A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
לכמת רמות של HIV-1 RNA בפלסמה רצף יחיד HIV-1 הגנום של אנשים עם המון ויראלי מתחת לגבול הגילוי (50-75 עותקים / מ"ל) קשה. כאן אנו מתארים כיצד לחלץ ולכמת רנ"א נגיפי בפלסמה בזמן אמיתי באמצעות PCR assay כי מהימן אמצעים HIV-1 RNA עד 0.3 עותקים / מ"ל וכיצד להגביר את הגנום הנגיפי על ידי רצף הגנום יחיד, ממדגמים עם המון ויראלי נמוך מאוד.
הגברה גנים נגיפיים לכימות HIV-1-RNA של HIV-1 אנשים נגועים עם המון ויראלי מתחת לגבול של זיהוי על ידי מבחני סטנדרטית (להלן 50-75 עותקים / מ"ל) יש צורך לקבל תובנות על הדינמיקה ויראלי מארח אינטראקציות וירוס בחולים באופן טבעי לשלוט זיהום מי על טיפול משולב תרופתי (CART).
כאן אנו מתארים כיצד להגביר את הגנום הנגיפי על ידי ריצוף הגנום יחיד (פרוטוקול SGS) 13, 19, וכיצד לכמת במדויק HIV-1-RNA בחולים עם המון ויראלי נמוך (עותק יחיד (SCA) assay פרוטוקול) 12, 20.
Assay עותק יחיד הוא assay בזמן אמת PCR עם רגישות בהתאם לכמות של פלזמה להיות assayed. אם גנום נגיף יחיד מזוהה ב 7 מ"ל של פלסמה, ולאחר מכן במספר עותק RNA הוא דיווח להיות 0.3 עותקים / מ"ל. Assay יש בדיקות הבקרה הפנימית יעילות של מיצוי RNA, בקרות על הגברה אפשרי מ-DNA או זיהום. דגימות החולה נמדדים בשלושה עותקים.
יחיד ריצוף הגנום assay (SGS), כעת בשימוש נרחב נחשב ללא עבודה אינטנסיבית 3, 7, 12, 14, 15, הוא assay דילול מגביל, שבו הקצה בדילול מוצר cDNA משתרע על פני 96-טוב צלחת. על פי התפלגות פואסון, כאשר פחות מ 1 / 3 של בארות לתת מוצר, קיים סיכוי של 80% כתוצאה המוצר PCR להיות הגברה של cDNA של מולקולה בודדת. SGS יש יתרון על שיבוט של לא להיות נתון resampling ולא להיות מוטים על ידי רקומבינציה-PCR הציג 19. עם זאת, ההצלחה הגברה של SCA ו SGS תלוי בעיצוב פריימר. מבחני שניהם פותחו ב-HIV-1 תת, אבל יכול להיות מותאמים עבור תת אחרים באזורים אחרים של הגנום על ידי primers, בדיקות משתנה, סטנדרטים.
1. הוצאה של RNA מתוך כמויות גדולות של פלסמה
סקירה של assay עותק יחיד (SCA) ו הגנום רצף אחד (SGS) פרוטוקול ניתנים איורים 1 ו -2.
2. Assay עותק יחיד
צלחת 96-היטב מחזיקה 8 דגימות החולה כולל שני HIV סטנדרטים RCAS שולטת. פרוטוקול זה יתאר את הגדרת צלחת אחת.
