجراء فحوص المصب في نسخ عدد النتائج المتحصل عليها (الجدول 6). قد تحتوي على العينات التي لا تتوافق مع LD المتوقع بين الجينات تعدد الأشكال غير عادية أو الاختلافات الهيكلية هابلوتيبيك. مخطط انسيابي تصف البروتوكول يرد في الشكل 3.

تم تطوير أداة تسمى قير Haplotype المعرف (http://www.bioinformatics.cimr.cam.ac.uk/haplotypes/) لتيسير الإسناد haplotypes من مجموعة البيانات. احتساب يعمل على أساس قائمة haplotypes مرجع الملاحظة في سكان أصل الأوروبي1. ومع ذلك، الأداة تسمح أيضا لمجموعة مخصصة من haplotypes مرجع لاستخدامها بدلاً من ذلك. يتم إنشاء ثلاثة ملفات منفصلة؛ أول ملف يسرد كافة تركيبات haplotype عينة والملف الثاني يوفر قائمة المشذبة تركيبات haplotypes التي لها ترددات مجتمعة أعلى، ويسرد الملف الثالث العينات التي لا يمكن تعيين haplotypes. ويمكن استخدام عدم إحالة haplotypes كمؤشر لرواية haplotypes.

figure-results-3441
رقم 1: نتائج تمثيلية للوحة للرد رقم 5- (أ) هذا التضخيم يظهر الفريق المؤامرات. (ب) هذا الفريق يظهر نسخ عدد قطع الأراضي. (ج) هذا الفريق يوضح توزيع عدد النسخ. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

figure-results-3955
رقم 2: نتائج تمثيلية لصفيحة مع تركيز الحمض النووي متغير لرد فعل رقم 5- (أ) هذا التضخيم يظهر الفريق المؤامرات. (ب) هذا الفريق يظهر نسخ عدد قطع الأراضي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

figure-results-4447
الشكل 3: مخطط انسيابي لبروتوكول قكات. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الفحصالجيناتالإشعال إلى الأمامتركيز (nM)عكس أجهزة الإشعالتركيز (nM)تحقيقاتتركيز (nM)
1 لا3DP1A4F250A5R250P4a150
2 دل 22DL2F4400C3R2600P5b150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
رقم 22DS2A4F400A6R400P4a200
دل 2 3D1F400D1R400P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
3 لادل 3 3A8F500A8R500P4a150
2DS4Del2DS4Del2502DS4R2250P5b150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
رقم 43DL1e4B1F250B1R125P4b150
3DL1e9D4F250D4R2500P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
5 لا3DS1B2F250B1R250P4b150
2DL 4C1F200C1R200P5b-2 دل 4150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
رقم 62DL 1B3F500B3R125P4b150
2DP1D3F250D3R500P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
رقم 72DS1B4F500B4R250P4b150
دل 2 5D2F500D2R500P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
رقم 82DS3B5F250B5R250P4b150
3DL2e9D4F250D5R125P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
رقم 93DL2e4A1F200A1R200P4a150
2DS4FL2DS4FL2502DS4R2500P5b150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
10 لا2DS5B6F2200B6R3200P4b150
2DS4C5F250C5R250P5b150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150

الجدول 1: تركيبة وتركيز أجهزة الإشعال والمجسات المستخدمة في كل رد فعل قكات 27 .

رد الفعلمختبرين التمهيدي (ميليلتر)التحقيق مختبرين (ميليلتر)
R13DP1A4FA5R2DL2F4C3R2المياهSTAT6FSTAT6RP4AP5BPSTAT6
2 دل 21001001602402008080606060
R22DS2A2FA6RD1FD1RالمياهSTAT6FSTAT6RP4AP9PSTAT6
دل 2 31601601601601608080806060
ملاحظة: تحتاج إلى 20 ميليلتر أقل المياه في MasterMix
R3دل 3 3A8F A8FBA8R2DS4DELF2DS4R2المياهSTAT6FSTAT6RP4AP5BPSTAT6
2DS4DEL100 1002001001002008080606060
R43DL1E4B1FB1RD4FD4R2المياهSTAT6FSTAT6RP4BP9PSTAT6
3DL1E9100501002003508080606060
R53DS1B2FB1RC1FC1RالمياهSTAT6FSTAT6RP4BP5B-2 ل 4PSTAT6
2DL 410010080804408080606060
R62DL 1B3FB3RD3FD3RالمياهSTAT6FSTAT6RP4BP9PSTAT6
2DP1200501002002508080606060
R72DS1B4FB4RD2FD2RالمياهSTAT6FSTAT6RP4BP9PSTAT6
دل 2 52001002002001008080606060
R82DS3B5FB5RD4FD5RالمياهSTAT6FSTAT6RP4BP9PSTAT6
3DL2E9100100100504508080606060
R93DL2E4A1FA1R2DS4WTF2DS4R2المياهSTAT6FSTAT6RP4AP5BPSTAT6
2DS4WT80801002003408080606060
R102DS5B6F2B6R3C5FC5RالمياهSTAT6FSTAT6RP4BP5BPSTAT6
2DS4TOTAL80801001004408080606060

