Method Article
HIV Tropismus kann aus der V3-Region der Virushülle abgeleitet werden. V3 ist die PCR in dreifacher Ausfertigung mit nested RT-PCR, Sequenzierung verstärkt und interpretiert mit Bioinformatik-Software. Proben mit mit 1 oder mehreren Sequenz (en) mit niedrigen G2P Partituren sind als nicht-R5-Virus klassifiziert.
Hintergrund: Vor dem Empfang eines Medikaments aus CCR5-Antagonisten-Klasse in der HIV-Therapie, muss sich ein Patient eine HIV-Tropismus-Test, um zu bestätigen, dass seine virale Population der CCR5 Korezeptor verwendet für die zelluläre Eintrag, und nicht eine Alternative Korezeptor. Ein Ansatz zur Tropismus Tests ist es, die Reihenfolge der V3-Region des HIV-Envelope, die mit dem Korezeptor interagiert untersuchen.
Methoden: Viral RNA wird aus Blutplasma gewonnen. Die V3-Region ist in dreifacher Ausfertigung mit verschachtelten Reverse-Transkriptase-PCR amplifiziert. Die Verstärkungen werden dann sequenziert und analysiert die Verwendung der Software RE_Call. Die Sequenzen werden dann zu einer bioinformatischen Algorithmen wie geno2pheno auf virale Tropismus aus der V3-Region schließen eingereicht. Die Sequenzen werden geschlossen, um nicht-R5 werden, wenn ihre geno2pheno False Positive-Rate unterschritten 5,75%. Wenn einer der drei Sequenzen aus einer Probe wird entnommen, um Nicht-R5 werden, wird der Patient wahrscheinlich nicht zu einer CCR5-Antagonisten reagieren.
Vorgehensweise:
1. Extraction:
Mindestens 500 ul von Blutplasma als Probe Input für diese genotypische HIV Tropismus-Test erforderlich.
2. RT-PCR:
4μL der Probenlösung wird in dreifacher Ausfertigung mit nested RT-PCR-Methoden verstärkt werden. Die RT-PCR-Reaktion muss in einem PCR-Reinraum eingerichtet werden.
Reagens | Volume (ul) (1X-Reaktion) |
DEPC behandeltem Wasser | 10,56 |
2x Reaktionspuffer | 20 |
50% Saccharose und 0,04% Bromphenolblau-Mix | 4 |
Forward primer gezielt die HIV V3-Region | 0,32 |
Reverse-Primer | 0,32 |
Enzyme - SuperScript III One-Step RT-PCR-System mit Platinum Taq DNA Polymerase | 0,8 |
Gesamt | 36 |
Gehen Sie in die zweite Runde PCR-Schritt
3. Zweitrundeneffekte PCR:
Reagens | Volume (ul) (1X-Reaktion) |
DEPC behandeltem Wasser | 13,45 |
60% Saccharose, 0,08% Kresolrot Mix | 2 |
Roche HiFi-System Buffer 2 | 2 |
MgCl 2 | 0,8 |
dNTP | 0,16 |
Vorwärts PCR-Primer | 0,15 |
Reverse-PCR-Primer | 0,15 |
Expand HiFi-Enzym | 0,29 |
Gesamt | 19 |
4. Gel-Elektrophorese:
Um zu bestätigen, dass die V3-Region wurde erfolgreich verstärkt, ist ein Gel-Elektrophorese Schritt durchgeführt.
Gehen Sie zur Sequenzierung
5. Sequenzierung:
Nachdem verstärkt viralen cDNA, können die Proben für die Sequenzierung vorbereitet werden. Die Sequenzierreaktion sollte idealerweise in einem post-Verstärkung Zimmer nehmen.
Reagens | Volume (ul) (1X-Reaktion) |
BigDye | 0,3 |
BigDye Buffer | 2,1 |
Grundierung | 2,6 |
Gesamt | 5,0 |
Gehen Sie zur Fällung
6. Niederschlag:
Um "clean-up" der viralen cDNA nach der Sequenzierreaktion, führen Ethanolfällung mit 95% Ethanol.
Gehen Sie zur Denaturierung
7. Denaturierung
8. Die Analyse der erhaltenen Daten mit Basis Aufruf Software.
9. Herleiten virale Tropismus von Sequenzen von Populations-basierte Sequenzierung unter Verwendung des Geno2pheno Co-Rezeptor-Algorithmus erzeugt.
10. Repräsentative Ergebnisse
Wenn das Protokoll korrekt durchgeführt wird sollte man erwarten, erfolgreich zu Folge 2 oder 3 Wiederholungen für jede Probe. Negativ neben Proben laufen sollte keinen Hinweis auf RNA. Die Mehrheit der Sequenzen sollten "pass" basecalling mit Menge.
Basierend auf der Verteilung der R5-und Nicht-R5 in der Gemeinde virale Bevölkerung, würde die Mehrheit der zufällig ausgewählten Patienten-Proben zu erwarten haben, R5-mit Virus sein. Deshalb sei denn, der Projektierung sonst schlagen, sollte man erwarten, mehr R5 als non-R5 Proben haben.
Tabelle 1. A) Die Reagenzienvolumina für 1 Reaktion von One Step RT-PCR und B) der Thermocycler-Programm notwendig, um die Durchführung der RT-PCR-Reaktion erforderlich.
A)
Reagens | Volume (ul) (1X-Reaktion) |
DEPC behandeltem Wasser | 10,56 |
2x Reaktionspuffer | 20 |
50% Saccharose und 0,04% Bromphenolblau-Mix | 4 |
Forward primer SQV3F1 | 0,32 |
Reverse-Primer CO602 | 0,32 |
Enzyme - SuperScript III One-Step RT-PCR-System mit Platinum Taq DNA Polymerase | 0,8 |
Gesamt | 36 |
* Hinweis:
SQV3F1 Primer-Sequenz: 5 'GAG CCA ATT CCC ATA CAT TAT TGT 3'
CO602 Primer-Sequenz: 5 'GCC CAT AGT GCT TCC TGC TGC TCC CAA GAA CC 3'
B)
Anzahl der Zyklen | Zeit | Temperatur |
1 | 30 Minuten | 52 ° C |
1 | 2 Minuten | 94 ° C |
40 | 15 Sekunden | 94 ° C |
30 Sekunden | 55 ° C | |
1,5 Minuten | 68 ° C | |
1 | 5 Minuten | 68 ° C |
Tabelle 2. A) Die Reagenzienvolumina für 1 Reaktion der zweiten Runde PCR und B) der Thermocycler-Programm notwendig, um die Durchführung der zweiten Runde PCR-Reaktion erforderlich.
A)
Reagens | Volume (ul) (1X-Reaktion) |
DEPC behandeltem Wasser | 13,45 |
60% Saccharose, 0,08% Kresolrot Mix | 2 |
Roche HiFi-System Buffer 2 | 2 |
MgCl 2 | 0,8 |
dNTP | 0,16 |
Forward primer SQV3F2 | 0,15 |
Reverse-Primer CD4R | 0,15 |
Expand HiFi-Enzym | 0,29 |
Gesamt | 19 |
* Hinweis:
SQV3F2 Primer-Sequenz: 5 'TGT GCC CCA GCT GGT TTT GCG AT 3'
CD4R Primer-Sequenz: 5 'TAT AAT TCA CTT CTC CAA TTG TCC 3'
B)
Anzahl der Zyklen | Zeit | Temperatur |
1 | 2 Minuten | 94 ° C |
35 | 15 Sekunden | 94 ° C |
30 Sekunden | 55 ° C | |
1 Minute | 72 ° C | |
1 | 7 Minuten | 72 ° C |
Tabelle 3. A) Die Reagenzienvolumina für 1 Reaktion der Sequenzierung und B) der Thermocycler-Programm notwendig, um die Durchführung der Sequenzierreaktion erforderlich.
A)
Reagens | Volume (ul) (1X-Reaktion) |
BigDye | 0,3 |
BigDye Buffer | 2,1 |
Grundierung Vorwärts V3FO2F Rückwärts SQV3R1 | 2,6 |
Gesamt | 5,0 |
* Hinweis: Kombinieren Sie nicht Primer, eine separate Mischung sollte für jedes Primerpaar vorbereitet werden
V3O2F Primer-Sequenz: 5 'AAT GTC AGY ACA GTA CAA TGT ACA C 3'
SQV3R1 Primer-Sequenz: 5 'GAA AAA TTC CCT TCC ACA ATT AAA 3'
B)
Anzahl der Zyklen | Zeit | Temperatur |
25 | 10 Sekunden | 96 ° C |
5 Sekunden | 50 ° C | |
55 Sekunden | 60 ° C |
Die hier vorgestellte Methode ist ein Standard-Sequenzierung Methode angewendet, um Tropismus Tests. Die klinische Anwendung von HIV-Envelope-V3-Loop-Sequenzierung der viralen Tropismus vorherzusagen hat bis spät in Grenzen. Diese Methode hat sich gezeigt, in retrospektiven Analysen der Maraviroc (ViiV Healthcare) klinische Studien, um mindestens ebenso in der Lage, virale Tropismus im Vergleich zu anderen validierten Tests klinisch verwendeten vorherzusagen.
Es gibt viele Vorteile für die Durchführung von genotypischen Analyse der V3-Schleife für Tropismus Vorhersage. In erster Linie können diese Prozedur an jedem Standort mit operativen Sequenzierung Ausrüstung durchgeführt werden, eine starke Erhöhung der Erreichbarkeit und der Verringerung der Durchlaufzeit von Tropismus Tests. Im Vergleich dazu ist die phänotypische Verbesserte Empfindlichkeit Trofile Assay (ESTA) (Monogram Biosciences), die als Goldstandard für Tropismus Tests gedient hat, in einem Zentrum in Südkalifornien durchgeführt. Weitere Vorteile sind die Forderung nach weniger Ausgangsmaterial und eine mindestens erforderliche Viruslast im Blut von 500copies/mL. Wie gut sind die operativen Kosten für den Betrieb der genotypische Test relativ niedrig im Vergleich zu denen eines phänotypischen Assays. Die Nutzung der Software ReCall insbesondere entfällt die Notwendigkeit für manuelle Sequenz zu überprüfen, die zu einer arbeitsintensiven Teil des Genotyps analysiert werden neigt.
Die hier vorgestellte Methode ist recht einfach, ohne besondere Schritt überwiegt eine andere Bedeutung. Wir empfehlen läuft PCR und Sequenzierung in dreifacher Ausfertigung an die Chancen für den Fang von Arten Minderheit innerhalb der viralen Population einer Stichprobe zu erhöhen. Repliziert mehr als drei durchgeführt werden kann, dreifach aber wir haben festgestellt, dass sowohl effizient und zuverlässig. Wir empfehlen die Verwendung der One-Step Reverse-Transkriptase-PCR Kit (Qiagen), die beide RT-PCR und ersten Runde PCR führt in die gleiche Reaktion bei gleichzeitig hoher Sensitivität und Spezifität.
Die Entwicklung dieses Tests wurde durch Viiv Healthcare und der Canadian Institutes of Health Research (CIHR) und durch eine GlaxoSmithKline / CIHR Lehrstuhl für Klinische Virologie Dr. Harrigan unterstützt.
Unterstützung durch Pfizer und ViiV Healthcare.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
RNA extraction using NucliSens easyMAG version 1.0 | |||
NucliSens easyMAG Magnetic Silica | bioMerieux | cat. # 280133 | (48 x 0.6 ml) |
NucliSens easyMAG Lysis Buffer | bioMerieux | cat. # 280134 | (4 x 1000 ml) |
NucliSens easyMAG Extraction Buffer 1 | bioMerieux | cat. # 280130 | (4 x 1000 ml) |
NucliSens easyMAG Extraction Buffer 2 | bioMerieux | cat. # 280131 | (4 x 1000 ml) |
NucliSens easyMAG Extraction Buffer 3 | bioMerieux | cat. # 280132 | (4 x 1000 ml) |
NucliSens easyMAG version 1.0 | bioMerieux | ||
Class II A2 biological safety cabinet | |||
One-Step Reverse Transcriptase PCR and Second Round PCR | |||
DEPC-treated water | Ambion | cat. # 9922 | |
SuperScrip III One-Step RT-PCR System with Platinum Taq High Fidelty | Invitrogen | cat#12574-035 | Kit components used: - SuperScript III RT/ Platinum Taq High Fidelty Enzyme Mix - 2X Reaction Mix (a buffer containing 0.4mM of each dNTP, 2.4mM MgSO4) |
Expand High Fidelity PCR System | Roche Group | cat. # 1 759 078 | Kit components used:- Expand High Fidelity Buffer 10X conc. with 15 mM MgCl2 (lids labelled 2)- Expand HF PCR Enzyme Mix (3.5U/μl)- MgCl2 Stock Solution (25mM) (lids labelled 4) |
dNTPs: dATP, dGTP, dCTP, dTTP | Roche Group | cat. # 11969064001 | (100 mM) |
Sucrose | Sigma-Aldrich | cat. # S0389-500G | |
Bromophenol blue sodium salt | Sigma-Aldrich | cat.# B5525 | |
Cresol Red | Sigma-Aldrich | cat.# 114472-5G | indicator grade |
Thermocycler | |||
Gel Electrophoresis | |||
50X TAE buffer | Invitrogen | cat. # 24710030 | (1000 ml) |
SYBR Safe DNA gel stain | Invitrogen | cat. # S33102 | |
Agarose (ultra pure) | Invitrogen | cat. # 15510-027 | |
E-Gel Low Range Quantitative DNA Ladder | Invitrogen | cat. # 12373-031 | |
Reagent Grade Type II water | |||
Gel apparatus | |||
Sequencing | |||
ABI PRISM BigDye Terminator Cycle Sequencing Kit | Applied Biosciences | cat. # 4337458 | (25000 reactions) |
Hi-Di Formamide | Applied Biosciences | cat. # 4311320 | |
Sodium Acetate (NaOAc) | Sigma-Aldrich | cat. # S-2889 | |
EDTA | Sigma-Aldrich | Cat.# 03690-100ML | 0.5M, pH=8.0 |
TRIZMA Hydrochloride Buffer Solution | Sigma-Aldrich | cat. # T-2819 | 1 M, pH 9.0 |
Magnesium Chloride (MgCl2) | Sigma-Aldrich | cat. # M-1028 | 1 M |
95% Ethanol | |||
Running Buffer (10X) with EDTA | Applied Biosystems | cat. # 4335613 | 500 mL |
Polymer Pop-7 (25mL) Or Polymer Pop-7 (10mL) | Applied Biosystems | cat. # 44363929 or cat. # 4352759 | |
3700/3730 BigDye Terminator v3.1 Sequencing Standard Kit | Applied Biosciences | Cat# 4336943 | |
Thermocycler | |||
Centrifuge with plate holders | |||
3730xl DNA Analyzer | Applied Biosciences |
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