3. יחיד לקביעת גנום
4. נציג התוצאות:
SCA:
כל שולט צריך לעבור על מנת לשקול את המדידה HIV-1 RNA הנכון. אם שליטה שלילי positiיש, יש להפעיל את צריך להתעלם בגלל זיהום אפשרי. כדי לשלוט על הפסדים של רנ"א במהלך שלב החילוץ, לפחות 50% RCAS ממוסמר בפלסמה צריך להיות התאושש. אם RCAS הממוצע <15,000 עותקים, המדגם נכשל צריך להתעלם כי כמות משמעותית של רנ"א יכול אבדו במהלך השאיבה או צעדים אחרים של הפרוטוקול. זה מתרחש כ -10% מכלל הדגימות שנבדקו החולה בשל סביר שומנים גבוהה בדם 6. ההתאוששות של הנגיף RCAS נועד כדי לשלוט על איכות החילוץ ואת היעילות של סינתזה cDNA הגברה ו-PCR. זה לא משמש הנכון HIV התאוששות מאז איידס מחויב סביר נוגדנים וחלבונים אדם אחרים מה שהופך אותו שונה במקצת מן הנגיף שבודד בתרבית רקמה. ההתאוששות של RCAS במעבדה שלנו היה בממוצע 25,716 + / - 4,057 עותקים / תערובת תגובה, או בערך 95% + / -15% של ה-RNA RCAS הוסיף 17. הבקרה (לא transcriptase הפוכה) NRT מנוהל במקביל על מנת לבדוק את ההגברה של ה-DNA. הערך NRT מופחת בכל אחד משלושת HIV-1 ערכים RNA, אז הממוצע מחושב אם מספר זה הוא פחות מאפס (הגברה של DNA עולה על הגברה של רנ"א), התוצאה היתה להיכשל צריך להתעלם כי הסיכון של הגברה מ-DNA במקום RNA. אם HIV-1 RNA מוגבר רק 1 / 3 בארות, מחדש בדיקת המדגם מומלץ לוודא הגברה נכון גם לגבי המדגם בפועל להיות assayed ולא בשל זיהום אפשרי.
אם כל שולט לעבור, הממוצע HIV-1 מספר RNA להעתיק בפלסמה יכול להיות מחושב.
דוגמה 1: אם הממוצע HIV-1 מספר עותק הוא אפס, להגביל את הגילוי מחושב על בסיס נפח של פלזמה assayed. כדוגמה, נניח 7 מ"ל של פלסמה היה assayed. הכמות הקטנה ביותר של רנ"א יכולה להיות מזוהה עם assay זה היה 1 עותק אחד בארות 0 עותקים שתי בארות אחרות נותן ממוצע של 0.33 עותקים היטב. מספר עותק הממוצע אז צריך להיות מוכפל בפקטור של 5.5 להגיע למספר להעתיק סך elution RNA (יש 10 ul היטב כל אחד, אבל נפח elution הכולל היה 55 אול). הגבול התחתון של הזיהוי ואז: 5.5 x 0.33 עותקים מחולק 7ml = 1.83 / 7 = 0.3 עותקים / מ"ל. הריכוז של HIV-1 RNA בפלזמה בדוגמה זו היתה <0.3 עותקים / מ"ל.
דוגמא 2: HIV-1 RNA הוא לזיהוי. RNA הופק מ - 7 מ"ל של פלסמה. מספר עותק הממוצע של HIV-1 RNA לכל מחושב היטב להיות 2.0 עותקים היטב. ואז להעתיק את המספר הממוצע מ"ל של פלסמה הוא 5.5 x 2.0 עותקים / 7 מ"ל = 1.6 HIV-1 RNA / מ"ל של פלסמה.
גיליון תבנית Excel המשמש לחישוב מספרים עותק ניתן לטעון מן האתר.
SGS:
אם אחד מהפקדים שלילי חיובי בטווח צריך להתעלם עקב זיהום אפשרי. מספר המוצר לרוץ כל יהיה תלוי עומס נגיפי במדגם כל מצב של המדגם. מניסיוננו הרבה שומנים או תאים פלזמה יקטין את הסיכוי של קבלת המוצר. תנאי אחסון והקפאה הקודם הפשרה של המדגם יהיה גם להשפיע על התאוששות של רנ"א מאוד. באופן כללי, כאשר עובדים עם דגימות עם המון ויראלי להלן 50 עותקים / מ"ל, המוצר (להקות על ג'ל) צפוי ב כ 1 / 3 -1 / 2 של דגימות מעובד. בהתאם הגורמים שהוזכרו לעיל, 1-5 להקות לכל צלחת יש לשקול תוצאה טובה בשל עומסים נגיפי נמוך בחולים אלו.
סינתזה cDNA (קוקטייל RT / תגובה cDNA) | 1 תגובה | אין transcriptase הפוכה (NRT) קוקטייל / תגובה cDNA (1 תגובות) |
מולקולרית כיתה H 2 O | 8.1 ul | 8.2 ul |
25 מ"מ MgCl 2 | 6 ul | 6 ul |
25 dNTPs mM | 0.6 ul | 0.6 ul |
100 מ"מ DTT | 0.2 ul | 0.2 ul |
Hexamers אקראית (0.1 UG / ul) | 1.5 ul | 1.5 ul |
מאגר 10X TaqMan | 3.0 ul | 3.0 ul |
Rnasin (40 U / UL) | 0.5 ul | 0.5 ul |
Strategene RT (200 U / ul) | 0.1 ul | אל תוסיף |
סך הכל | 20 ul | 20 ul |
לדוגמא RNA | 10 ul | 10 ul |
סך נפח | 30 ul | 30 ul |
1. טבלת התגובה mixtures לסינתזה cDNA ב Assay עותק יחיד.
PCR מאסטר מיקס | 1 תגובה | Primers |
H 2 O | 15.1 ul | HIV קדימה פריימר 5'-CATGTTTTCAGCATTATCAGAAGGA-3 " |
מאגר 10X PCR זהב | 2.0 ul | HIV פריימר הפוך 5'-TGCTTGATGTCCCCCCACT-3 " |
25 מ"מ MgCl 2 | 2.0 ul | HIV-Probe5'FAM CCACCCCACAAGATTTAAACACCATGCTAA-טמרה 3 " |
* פריימר קדימה (100 אממ) | 0.3 ul | |
* פריימר הפוך (100 אממ) | 0.3 ul | RCAS קדימה Primer5'-GTCAATAGAGAGAGGGATGGACAAA-3 " |
* בדיקה (100 אממ) | 0.05 ul | RCAS הפוך Primer5'-TCCACAAGTGTAGCAGAGCCC-3 " |
TaqGold (5 U / ul) | 0.25 ul | RCAS Probe 5'FAM-TGGGTCGGGTGGTCGTGCC טמרה-3 " |
סך הכל | 20.0 ul |
2. טבלה PCR מאסטר לערבב primers עבור Assay עותק יחיד.
cDNA קוקטייל / cDNA התגובות | 1 RNA מדגם | קוקטייל ראשון PCR | צלחת 1 (75 תגובות) | קוקטייל מקונן PCR | צלחת 1 (75 תגובות) |
10X RT חוצץ (Invitrogen) | 10 ul | 10X PCR חיץ (Invitrogen) | 75 ul | חיץ 10X-PCR | 150 ul |
25 מ"מ MgCl 2 | 20 ul | 50 מ"מ MgSO 4 | 30 ul | 50 מ"מ MgSO 4 | 60 ul |
0.1M DTT | 1 ul | 10 dNTPs mM | 15 ul | 10 dNTPs mM | 30 ul |
RNase ללא מים | 17.5 ul | 50 primers UM (EA) | 3 אול | 50 primers UM (EA) | 6 ul |
Rnase-Out (Invitrogen) | 1 ul | פלטינום תקי היי Fi אנזימים (Invitrogen) | 6 ul | פלטינום תקי היי Fi אנזימים (Invitrogen) | 12 ul |
כתב עילי III (200 U / ul) (Invitrogen) | 0.5 ul | מולקולרית כיתה מים | 468 ul | מולקולרית כיתה מים | 1086 ul |
טבלה 1. CDNA ותערובות PCR עבור רצף הגנום יחיד.
P6-RT-PCR תוכנית 1 | Env 1 PCR התוכנית |
1. 94 ° C למשך דקה 2 | 1. 94 ° C למשך דקה 2 |
2. 94 ° C למשך 30 שניות | 2 0.94 מעלות צלזיוס למשך 30 שניות |
2 0.94 מעלות צלזיוס למשך 30 שניות | 3. 52 ° C למשך 30 שניות |
4. 72 ° C עבור 1 דקה 30 שניות | 4. 72 ° C למשך דקה 1 |
5. עבור מס '2, 44 מחזורים | 5. עבור מס '2, 44 מחזורים |
6. 72 ° C במשך 3 דקות | 6. 72 ° C במשך 3 דקות |
7. 4 ° C להחזיק | 7. 4 ° C להחזיק |
P6-RT-PCR 2 תוכנית | Env 2 PCR התוכנית |
1. 94 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות | 1. 94 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות |
2. 94 ° C למשך 30 שניות | 2. 94 ° C למשך 30 שניות |
3. 55 ° C למשך 30 שניות | 3. 56 ° C למשך 30 שניות |
4. 72 ° C למשך דקה 1 | 4. 72 ° C למשך 45 שניות |
5. עבור מס '1, 40 (41 מחזורים בסך הכל) | 5. עבור מס '1, 40 (41 מחזורים בסך הכל) |
6. 72 ° C במשך 3 דקות | 6. 72 ° C במשך 3 דקות |
7. 4 ° C להחזיק | 7. 4 ° C להחזיק |
טבלה 4. Thermocycler התנאים Assay יחיד רצף הגנום.
תגובה | תחל | רצף |
P6-RT cDNA | 3500 - | 5 "CTATTAAGTATTTTGATGGGTCATAA 3" |
cDNA env | E115- | 5'AGAAAAATTCCCCTCCACAATTAA 3 " |
P6-RT 1. PCR | 3500 - | 5 "CTATTAAGTATTTTGATGGGTCATAA 3" |
P6-RT 1. PCR | 1849 + | 5 "GATGACAGCATGTCAGGGAG 3" |
P6-RT2.PCR | 1870 + | 5 "GAGTTTTGGCTGAGGCAATGAG 3" |
P6-RT 2.PCR | 3410 - | 5 "CAGTTAGTGGTATTACTTCTGTTAGTGCTT 3" |
env 1. PCR | E115- | 5'AGAAAAATTCCCCTCCACAATTAA 3 " |
env 1. PCR | E20 + | 5'GGGCCACACATGCCTGTGTACCCACAG 3 " |
env 2. PCR | E30 + | 5'GTGTACCCACAGACCCCAGCCCACAAG3 " |
env 2. PCR | E125- | 5'CAATTTCTGGGTCCCCTCCTGAGG 3 " |
P6-RT רצף | 2030 + | 5'TGTTGGAAATGTGGAAAGGAAGGAC 3 " |
P6-RT רצף | 2600 + | 5'ATGGCCCAAAAGTTAAACAATGGC3 " |
P6-RT רצף | 2610 - | 5'TTCTTCTGTCAATGGCCATTGTTTAAC3 " |
P6-RT רצף | 3330 - | 5'TTGCCCAATTCAATTTTCCCACTAA 3 " |
env רצף | E30 + | 5'GTGTACCCACAGACCCCAGCCCACAAG3 " |
env רצף | E125- | 5'CAATTTCTGGGTCCCCTCCTGAGG 3 " |
לוח 5. Primers עבור Assay יחיד רצף הגנום.
באיור 1. סקירה של Assay לקביעת גנום לחרוך (SGS).
איור 2. סקירה של Assay העתק יחיד (SCA).
איור 3. פלייט הגדרת עבור Assay העתק יחיד.
איור 4. צילום מסך של ABI 7700. א 'מראה את HIV-1 עקומת רנ"א רגיל עם דגימות החולה ב מראה עקומה RCAS רגיל עם דגימות החולה ממוסמר.
HIV-1 אנשים נגועים על טיפול משולב תרופתי (CART) או שמטבע הדברים לשלוט יש המון זיהום נגיפי נמוך מאוד, בדרך כלל סביב 1 מ"ל לכל עותק של 4 פלזמה, 11, 12, 17, 18. המון נגיפי בחולים עם שליטה טבעית, לעתים קרובות תנודות סביב להגדיר אדם נקודה 1, 2, 17. מבחני הרגישות של המתוארים כאן...
אין ניגודי אינטרסים הכריז.
המחברים מבקשים להודות חולים שהשתתפו במחקרים רבים של HIV-1.
JMC היה פרופסור מחקר של האגודה האמריקנית לסרטן בתמיכת קרן קירבי FM.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם מגיב | חברה | מספר קטלוגי | תגובות |
Hexamers אקראיים (500 UG / ml) | Promega | C118A | |
TaqMan חיץ | Applied Biosystems | 4304441 | |
RNAsin (40 U / ul) | Promega | N211B | |
האנזים RT (200 U / ul) | Strategene | 600107-51 | |
Amplitaq זהב פולימראז ה-DNA | Applied Biosystems | 4311814 | 6-pack |
Amplitaq 10XGold PCR חיץ II | Applied Biosystems | 4311814 | מגיע עם האנזים |
Magnesiumcloride 25 מ"מ | Applied Biosystems | 4311814 | מגיע עם האנזים |
טריס-1M HCl חיץ, pH 8.0, 5 מ"מ | Invitrogen | AM9855G | |
כתב עילי III הפוך האנזים transcriptase, 200 U / ul | Invitrogen | 18080-044 | |
כתב עילי III חיץ 10X | Invitrogen | מגיע עם האנזים | |
DTT 100 מ"מ | Invitrogen | מגיע עם האנזים | |
פלטינום תקי DNA פולימראז נאמנות גבוהה 5 U / ul | Invitrogen | 11304-102 | |
10X נאמנות גבוהה PCR הצפת | Invitrogen | 11304-102 | מגיע עם האנזים |
Proteinase K-20 מ"ג / מ"ל | Ambion | 2546 | |
Guanidinium Thiocyanate פתרון 6M | FlukaBiochemica | 50983 | |
גליקוגן 20 מ"ג / מ"ל | רוש | 10901393001 | |
Isopropanol | סיגמא אולדריץ | 19516 | |
אתנול 70% | סיגמא אולדריץ | E702-3 | |
מים כיתה מולקולרית | Gibco / Invitrogen | 10977-015 | |
dNTPs (25 mmol כל אחת) | Bioline | BIO-39025 |
שם Euipment | חברה | מספר קטלוגי | תגובות |
Easy צנטריפוגה חותם צינורות (16x73mm) | סיטון מדעי | 6041 | |
לבן Delrin כתרים | סיטון מדעי | 4020 | Caps עבור צינורות חותם קל |
Tube Rack עבור Bell-Top Tubes Optiseal, 8.9 מ"ל | Beckman | 361642 | |
הנהג Hex ½ פתיחת inc | סיטון מדעי | 4013 | |
כובע tupe הסרת | סיטון מדעי | 4014 | |
5 pipettes סרולוגיות מ"ל | שחקן המשנה | 4051 | |
Pipetboy | כל | ||
15 מ"ל pipettes העברה | ISC Bioexpress | P-5005-7 | |
5.8 מ"ל pipettes העברת Dispossable, טיפ מצוין | VWR | 14670-329 | |
15 צנטריפוגות צינורות מ"ל | בז | ||
1 מ"ל צינורות צנטריפוגה | כל | ||
טריס חיץ טבליות מלוחים | סיגמא אולדריץ | T5030-100TAB | |
Ultracentrifuge ואת הרוטור | Sorval | 90SE ו-T-1270 | |
96-PCR גם צלחות | Biorad | HSS-9601 | |
50 מ"ל מאגר מגיב | שחקן המשנה | 4870 | |
Microamp אופטי 96-היטב צלחת תגובה | Applied Biosystems | N801-0560 | |
צלחת אופטית מכסה | Applied Biosystems | 4333183 | |
MicroAmp Pad דחיסה אופטי | Applied Biosystems | 4312639 | |
Microsealסרט | Biorad | MSA-5001 | |
2 מ"ל צינורות צנטריפוגה | כל | ||
1% agarose ג'לים (E-ג'ל, Invitrogen) | Invitrogen | G-7008-01 | |
E-הבסיס (Invitrogen) | Invitrogen | EB-M03 |
EDTA אוסף צינורות כל מותג
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved