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Tropismo do HIV pode ser inferida a partir da região V3 do envelope viral. V3 é PCR amplificados em triplicata utilizando nested RT-PCR, sequenciado, e interpretados usando software de bioinformática. Amostras com a seqüência de um ou mais (s) com pontuações baixas são G2P classificados como não-R5 vírus.
Background: Antes de receber uma droga antagonista de CCR5-classe em HIV terapia, o paciente deve passar por um teste de tropismo do HIV para confirmar que a sua população viral usa o co-receptor CCR5 para a entrada de celulares, e não um co-receptor alternativo. Uma abordagem para testes de tropismo é examinar a seqüência da região V3 do envelope HIV, que interage com o co-receptor.
Métodos: RNA viral é extraído do plasma do sangue. A região V3 é amplificado em triplicado com nested-PCR da transcriptase reversa. As amplificações são então seqüenciados e analisados utilizando o software, RE_Call. Seqüências são então submetidos a um algoritmo de bioinformática, tais como Geno2pheno para inferir tropismo viral da região V3. Seqüências são inferidos a ser não-R5 se sua taxa de falsos positivos Geno2pheno cai abaixo de 5,75%. Se qualquer uma das três seqüências de uma amostra é inferida a ser não-R5, o paciente é improvável que responder a um antagonista do CCR5.
Procedimento:
1. Extração:
Pelo menos 500 mL de plasma de sangue é necessária como entrada de amostra para este teste genotípico de tropismo do HIV.
2. RT-PCR:
4μL de extracto de amostra será ampliado em triplicata utilizando nested RT-PCR métodos. A reação de RT-PCR deve ser criado em uma sala de PCR-limpa.
Reagente | Volume (mL) (1X de reação) |
DEPC água tratada | 10,56 |
Tampão de reação 2x | 20 |
50% de sacarose e 0,04% mix de azul de bromofenol | 4 |
Cartilha para frente visando o HIV região V3 | 0,32 |
Primer reverso | 0,32 |
Enzima - SuperScript III One-Step RT-PCR System com Platinum Taq DNA polimerase | 0,8 |
Total | 36 |
Proceder à segunda etapa PCR rodada
3. Segunda rodada de PCR:
Reagente | Volume (mL) (1X de reação) |
DEPC água tratada | 13,45 |
60% de sacarose, 0,08% cresol mix vermelho | 2 |
Roche HiFi sistema de buffer 2 | 2 |
MgCl 2 | 0,8 |
dNTP | 0,16 |
Frente de primer PCR | 0,15 |
Primer PCR reverso | 0,15 |
Expandir HiFi enzima | 0,29 |
Total | 19 |
4. Eletroforese em gel:
A fim de confirmar que a região V3 foi amplificado com sucesso, um passo de eletroforese em gel é realizada.
Proceder a sequenciamento
5. Seqüenciamento:
Depois de amplificado viral cDNA, as amostras podem ser preparadas para o seqüenciamento. A reação de seqüenciamento deve ocorrer em uma sala de pós-amplificação.
Reagente | Volume (mL) (1X de reação) |
Big Dye | 0,3 |
Big Dye buffer | 2,1 |
Cartilha | 2,6 |
Total | 5,0 |
Proceder à precipitação
6. Precipitação:
Para "limpar" o cDNA viral após a reação de seqüenciamento, execute precipitação etanol utilizando etanol a 95%.
Proceder à desnaturação
7. Desnaturação
8. Analisando os dados resultantes utilizando Software Chamando Base.
9. Inferir tropismo viral de seqüências geradas pelo sequenciamento de base populacional utilizando o algoritmo Geno2pheno Co-receptor.
10. Resultados representante
Quando o protocolo é realizado corretamente deve-se esperar com sucesso seqüência de 2 ou 3 repetições para cada amostra. Negativos correr ao lado de amostras deve ter nenhuma indicação de RNA. A maioria das sequências devem "passar" por basecalling ReCall.
Com base na distribuição de R5 e não-R5 dentro da população viral comunidade, a maioria das amostras de pacientes selecionados aleatoriamente seria de esperar para ter R5 usando vírus. Portanto, a menos que a concepção do projeto iria sugerir o contrário, deve-se esperar ter mais de R5 não R5 amostras.
Tabela 1. A) Os volumes de reagentes necessários para uma reação de One Step RT-PCR e B) do programa do termociclador necessária para realizar a reação de RT-PCR.
A)
Reagente | Volume (mL) (1X de reação) |
DEPC água tratada | 10,56 |
Tampão de reação 2x | 20 |
50% de sacarose e 0,04% mix de azul de bromofenol | 4 |
Frente cartilha SQV3F1 | 0,32 |
Reverso primário CO602 | 0,32 |
Enzima - SuperScript III One-Step RT-PCR System com Platinum Taq DNA polimerase | 0,8 |
Total | 36 |
* Nota:
SQV3F1 seqüência de primer: 5 'GAG CCA CCC ATT ATA CAT TAT TGT 3'
CO602 seqüência de primer: 5 'GCC CAT AGT TGC TGC GCT TCC TCC CAA GAA CC 3'
B)
N º de Ciclos | Tempo | Temperatura |
1 | 30 minutos | 52 ° C |
1 | 2 minutos | 94 ° C |
40 | 15 segundo | 94 ° C |
30 segundo | 55 ° C | |
1,5 minutos | 68 ° C | |
1 | 5 minutos | 68 ° C |
Tabela 2. A) Os volumes de reagentes necessários para uma reação de PCR segunda rodada e B) do programa do termociclador necessária para realizar a segunda reação de PCR rodada.
A)
Reagente | Volume (mL) (1X de reação) |
DEPC água tratada | 13,45 |
60% de sacarose, 0,08% cresol mix vermelho | 2 |
Roche HiFi sistema de buffer 2 | 2 |
MgCl 2 | 0,8 |
dNTP | 0,16 |
Frente cartilha SQV3F2 | 0,15 |
CD4R primer reverso | 0,15 |
Expandir HiFi enzima | 0,29 |
Total | 19 |
* Nota:
SQV3F2 seqüência de primer: 5 'GCC CCA GCT TGT TTT GGT GCG AT 3'
CD4R seqüência de primer: 5 'TAT AAT TCA CTT CTC CAA TTG TCC 3'
B)
N º de Ciclos | Tempo | Temperatura |
1 | 2 minutos | 94 ° C |
35 | 15 segundo | 94 ° C |
30 segundo | 55 ° C | |
Um minuto | 72 ° C | |
1 | 7 minutos | 72 ° C |
Tabela 3. A) Os volumes de reagentes necessários para uma reação de seqüenciamento e B) do programa do termociclador necessária para realizar a reação de seqüenciamento.
A)
Reagente | Volume (mL) (1X de reação) |
Big Dye | 0,3 |
Big Dye buffer | 2,1 |
Cartilha Frente V3FO2F Reversa SQV3R1 | 2,6 |
Total | 5,0 |
* Nota: NÃO combinam primers; uma mistura separada deve ser preparado para cada primer
V3O2F seqüência de primer: 5 'AAT GTC Agy ACA GTA CAA TGT ACA C 3'
SQV3R1 seqüência de primer: 5 'AAA GAA CCT TTC TCC ACA ATT AAA 3'
B)
N º de Ciclos | Tempo | Temperatura |
25 | 10 segundo | 96 ° C |
5 segundo | 50 ° C | |
55 segundo | 60 ° C |
O método apresentado aqui é um método de seqüenciamento padrão aplicado a testes de tropismo. A aplicação clínica do HIV V3 loop envelope seqüenciamento de prever tropismo viral tem sido limitado até tarde. Este método tem se mostrado, em análises retrospectivas do maraviroc (ViiV Healthcare) ensaios clínicos, para ser, no mínimo, igualmente capaz de prever tropismo viral, em comparação com outros ensaios validados usada clinicamente.
Há muitos benefícios para a realização de análises genotípicas do loop V3 para a previsão do tropismo. Em primeiro lugar, este procedimento pode ser realizado em qualquer instalação com equipamentos de seqüenciamento operacionais, aumentando a acessibilidade e reduzindo o tempo de resposta de teste de tropismo. Em comparação, o Ensaio Trofile fenotípica melhorada Sensibilidade (ESTA) (Monogram Biosciences), que serviu como padrão-ouro para o teste de tropismo, é realizada em um centro no sul da Califórnia. Os benefícios adicionais incluem a exigência de menos matéria-prima e uma carga viral plasmática mínima necessária de 500copies/mL. Assim, os custos operacionais de executar o ensaio genotípicas são relativamente baixos em comparação com aqueles de ensaios fenotípicos. O uso do software ReCall em particular elimina a necessidade de revisão seqüência manual, que tende a ser uma parte do trabalho intensivo de análises genótipo.
O método aqui apresentado é bastante simples, sem nenhuma outra etapa específica superam em importância. Sugerimos execução PCR e seqüenciamento em triplicado para aumentar as chances de capturar espécies minoria dentro da população viral de uma amostra. Replica maior do que três podem ser realizadas, no entanto, temos encontrado triplicatas para ser eficiente e confiável. Sugerimos também usando o One Step-Reverse Transcriptase PCR Kit (Qiagen), que realiza tanto RT-PCR e PCR em primeiro turno a mesma reação, mantendo alta sensibilidade e especificidade.
Desenvolvimento deste ensaio foi apoiada por Viiv Saúde e os Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (CIHR) e através de um Presidente GlaxoSmithKline / CIHR em Virologia Clínica de Dr. Harrigan.
Apoio prestado pela Pfizer e Healthcare ViiV.
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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