الجدول 2: وحدات التخزين (ميليلتر) من 100 ميكرومتر التمهيدي/مسبار الأسهم الحلول لجعل التمهيدي والتحقيق مختبرين تركيبة.

الاسمالاتجاهتعديل 5´تعديل 3´تسلسل (5 '→3')طولالخرائط المواضيعيةGC %إكسونموقف
P4aمعنىالاتحاد الماليزيبك-1تكاتككتجك
آتجتتغت
كاجاتجتكا
276044.44425-451
P4bأنتيسينسيالاتحاد الماليزيبك-1آكاجاكك
جتاجكاتكت
جتاجتككك
T
2862504576-603
P5bمعنىATTO647Nبك-2آكاتككا
جككجاكت
تككتكتج
2560525828-852
P5b-2 دل 4معنىATTO647Nبهق-2آكاتككا
جككجاكت
تكككتكتج
2561565828-852
P9معنىATTO647Nبك-2كككتكتكا
جاجكككا
أجاكاكك
246062.591246-1269
PSTAT6ATTO550بك-2كتجاتككت
ككاتجاجكا
تجكاجكت
266250

الجدول 3: قائمة المسابر المستخدمة في قكات 1، 27-تم تعديل الأصباغ الفلورية تستخدم في 5 ' نهاية تحقيقات اليغو P5b، P5b-2 دل 4، P9، و PSTAT6 بالأصباغ أتو.

الجيناتكبسولة تفجيرالاتجاهتسلسل (5´-3´)طولالخرائط المواضيعيةGC %إكسونموقفAmplicon (bp)وقد غاب الآليلات
3DL2e4A1Fإلى الأمامجككككتجكتجا
أتكاج
185261.14399-4161793DL 2 * 008، * 021، * 027، * 038.
F15عكسكتجكاجاكاج
جكاتكا
195352.6559-5773DL 2 * 048
3DP1A4Fإلى الأمامجتككككتجتجا
آتكاجا
194952.64398-416112لا شيء
A5Rعكسجتجاجكجكاا
جتجتكا
185255.6492-509لا شيء
2DS2A2Fإلى الأمامجتكجككتجتجا
آتكاجا
194952.64398-416111لا شيء
A6Rعكستجاجتجكااج
تجتككتات
215142.9488-508لا شيء
دل 3 3A8Faإلى الأمامجتجااتكججا
جاجاكج
185055.64406-423139لا شيء
A8Fbإلى الأمامجتجااتكاج
أجاجاكج
195052.6405-4233DL 3 * 054، دل 3 3 * 00905.
A8Rعكسأجتجاككتجج
آكككج
185161.1526-543لا شيء
3DL1e4M1)إلى الأمامكاتكجتكككات
جاتجكت
185155.64549-566853DL 1 * 00505، دل 3 1 * 006، 3DL 1 * 054، دل 3 1 * 086، دل 3 1 * 089
B1Rعكسججاجكتجاكا
كتجاتاج
205255614-6333DL 1 * 00502
3DS1B2Fإلى الأمامكاتكجتككات
جاتجكج
185155.64549-566853DS1 * 047؛ وقد التقط دل 3 1 * 054.
B1Rعكسججاجكتجاكا
كتجاتاج
205255614-633لا شيء
2DL 1B3Fإلى الأمامتكتككاتكاجت
كجكاتجاك
2052504544-563962DL 1 * 020، دل 2 1 * 028
B3Rعكسجتكاكتججاجك
تجاكاك
185061.1622-6392DL 1 * 023، دل 2 1 * 029، دل 2 1 * 030
2DS1B4Fإلى الأمامتكتككاتكاجتك
جكاتجا
195147.44545-563962DS1 * 001
B4Rعكسجتكاكتججاج
كتجاك
174964.7624-640لا شيء
2DS3B5Fإلى الأمامكتككاتكجتكج
كاتجاج
185361.14546-56396لا شيء
B5Rعكسججتكاكتججا
جكتجا
185161.1624-641لا شيء
2DS5B6F2إلى الأمامأجاجاجججاكج
تتاكك
195052.64475-493173لا شيء
B6R3عكستككاجاججتكا
كتججك
185366.7630-6472DS5 * 003
2DL 4C1Fإلى الأمامجكاجتجكككاجك
أتكات
185255.65808-82583لا شيء
C1Rعكسككجاجكاتكتج
تاجتكت
195252.6872-8902DL 4 * 018، 2 دل 4 * 019
2 دل 22DL2F4إلى الأمامجاجتجاجكك
كاتجات
195257.95778-7961512 دل 2 * 009؛ ز 782 تغيرت إلى ألف.
C3R2عكستكجاجتتجاكك
أكتكجتات
205145909-928لا شيء
2DS4C5Fإلى الأمامتكككتجكاجتجك
جكاجك
175770.65803-819120لا شيء
C5Rعكستجاككاكتكجت
أججاجك
195257.9904-9222DS4 * 013
2DS4Del2DS4Delإلى الأمامككتجتككتجكا
جكتككات
195457.95750-768203لا شيء
2DS4R2عكستجاكجااكا
جكاجتجا
205350933-952لا شيء
2DS4FL2DS4FLإلى الأمامككجاجكتككتا
تجاكاتج
195357.95744-762209لا شيء
2DS4R2عكستجاكجااكا
جكاجتجا
205350933-952لا شيء
دل 2 3D1Fإلى الأمامأجاكككتكاجا
جتجا
174858.891180-1196156لا شيء
D1Rعكسكاجاجاكاكت
تجاتكا
2050451316-13352DL 3 * 010 ودل 2 3 * 01801 ودل 2 3 * 017 دل 2 3 * 01802
دل 2 5D2Fإلى الأمامكاكتجكجتتتك
أكاكاجاك
20525091214-12331202DL5B * 011 و 2DL5B * 020
D2Rعكسجكاجاجاكا
تجاتكت
194947.41315-1333لا شيء
2DP1D3Fإلى الأمامككتكاجاجتج
أكاتاكجت
20535591184-1203121لا شيء
D3Rعكستجاجتككج
تجتاكاكت
2050451285-1304لا شيء
3DL1e9D4Fإلى الأمامكاكاجتجاتك
أكتجكجت
195252.691203-1221933DL 1 * 061، دل 3 1 * 068
D4R2عكسككجتجتاكاجا
تجتاتكتجتا
235343.51273-12953DL 1 * 05901، دل 3 1 * 05902، دل 3 1 * 060، دل 3 1 * 061، دل 3 1 * 064، دل 3 1 * 065، دل 3 1 * 094N، دل 3 1 * 098
3DL2e9D4Fإلى الأمامكاكاجتجاتك
أكتجكجت
195252.691203-1221156لا شيء
D5Rعكسجاككتجاكتجتج
جتجكتكج
195463.21340-1358لا شيء
STAT6STAT6Fإلى الأمامككاجاتجككتاك
كاتجتجك
205460129
STAT6Rعكسككاتكتجكاكاج
أككاكتكك
205460

الجدول 4: تسلسل الإشعال المستخدمة في قكات 1، 27-

كيريباتي الجينات دل 3 32DS22 دل 2دل 2 32DP12DL 13DP12DL 43DL 1
EX9
3DL 1
EX9
3DS1دل 2 52DS32DS52DS12DS4
المجموع
2DS4
فلوريدا
2DS4
ديل
3DL 2
ex4
3DL 2
EX9
عدد النسخ الأكثر شيوعاً21122222221111121122

الجدول 5: رقم النسخة الأكثر شيوعاً كيريباتي الجينات في عينات المنشأ الأوروبي-

الربط اختلال قواعد قكات استناداً إلى سكان أوروبانسخ الاختيار رقم
1 KIR3DL3، KIR3DP1، KIR2DL4 ، و KIR3DL2 ، هي إطار الجينات موجودة على كلا haplotypes. KIR3DL3، KIR3DP1، KIR2DL4 ، و KIR3DL2 = 2
2 KIR2DS2 و KIR2DL2 في دينار مع بعضها البعض 2DS2=2 دل 2
3 KIR2DL2 و KIR2DL3 من الآليلات لنفس الجين 2 دل 2+دل 2 3= 2
4 KIR2DP1 و KIR2DL1 في دينار مع بعضها البعض 2DP1=دل 2 1
5إكسون 4 KIR3DL1 و KIR3DL2 يتساوى إكسون 9 من KIR3DL1 و KIR3DL2 على التوالي. 3DL1ex4=3DL1ex9 و 3DL2ex4=3DL2ex9
6 KIR3DL1 و KIR3DS1 من الآليلات 3 DL 1+3DS1= 2
7 LD مع KIR2DL5 KIR2DS3 و KIR2DS5 2DS3+2DS5=دل 2 5
8 KIR3DS1 و KIR2DS1 بدينار 3DS1=2DS1
9وجود أتال KIR2DS1 و KIR2DS4Tالتبادلية في هابلوتيبي 2DS1+2DS4TOTAL= 2
10 KIR2DS4FL و KIR2DS4del هي المتغيرات من KIR2DS4TOTAL 2DS4FL+2DS4DEL=2DS4TOTAL

الجدول 6: اختلال الربط بين كيريباتي يمكن استخدام الجينات في السكان الأصل الأوروبي للتحقق من عدد نسخ البيانات 1،27-

Discussion

وصفت لنا طريقة الفائق رواية شبه الآلي، تسمى قكات، مما يسهل نسخ كتابة عدد الجينات قير . الأسلوب هو تحسين عبر الطرق التقليدية مثل موفر الخدمات المشتركة-بكر، وهي منخفضة الإنتاجية ويمكن إلا أن يشير إلى وجود أو عدم وجود هذه الجينات عالية متعددة الأشكال.

تعتمد على عدة عوامل، بما في ذلك نوعية وتركيز-التوحيد عينات جدنا ونوعية المواد الكاشفة دقة البيانات عدد النسخ التي تم الحصول عليها. جودة ودقة عينات جدنا عبر صفيحة تكتسي أهمية بالغة نظراً للاختلافات في التركيز عبر اللوحة يمكن أن ينتج خطأ في حساب عدد النسخ. البيانات من الأفواج من أجزاء أخرى من العالم حيث تم التحقق من صحة فحوصات باستخدام مجموعات عينة الأصل الأوروبي، تتطلب عمليات تفتيش أكثر دقة. هذا لضمان أن حالات التسرب اليل أو الربط غير محددة التمهيدي/التحقيق لا تفسر خطأ كتباين عدد النسخ.

بينما صممت فحوصات والأمثل لتشغيل الفائق، يمكن تعديلها لتشغيل نماذج أقل. مقياس الثقة في برنامج تحليل عدد نسخ يتأثر عند تحليل العينات أقل، ولكن هذا يمكن أن تتحسن إذا تدرج عينات الحمض النووي الجينوم التحكم بعدد نسخ جينات قير معروفة على اللوحة و replicates عينة إضافية وشملت.

للمختبرات دون الروبوتات السائل/لوحة معالجة، يمكن أن يكون الاستغناء عن مزيج الرئيسي استخدام الماصات متعدد القنوات ولوحات يمكن تحميلها يدوياً في الصك qPCR.

وكان الهدف الرئيسي وراء تطوير قكات لإنشاء بسيطة والفائق والدقة والفعالية من حيث التكلفة أسلوب للنمط الوراثي كيرس للمرض الرابطة للدراسات. وقد تحقق ذلك بنجاح منذ قكات وقد استخدمت في التحقيق في دور كيريباتي في العديد من الدراسات رابطة الأمراض الكبيرة، بما في ذلك مجموعة من الأمراض المعدية، والظروف الذاتية، و اضطرابات الحمل4، 24 , 25 , 26.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

تلقي المشروع تمويلاً من مجلس البحوث الطبية (MRC) ومجلس البحوث الأوروبي (المنسق) ضمن أفق 2020 البحث والابتكار في البرنامج الاتحاد الأوروبي في (منحة الاتفاق رقم 695551) كامبردج "المعهد الوطني للصحة" (NIH) الطبية مركز البحوث والمعاهد الوطنية للصحة أبحاث الدم وزرع وحدة البحوث (NIHR بترو) في التبرع بالأعضاء وزرعها في جامعة كامبردج وفي شراكة مع دائرة الصحة الوطنية الدم و "زرع الأعضاء" (نسبت). الآراء التي أعرب عنها هي آراء المؤلفين وليس بالضرورة من دائرة الصحة الوطنية، في NIHR، ووزارة الصحة، أو نسبت.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
REAGENTS
OligonucleotidesSigmaCustom orderSEQUENCES: Listed in Table 4
Probes labelled with ATTO dyesSigmaCustom orderSEQUENCES: Listed in Table 3
SensiFAST Probe No-ROX KitBiolineBIO-86020
MilliQ water
NameCompanyCatalog NumberComments
EQUIPMENT
Centrifuge with a swinging bucket rotorEppendorf(or equivalent)Eppendorf 5810R or equivalent system
NanoDropThermo ScientificND-2000
OR
QuBit FluorometerLife TechnologiesQ33216
Matrix HydraThermo Scientific109611
LightCycler 480 II Instrument 384-wellRoche05015243001
Twister II Microplate Handler with MéCour Thermal Plate Stacker (MéCour)Caliper Life Sciences204135
Vortex mixerBiosanBS-010201-AAA
Single-channel pipettes (volume range: 0.5–10 µL, 2–20 µL, 20–200 µL, 200–1,000 µL; 1-10 mL)Gilson(or equivalent)F144801, F123600, F123615, F123602, F161201
RNase- and DNase-free pipette tips filtered (10 µL, 20 µL, 200 µL, 1,000 µL, 10 mL)Starlab (or equivalent)S1111-3810, S1120-1810, S1120-8810, S1111-6810, I1054-0001
StarTub PS Reagent Reservoir, 55 mLSTARLABE2310-1010
50 mL Centrifuge TubeSTARLABE1450-0200
96-well deep well plateFisher Scientific12194162
LC480 384 Multi-well platesRoche04729749001
LightCycler 480 Sealing FoilRoche04729757001
NameCompanyCatalog NumberComments
SOFTWARE
Roche LightCycler 480 Software v1.5
Applied Biosystems CopyCaller Software v2.1https://www.thermofisher.com/uk/en/home/technical-resources/software-downloads/copycaller-software.html
KIR haplotype identifierhttp://www.bioinformatics.cimr.cam.ac.uk/haplotypes/

References

  1. Jiang, W., et al. Copy number variation leads to considerable diversity for B but not A haplotypes of the human KIR genes encoding NK cell receptors. Genome Research. 22, 1845-1854 (2012).
  2. Nemat-Gorgani, N., et al. Different Selected Mechanisms Attenuated the Inhibitory Interaction of KIR2DL1 with C2 + HLA-C in Two Indigenous Human Populations in Southern Africa. The Journal of Immunology. 200, 2640-2655 (2018).
  3. Norman, P. J., et al. Co-evolution of human leukocyte antigen (HLA) class I ligands with killer-cell immunoglobulin-like receptors (KIR) in a genetically diverse population of sub-Saharan Africans. PLoS Genetics. 9, e1003938 (2013).
  4. Nakimuli, A., et al. Killer cell immunoglobulin-like receptor (KIR) genes and their HLA-C ligands in a Ugandan population. Immunogenetics. 65, 765-775 (2013).
  5. Bontadini, A., et al. Distribution of killer cell immunoglobin-like receptors genes in the Italian Caucasian population. Journal of Translational Medicine. 4, 1-9 (2006).
  6. Graef, T., et al. KIR2DS4 is a product of gene conversion with KIR3DL2 that introduced specificity for HLA-A*11 while diminishing avidity for HLA-C. The Journal of Experimental Medicine. 206, 2557-2572 (2009).
  7. Béziat, V., Hilton, H. G., Norman, P. J., Traherne, J. A. Deciphering the killer-cell immunoglobulin-like receptor system at super-resolution for natural killer and T-cell biology. Immunology. 150, 248-264 (2017).
  8. Blokhuis, J. H., et al. KIR2DS5 allotypes that recognize the C2 epitope of HLA-C are common among Africans and absent from Europeans. Immunity, Inflammation and Disease. 5, 461-468 (2017).
  9. Martin, M. P., et al. Epistatic interaction between KIR3DS1 and HLA-B delays the progression to AIDS. Nature Genetics. 31, 429-434 (2002).
  10. Khakoo, S. I., et al. HLA and NK cell inhibitory receptor genes in resolving hepatitis C virus infection. Science. 305, 872-874 (2004).
  11. van Bergen, J., et al. KIR-ligand mismatches are associated with reduced long-term graft survival in HLA-compatible kidney transplantation. American Journal of Transplantation. 11, 1959-1964 (2011).
  12. Hiby, S. E., et al. Association of maternal killer - cell immunoglobulin-like receptors and parental HLA - C genotypes with recurrent miscarriage. Human Reproduction. 23, 972-976 (2008).
  13. Nakimuli, A., et al. A KIR B centromeric region present in Africans but not Europeans protects pregnant women from pre-eclampsia. Proceedings of the National Academy of Sciences. 112, 845-850 (2015).
  14. van Bergen, J., et al. HLA reduces killer cell Ig-like receptor expression level and frequency in a humanized mouse model. The Journal of Immunology. 190, 2880-2885 (2013).
  15. Bachanova, V., et al. Donor KIR B Genotype Improves Progression-Free Survival of Non-Hodgkin Lymphoma Patients Receiving Unrelated Donor Transplantation. Biology of Blood and Marrow Transplantation. 22, 1602-1607 (2016).
  16. Cooley, S., et al. Donor selection for natural killer cell receptor genes leads to superior survival after unrelated transplantation for acute myelogenous leukemia. Blood. 116, 2411-2419 (2010).
  17. Barani, S., Khademi, B., Ashouri, E., Ghaderi, A. KIR2DS1, 2DS5, 3DS1 and KIR2DL5 are associated with the risk of head and neck squamous cell carcinoma in Iranians. Human Immunology. 79, 218-223 (2018).
  18. Vilches, C., Castaño, J., Gómez-Lozano, N., Estefanía, E. Facilitation of KIR genotyping by a PCR-SSP method that amplifies short DNA fragments. Tissue Antigens. 70, 415-422 (2007).
  19. Ashouri, E., Ghaderi, A., Reed, E. F., Rajalingam, R. A novel duplex SSP-PCR typing method for KIR gene profiling. Tissue Antigens. 74, 62-67 (2009).
  20. Martin, M. P., Carrington, M. KIR locus polymorphisms: genotyping and disease association analysis. Methods in Molecular Biology. , 49-64 (2008).
  21. Crum, K. A., Logue, S. E., Curran, M. D., Middleton, D. Development of a PCR-SSOP approach capable of defining the natural killer cell inhibitory receptor (KIR) gene sequence repertoires. Tissue Antigens. 56, 313-326 (2000).
  22. Houtchens, K. A., et al. High-throughput killer cell immunoglobulin-like receptor genotyping by MALDI-TOF mass spectrometry with discovery of novel alleles. Immunogenetics. 59, 525-537 (2007).
  23. Livak, K. J., Schmittgen, T. D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCT method. Methods. 25, 402-408 (2001).
  24. Traherne, J. A., et al. KIR haplotypes are associated with late-onset type 1 diabetes in European-American families. Genes and Immunity. 17, 8-12 (2016).
  25. Hydes, T. J., et al. The interaction of genetic determinants in the outcome of HCV infection: Evidence for discrete immunological pathways. Tissue Antigens. 86, 267-275 (2015).
  26. Dunphy, S. E., et al. 2DL1, 2DL2 and 2DL3 all contribute to KIR phenotype variability on human NK cells. Genes and Immunity. 16, 301-310 (2015).
  27. Jiang, W., et al. qKAT: A high-throughput qPCR method for KIR gene copy number and haplotype determination. Genome Medicine. 8, 1-11 (2016).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

145 HLA qPCR

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved