Esta pesquisa foi apoiada pelo Programa de P &amp; D para a Sociedade da Fundação Nacional de Pesquisa (NRF), financiado pelo Ministério da Ciência, TIC e Planejamento Futuro (Grant No. 2013M3C8A1075908).

1. Extração de DNA de linhas celulares FFPE Referência Padrão Nota: Para este procedimento, a extracção do ADN foi realizada a partir de linhas celulares padrão de referência (FFPE HD598, HD593, HD617, HD273 e de tipo selvagem (WT)) usando o kit de isolamento de DNA de tecidos FFPE como descrito no protocolo abaixo. Extracção automática do DNA foi conseguida seguindo as instruções do fabricante para o isolamento de DNA total. <ol><li> Usando um micrótomo eo bloco FFPE original, preparar manualmente seções frescas antes da extração de DNA e análise, de acordo com os procedimentos estabelecidos. Assegurar que a amostra de entrada para a secção (s) tecido analisado não exceda uma espessura total de 10 um e que a área de superfície que não excede 600 mm2 para uma única secção. </li></ol> 1.2 protocolo TPS Nota: As quantidades indicadas na Tabela 1 correspondem ao mínimo necessária para processar 48 amostras, e o procedimentoapresentadas estão de acordo com as diretrizes do TPS. Antes de iniciar o experimento estabelecer-se as amostras de FFPE em o e-tubo de centrifugação a 600 xg, para evitar a perda de amostras durante o programa automatizado. <ol><li> Ative o instrumento isolamento de ADN automatizada e computador. Abra o software de controle Run e inserir uma bandeja de carregamento automático em área de plataforma de carga do TPS. </li><li> Distribuir reagentes em suas depressões correspondentes, como mostrado na Figura 1. <ol><li> Coloque as amostras (4 BRAF WT, BRAF V600E 50%, 5% e 1%) nas cremalheiras porta-amostras. </li><li> Coloque as caixas de ponta nos cochos nas colunas 2 e 3 e confira as dicas para a presença de mais de um filtro por ponta, que irá abortar a execução. </li><li> Assegurar a mistura adequada de tampão de lise e o tampão de lavagem, invertendo-lhes 3-5 vezes e carregá-los para as respectivas calhas na coluna 4 (Figura 1). </li><li> Após a inversão de algumas vezes ou vort leveexing, carregar o tampão de eluição, esferas magnéticas, e tampão de FFPE em pequenas depressões na coluna 5, deixando um espaço vazio onde indicado (Figura 1, Tabela 1). </li><li> Coloque 2 ml de uma placa de profundidade bem (DWP) sobre o suporte da placa (Figura 1). </li></ol></li><li> Execute os seguintes passos finais antes de iniciar uma execução: <ol><li> Uncap todos os tubos e as calhas reagentes. Confirme que a capacidade suficiente disponível no frasco de resíduos líquidos. Confirme se o frasco de resíduos sólidos está vazio e forrado com um saco de risco biológico. Confirme se a placa de ejeção de ponta é centrado na montagem de resíduos. </li><li> Feche a tampa frontal. </li></ol></li><li> Inicie o software. Abra o arquivo NA_Prep_Main_MLSTARlet.med. </li><li> Clique em &quot;Iniciar&quot;. O status do instrumento vai mudar de marcha lenta até execução. </li><li> Digite o número de amostras para essa execução. Escolha o método desejado para essa execução (DNA = 0). Introduza a posição da primeira alta volume ponta, a seleção de &quot;1&quot; se todas as bandejas estão cheias. Introduza a posição da primeira dica volume padrão, selecionando &quot;1&quot; se todas as bandejas estão cheias. Nota: O instrumento será executado através de etapas automatizadas, sem intervenção do usuário. Um fluxo de trabalho detalhado é mostrado na Figura 2. Uma vez que o experimento é terminada, os resíduos de reagentes e as pontas são injectados para dentro do conjunto de resíduos. </li><li> Quantificar ADN genómico purificado, utilizando um método fluorométrico. Nota: As amostras de DNA que contêm uma concentração mínima de 3,3 ng / mL são submetidos à análise ddPCR (seção 2). </li></ol> 2. Mutação DNA Profiling: ddPCR Protocol Nota: O protocolo de mutação de DNA profiling consiste em 3 etapas principais: 1) geração gota, 2) amplificação convencional PCR, 3) leitura da gota e 4) mutação do DNA profiling. 2.1. Geração de gotículas Nota: ddPCR é Supermixrecomendado para ddPCR, como esta mistura contém os reagentes necessários para a geração de gotículas. <ol><li> Para evitar a contaminação, siga as precauções padrão, como o uso de luvas, usando um capuz limpo PCR, pipetas limpas, e tubos de baixa ligação às proteínas. </li><li> Assegure-se que a concentração mínima da amostra de DNA genómico humano é de 3,3 ng / uL. Nota: A quantidade de concentração purificado amostra de DNA varia de acordo com a análise de detecção de frequência de mutação%. </li><li> Montar misturas reaccionais de PCR em placas de 96 poços. Descongelar e equilibrar os componentes da reacção à temperatura ambiente. Prepare reações de PCR, combinando 2X ddPCR supermix (10 ul) e 20 primers (frente e verso, a 900 nm) e sonda (250 milhas náuticas) com cada amostra de ADN purificado (66ng / 2 ul) fazer até 20 l com água destilada (como por o protocolo gerador de gota) </li><li> Vortex a mistura cuidadosamente para assegurar a homogeneidade e centrifugar para recolher rapidamente os conteúdos ao fundo do tubo antes de dispensar. Carga 20 &amp; #181, L para o cartucho para a formação de gotículas. </li><li> A operação do gerador de gotícula de, acordo com o protocolo recomendado pelo fabricante <ol><li> Insira o cartucho no suporte com o entalhe do cartucho posicionado no lado superior esquerdo do titular. Adicionar 20 ul de mistura reaccional contendo amostras para o meio, e 70 ul de óleo de gerador para os poços de fundo. </li><li> Fixar a junta em toda a parte superior do cartucho. Certifique-se de que a junta está firmemente viciado em ambas as extremidades do titular; de outra forma, uma pressão suficiente para a geração de gotículas não serão alcançados. </li><li> Abra o gerador de gotículas ao pressionar o botão verde na parte superior do aparelho e inserir o cartucho. Quando o titular está na posição correta, tanto o poder (da esquerda para direita) e titular (médio direito) luzes indicadoras são verdes. </li><li> Pressione o botão de cima do instrumento novamente para fechar a porta e iniciar a geração de gotículas. Nota: Depois de pressionar a button, ele próprio um múltiplas posições ao longo dos poços de saída, desenho petróleo e amostras através dos canais microfluídicos, onde gotículas são criados. Gotas fluir para a gota bem, onde se acumulam. A luz indicadora de gota (à direita) pisca em verde após 10 segundos para indicar que a geração de gota está em andamento. </li><li> Quando a geração de gota está completa, todos os 3 luzes indicadoras de mudar para verde sólido; abrir a porta, pressionando o botão, e remova o suporte da unidade. Remover a vedação descartável do titular e descartá-lo. Nota: Os poços superior do cartucho conter gotículas, e os poços e inferiores são médias quase vazia, com uma pequena quantidade de óleo residual. </li></ol></li></ol> 2.2. Preparação para a PCR <ol><li> Para cada amostra, pipetar a 40 ul do conteúdo das gotículas a partir do topo bem os cartuchos num único poço de uma placa de 96 poços de PCR recomendado como indicado no protocolo do aparelho do fabricante. NãoTE: Usando uma pipeta multi-canal é ideal para a transferência de gotas de emulsões. Aspiração lenta e suave de gotículas é recomendado para minimizar corte gotícula durante as transferências. </li><li> Selar a placa PCR com a folha imediatamente após a transferência de gotas para evitar a evaporação. Use selos perfuráveis ​​placa de folha que são compatíveis com o vedante de placa de PCR e as agulhas no leitor de gotícula. Siga as instruções do manual da placa PCR instrução selador. </li><li> Ajustar a temperatura vedante de placa a 180 ° C e o tempo de 5 segundos. </li><li> Toque na seta para abrir a porta da bandeja. Posicione o bloco de suporte na bandeja com o lado de 96 poços voltada para cima. Colocar a placa de 96 poços para o bloco de suporte e assegurar que todos os poços da placa são alinhados com o bloco de suporte. </li><li> Cobrir a placa de 96 poços com uma folha de selagem de folha metálica perfurável. Uma vez que a placa de 96 poços é fixada no bloco de suporte e coberta com a folha de vedação perfurável, tocar no botão de vedação. O tabuleiro fecharáe vedação de calor irá iniciar. </li><li> Quando selagem térmica estiver concluída, a porta se abre automaticamente; remova a placa do bloco de calor de ciclos térmicos e, em seguida, remover o bloco de calor. </li><li> Assegurar que todos os poços da placa são vedados através da verificação de que as depressões na folha são facilmente aparentes ao longo cada poço. Uma vez selado, a placa está pronta para o ciclo térmico. </li><li> Uma vez que as gotículas são removidos, pressionar as patilhas de suporte do cartucho para abri-la. Remova o cartucho vazio e descartá-lo. </li><li> Realizar a amplificação por PCR convencional, seguindo os parâmetros descritos na Tabela 2. </li></ol> 2.3 leitura gota (conforme o protocolo recomendado pelo fabricante) Nota: Após amplificação por PCR do ácido nucleico alvo nas gotículas, o instrumento leitor gota analisa cada gotícula individual utilizando um sistema de detecção de 2-13 cor. Nós normalmente definido para detectar um FAMd VIC fluorophores repórter. <ol><li> Clique em &quot;sistema nivelado&quot; para preparar o leitor gota e torná-lo pronto para a análise ddPCR. </li><li> Coloque a placa no leitor de gota e clique em &quot;Iniciar&quot;. O leitor gota aspira cada amostra, singulates as gotas, e córregos-los em um único arquivo passado um detector de 2 cores. O detector lê as gotículas para enumerar as amostras positivas e negativas. </li><li> Quando leitura gota está completa, abra a porta e retire o suporte da placa da unidade. Remova a placa de 96 poços de PCR a partir do suporte e descartá-lo. </li><li> Para uma manutenção adequada, substitua o óleo leitor gota e esvaziar o recipiente de resíduos, conforme necessário. Adicionar 50 ml de 10% de água sanitária para o frasco de resíduos para evitar o crescimento microbiano. </li></ol> 2.4 ADN mutação perfis (de acordo com o protocolo recomendado pelo fabricante) Nota: Gotas de PCR-positivas e negativas por PCR são contados para fornecer Quantific absolutação de mutações BRAF V600E-alvo de DNA em forma digital, utilizando software de análise de dados. <ol><li> Clique em Configurar para inserir informações sobre as amostras, ensaios e experimentos. </li><li> Na janela de configuração, coloque uma placa (filename.qlp), em seguida, clique em Analisar para abrir e analisar os dados. A interface de análise de dados é separado em três janelas: Resultados da Mesa, Bem Seletor e processou dados / gráfica de vídeo. </li><li> Na janela de dados processados, os dados de concentração para cada alvo aparecem nos poços da placa mapa e estão tabelados na Tabela de Resultados. Clique Concentração de visualizar dados em parcelas de concentração. </li></ol>

<ol>
	<li>Vogelstein, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+alterations+during+colorectal-tumor+development.">Genetic alterations during colorectal-tumor development.</a> The New England journal of medicine. 319, 525-532 (1988).</li><li>Davies, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutations+of+the+BRAF+gene+in+human+cancer.">Mutations of the BRAF gene in human cancer.</a> Nature. 417, 949-954 (2002).</li><li>Solit, D. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BRAF+mutation+predicts+sensitivity+to+MEK+inhibition.">BRAF mutation predicts sensitivity to MEK inhibition.</a> Nature. 439, 358-362 (2006).</li><li>Wong, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+developments+in+anti-cancer+agents+targeting+the+Ras/Raf/+MEK/ERK+pathway.">Recent developments in anti-cancer agents targeting the Ras/Raf/ MEK/ERK pathway.</a> Recent patents on anti-cancer drug discovery. 4, 28-35 (2009).</li><li>Brose, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BRAF+and+RAS+mutations+in+human+lung+cancer+and+melanoma.">BRAF and RAS mutations in human lung cancer and melanoma.</a> Cancer research. 62, 6997-7000 (2002).</li><li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BRAF+mutations+in+colon+cancer+are+not+likely+attributable+to+defective+DNA+mismatch+repair.">BRAF mutations in colon cancer are not likely attributable to defective DNA mismatch repair.</a> Cancer research. 63, 5209-5212 (2003).</li><li>Hindson, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Throughput+Droplet+Digital+PCR+System+for+Absolute+Quantitation+of+DNA+Copy+Number.">High-Throughput Droplet Digital PCR System for Absolute Quantitation of DNA Copy Number.</a> Anal Chem. 83, 8604-8610 (1021).</li><li>Pinheiro, L. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+a+Droplet+Digital+Polymerase+Chain+Reaction+Format+for+DNA+Copy+Number+Quantification.">Evaluation of a Droplet Digital Polymerase Chain Reaction Format for DNA Copy Number Quantification.</a> Anal Chem. 84, 1003-1011 (1021).</li><li>Jones, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+copy+target+detection+by+Droplet+Digital+PCR+through+application+of+a+novel+open+access+bioinformatic+pipeline,+'definetherain'.">Low copy target detection by Droplet Digital PCR through application of a novel open access bioinformatic pipeline, 'definetherain'.</a> Journal of virological methods. 202, 46-53 (2014).</li><li>Strain, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+precise+measurement+of+HIV+DNA+by+droplet+digital+PCR.">Highly precise measurement of HIV DNA by droplet digital PCR.</a> PloS one. 8, e55943 (2013).</li><li>Miotke, L., Lau, B. T., Rumma, R. T., Ji, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+sensitivity+detection+and+quantitation+of+DNA+copy+number+and+single+nucleotide+variants+with+single+color+droplet+digital+PCR.">High sensitivity detection and quantitation of DNA copy number and single nucleotide variants with single color droplet digital PCR.</a> Anal Chem. 86, 2618-2624 (2014).</li><li>Bizouarn, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+applications+using+digital+PCR.">Clinical applications using digital PCR.</a> Methods in molecular biology. 1160, 189-214 (2014).</li><li>McDermott, G. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+target+detection+using+DNA-binding+dye+chemistry+in+droplet+digital+PCR.">Multiplexed target detection using DNA-binding dye chemistry in droplet digital PCR.</a> Anal Chem. 85, 11619-11627 (2013).</li><li>Milbury, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determining+lower+limits+of+detection+of+digital+PCR+assays+for+cancer-related+gene+mutations.">Determining lower limits of detection of digital PCR assays for cancer-related gene mutations.</a> Biomolecular detection and quantification. 1, 8-22 (2014).</li><li>Zhu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Sensitive+Droplet+Digital+PCR+Method+for+Detection+of+EGFR+Activating+Mutations+in+Plasma+Cell-Free+DNA+from+Patients+with+Advanced+Non-Small+Cell+Lung+Cancer.">Highly Sensitive Droplet Digital PCR Method for Detection of EGFR Activating Mutations in Plasma Cell-Free DNA from Patients with Advanced Non-Small Cell Lung Cancer.</a> The Journal of molecular diagnostics: JMD. , (2015).</li><li>Fan, H., Gulley, M. 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Myung Ryuri Oh, Si Kim Eun, e Young Kim DEUG são funcionários da ABION CRO.

Aqui, destaca-se a aplicabilidade do ddPCR e isolamento de DNA a partir de amostras de linhas celulares FFPE padrão de referência para uma avaliação específica mutação genética. Neste estudo, a TPS método de isolamento de DNA automatizado é utilizado, que pode ser facilmente adaptado, automatizada, e pode acomodar até 48 amostras diferentes simultaneamente, permitindo experiências escala maior e menor variabilidade. Uma das limitações do isolamento de ADN no presente trabalho é que todas as amostras FFPE ...

A acumulação de mutações genéticas nos genes reguladores chave altera a programação de células normais como a proliferação celular, diferenciação, sobrevivência e, levando a um cancro. A via RAS-RAF-cinase de MAP-medeia as respostas celulares a sinais de crescimento. Mutações BRAF oncogênico pode resultar de mutações driver no gene BRAF, que podem causar o BRAF oncoprotein para tornar-se hiperativa 2. As mutações no gene BRAF também resultar na sinalização a jusante através hiperactiva MEK e ERK 3, que, por sua vez, conduz ao crescimento celular e proliferação excessiva de forma independente do crescimento mediada pelo factor de regulação 4-6. Várias ferramentas estão disponíveis para a mutação de DNA profiling, como em tempo real mutações BRAF V600E quantitativas na fixados em formol, embebidos em parafina (FFPE) de referência linhas de células normais por ddPCR. ddPCR é um método baseado na PCR, para a quantificação absolutaoferecendo maior precisão em comparação com em tempo real quantitativa de PCR convencional (qPCR) 7,8. ddPCR também oferece maior potência e precisão de resolução para a detecção de mutações raras em modelos de DNA, permitindo a pesquisa de cancro mais informativo e diagnóstico 9. Vantagens adicionais do ddPCR sobre qPCR convencional incluem a sua sensibilidade e precisão melhorada quando se estuda número de cópias baixo de modelo 10-12. Nisto, um protocolo de extracção automática de ADN a partir de linhas celulares FFPE padrão de referência, seguido pela determinação da presença ou ausência de mutações BRAF V600E por ddPCR é demonstrada. O uso de software para análise de dados e uma representação gráfica dos resultados são também descritos. Todo o procedimento é relativamente simples e completamente depende do número de amostras a serem perfiladas e o número de máquinas de PCR e ddPCR convencionais disponíveis. O protocolo seguinte descreve os procedimentos padrão para BR<html> Linhas celulares AF V600E-positivos FFPE de referência padrão (HD598, HD593, HD617, HD273 e do tipo selvagem (WT)) é realizado em um instrumento totalmente automatizada usando a preparação do sistema (TPS) protocolo de tecido. Subsequentemente, as amostras de ADN isoladas são analisadas quanto à presença de mutações de BRAF V600E usando o sistema ddPCR. Análise da mutação alvo é realizada após todas as amostras foram perfilado e os dados terem sido carregados no software de análise de dados. Dependendo do número de amostras / grupos estudados, a análise dos dados pode exigir a partir de uma a várias horas. O componente experimental da metodologia requer precisão na manipulação <a href="http://www.jove.com/science-education/5096/isolating-nucleic-acids-from-yeast" title="Isolando Nucleic Acids de levedura, um vídeo JoVE Educação Ciência explicando mais sobre sobre o contexto do RNA">de ADN</a> eneurológica Pipettes e Pipetadores, um vídeo de Educação Científica JoVE explicando mais sobre sobre o contexto de pipetagem &quot;&gt; pipetando para placas de 96 poços, enquanto a análise dos dados é realizada utilizando software.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&#160;Hamilton MICROLAB STARlet IVD instrument</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>10701001</td>
			<td>Automated DNA isolation instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QX200 Droplet Generator&#160;</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>772BR1119</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QX200 Droplet Reader</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>771BR1497</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conventional PCR machine capable of ramp-time adjustment</td>
			<td></td>
			<td>621BR17718</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PX1 PCR plate sealer</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>770BR1575</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QuantaSoft software</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNA isolation kit&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VERSANT Tissue Preparation Reagents Box 1&#160;</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>10632398</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VERSANT Tissue Preparation Reagents Box 1&#160;</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>10632399</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO-RE tips</td>
			<td>Siemens</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ddPCR mutation analysis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ddPCR Supermix&#160;</td>
			<td>Bio-Rad&#160;</td>
			<td>BR186-3010</td>
			<td>2X concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DG8 cartridge&#160;</td>
			<td>Bio-Rad&#160;</td>
			<td>BR186-4008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Droplet Generator oil</td>
			<td>Bio-Rad&#160;</td>
			<td>BR-186-3005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gasket</td>
			<td>Bio-Rad&#160;</td>
			<td>BR186-3006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Droplet reader oil</td>
			<td>Bio-Rad&#160;</td>
			<td>BR-186-3004</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

employing digital droplet pcr to detect braf v600e mutations in formalin-fixed paraffin-embedded reference standard cell lines

ddPCR is a highly sensitive PCR method that utilizes a water-oil emulsion system. Using a droplet generator, an extracted nucleic acid sample is partitioned into ~20,000 nano-sized, water-in-oil droplets, and PCR amplification occurs in individual droplets. The ddPCR approach is in identifying sequence mutations, copy number alterations, and select structural rearrangements involving targeted genes. Here, we demonstrate the use of ddPCR as a powerful technique for precisely quantitating rare BRAF V600E mutations in FFPE reference standard cell lines, which is helpful in identifying individuals with cancer. In conclusion, ddPCR technique offers the potential to precisely profile the specific rare mutations in different genes in various types of FFPE samples.

Pela nossa análise ddPCR, estudamos as linhas de células-padrão de referência mutação BRAF V600E FFPE. O leitor gota se conecta a um laptop software de análise de dados do computador de corrida. Cada gotícula individual é definido com base na amplitude fluorescente como sendo positivos ou negativos. O software fornecido pelo fabricante também permite um corte definido pelo usuário para ser inscrito para definir o limite entre as gotículas positivos e negativos. O número de gotículas de positivos e...

Watch this Scientific Journal Video about Employing Digital Droplet PCR to Detect BRAF V600E Mutations in Formalin-fixed Paraffin-embedded Reference Standard Cell Lines at JoVE.com

Employing Digital Droplet PCR to Detect BRAF V600E Mutations in Formalin-fixed Paraffin-embedded Reference Standard Cell Lines

O objetivo deste vídeo é para demonstrar como executar extração de DNA automatizado a partir de linhas fixas em formalina e embebidos em parafina (FFPE) de referência padrão de células e de gotículas digital de análise de PCR (ddPCR) para detectar mutações raras em um ambiente clínico. Detecção de mutações em amostras de FFPE demonstra a utilidade clínica de ddPCR em amostras FFPE.

Empregando Digital Gota PCR para detectar mutações BRAF V600E em parafina-encaixados Linhas Celulares de Referência Padrão fixadas em formalina

ddPCR is a highly sensitive PCR method that utilizes a water-oil emulsion system. Using a droplet generator, an extracted nucleic acid sample is ...

employing-digital-droplet-pcr-to-detect-braf-v600e-mutations-formalin

Research

JoVE Journal

Biology

13.2K visualizações.  Seoul National University.  O objetivo deste vídeo é para demonstrar como executar extração de DNA automatizado a partir de linhas fixas em formalina e embebidos em parafina (FFPE) de referência padrão de células e de gotículas digital de análise de PCR (ddPCR) para detectar mutações raras em um ambiente clínico. Detecção de mutações em amostras de FFPE demonstra a utilidade clínica de ddPCR em amostras FFPE. 

Vídeo: Employing Digital Droplet PCR to Detect BRAF V600E Mutations in Formalin-fixed Paraffin-embedded Reference Standard Cell Lines

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

The molecular characterization of muscular dystrophies and myopathies in humans has revealed the complexity of muscle disease and genetic analysis of muscle specification, formation and function in model systems has provided valuable insight into muscle physiology. Therefore, identifying and characterizing molecular mechanisms that underlie muscle damage is critical. The structure of adult Drosophila multi-fiber muscles resemble vertebrate striated muscles 1 and the genetic tractability of Drosophila has made it a great system to analyze dystrophic muscle morphology and characterize the processes affecting muscular function in ageing adult flies 2. Here we present the histological technique for preparing paraffin-embedded and frozen sections of Drosophila thoracic muscles. These preparations allow for the tissue to be stained with classical histological stains and labeled with protein detecting dyes, and specifically cryosections are ideal for immunohistochemical detection of proteins in intact muscles. This allows for analysis of muscle tissue structure, identification of morphological defects, and detection of the expression pattern for muscle/neuron-specific proteins in Drosophila adult muscles. These techniques can also be slightly modified for sectioning of other body parts.

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

Identification of mechanisms underlying muscle damage is crucial. Here we present the histological technique for preparing paraffin-embedded and frozen sections of Drosophila thoracic muscles. This allows analysis of muscle morphology and localization of protein and other muscle cell components.

Seções incluído em parafina e congelados de Drosophila Músculos Adulto

The molecular characterization of muscular dystrophies and myopathies in humans has revealed the complexity of muscle disease and genetic analysis of ...

Biologia

DNA Extraction from Paraffin Embedded Material for Genetic and Epigenetic Analyses

Disease development and progression are characterized by frequent genetic and epigenetic aberrations including chromosomal rearrangements, copy number gains and losses and DNA methylation. Advances in high-throughput, genome-wide profiling technologies, such as microarrays, have significantly improved our ability to identify and detect these specific alterations. However as technology continues to improve, a limiting factor remains sample quality and availability. Furthermore, follow-up clinical information and disease outcome are often collected years after the initial specimen collection. Specimens, typically formalin-fixed and paraffin embedded (FFPE), are stored in hospital archives for years to decades. DNA can be efficiently and effectively recovered from paraffin-embedded specimens if the appropriate method of extraction is applied. High quality DNA extracted from properly preserved and stored specimens can support quantitative assays for comparisons of normal and diseased tissues and generation of genetic and epigenetic signatures 1. To extract DNA from paraffin-embedded samples, tissue cores or microdissected tissue are subjected to xylene treatment, which dissolves the paraffin from the tissue, and then rehydrated using a series of ethanol washes. Proteins and harmful enzymes such as nucleases are subsequently digested by proteinase K. The addition of lysis buffer, which contains denaturing agents such as sodium dodecyl sulfate (SDS), facilitates digestion 2. Nucleic acids are purified from the tissue lysate using buffer-saturated phenol and high speed centrifugation which generates a biphasic solution. DNA and RNA remain in the upper aqueous phase, while proteins, lipids and polysaccharides are sequestered in the inter- and organic-phases respectively. Retention of the aqueous phase and repeated phenol extractions generates a clean sample. Following phenol extractions, RNase A is added to eliminate contaminating RNA. Additional phenol extractions following incubation with RNase A are used to remove any remaining enzyme. The addition of sodium acetate and isopropanol precipitates DNA, and high speed centrifugation is used to pellet the DNA and facilitate isopropanol removal. Excess salts carried over from precipitation can interfere with subsequent enzymatic assays, but can be removed from the DNA by washing with 70% ethanol, followed by centrifugation to re-pellet the DNA 3. DNA is re-suspended in distilled water or the buffer of choice, quantified and stored at -20&deg;C. Purified DNA can subsequently be used in downstream applications which include, but are not limited to, PCR, array comparative genomic hybridization 4 (array CGH), methylated DNA Immunoprecipitation (MeDIP) and sequencing, allowing for an integrative analysis of tissue/tumor samples.

This video demonstrates the protocol for DNA extraction from formalin-fixed paraffin-embedded material. This is a multi-day procedure in which tissue sections are deparaffinized with xylene, rehydrated with ethanol and treated with proteinase K to purify and isolate DNA for subsequent gene-specific or genome-wide analysis.

Extração de DNA de material parafinado Embedded para análises genéticas e epigenéticas

Disease development and progression are characterized by frequent genetic and epigenetic aberrations including chromosomal rearrangements, copy number ...

Proteomic Sample Preparation from Formalin Fixed and Paraffin Embedded Tissue

Preserved clinical material is a unique source for proteomic investigation of human disorders. Here we describe an optimized protocol allowing large scale quantitative analysis of formalin fixed and paraffin embedded (FFPE) tissue. The procedure comprises four distinct steps. The first one is the preparation of sections from the FFPE material and microdissection of cells of interest. In the second step the isolated cells are lysed and processed using 'filter aided sample preparation' (FASP) technique. In this step, proteins are depleted from reagents used for the sample lysis and are digested in two-steps using endoproteinase LysC and trypsin. 
After each digestion, the peptides are collected in separate fractions and their content is determined using a highly sensitive fluorescence measurement. Finally, the peptides are fractionated on 'pipette-tip' microcolumns. The LysC-peptides are separated into 4 fractions whereas the tryptic peptides are separated into 2 fractions. In this way prepared samples allow analysis of proteomes from minute amounts of material to a depth of 10,000 proteins. Thus, the described workflow is a powerful technique for studying diseases in a system-wide-fashion as well as for identification of potential biomarkers and drug targets.

Archival formalin fixed and paraffin embedded (FFPE) clinical samples are valuable material for investigation of diseases. Here we demonstrate a sample preparation workflow allowing in-depth proteomic analysis of microdissected FFPE tissue.

Preparação de Amostras de proteômica fixados em formalina e embebidos em parafina Tissue

Preserved clinical material is a unique source for proteomic investigation of human disorders. Here we describe an optimized protocol allowing large scale ...

MicroRNA In situ Hybridization for Formalin Fixed Kidney Tissues

In this article we describe a method for colorimetric detection of miRNA in the kidney through in situ hybridization with digoxigenin tagged microRNA probes. This protocol, originally developed by Kloosterman and colleagues for broad use with Exiqon miRNA probes1, has been modified to overcome challenges inherent in miRNA analysis in kidney tissues. These include issues such as structure identification and hard to remove residual probe and antibody. Use of relatively thin, 5 mm thick, tissue sections allowed for clear visualization of kidney structures, while a strong probe signal was retained in cells. Additionally, probe concentration and incubation conditions were optimized to facilitate visualization of microRNA expression with low background and nonspecific signal. Here, the optimized protocol is described, covering the initial tissue collection and preparation through the mounting of slides at the end of the procedure. The basic components of this protocol can be altered for application to other tissues and cell culture models.

MicroRNA In situ Hybridization for Formalin Fixed Kidney Tissues

This article describes an in situ hybridization protocol optimized for colormetric detection of microRNA expression in formalin fixed kidney sections.

MicroRNA<em&gt; Em situ</em&gt; Hibridização de tecidos de rim fixadas em formalina

In this article we describe a method for colorimetric detection of miRNA in the kidney through in situ hybridization with digoxigenin tagged microRNA ...

Profiling Individual Human Embryonic Stem Cells by Quantitative RT-PCR

Heterogeneity of stem cell population hampers detailed understanding of stem cell biology, such as their differentiation propensity toward different lineages. A single cell transcriptome assay can be a new approach for dissecting individual variation. We have developed the single cell qRT-PCR method, and confirmed that this method works well in several gene expression profiles. In single cell level, each human embryonic stem cell, sorted by OCT4::EGFP positive cells, has high expression in OCT4, but a different level of NANOG expression. Our single cell gene expression assay should be useful to interrogate population heterogeneities.

Single cell gene expression assay is needed for understanding stem cell heterogeneities.

Profiling Individual células estaminais embrionárias humanas por RT-PCR quantitativo

Heterogeneity of stem cell population hampers detailed understanding of stem cell biology, such as their differentiation propensity toward different ...

qPCR Is a Sensitive and Rapid Method for Detection of Cytomegaloviral DNA in Formalin-fixed, Paraffin-embedded Biopsy Tissue

It is crucial to identify cytomegalovirus (CMV) infection in the gastrointestinal (GI) tract of immunosuppressed patients, given their greater risk for developing severe infection. Many laboratory methods for the detection of CMV infection have been developed, including serology, viral culture, and molecular methods. Often, these methods reflect systemic involvement with CMV and do not specifically identify local tissue involvement. Therefore, detection of CMV infection in the GI tract is frequently done by traditional histology of biopsy tissue. Hematoxylin and eosin (H&#38;E) staining in conjunction with immunohistochemistry (IHC) have remained the mainstays of examining these biopsies. H&#38;E and IHC sometimes result in atypical (equivocal) staining patterns, making interpretation difficult. It was shown that quantitative polymerase chain reaction (qPCR) for CMV can successfully be performed on formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) biopsy tissue for very high sensitivity and specificity. The goal of this protocol is to demonstrate how to perform qPCR testing for the detection of CMV in FFPE biopsy tissue in a clinical laboratory setting. This method is likely to be of great benefit for patients in cases of equivocal staining for CMV in GI biopsies.

This protocol describes qPCR detection of cytomegalovirus in formalin-fixed, paraffin-embedded biopsy tissue, which is rapid, sensitive, specific, and useful for interpreting equivocal hematoxylin and eosin or immunohistochemical staining patterns.

qPCR é um método sensível e rápido para detecção de DNA por citomegalovírus em formalina-fixo, tecido da biópsia de parafina-embedded

It is crucial to identify cytomegalovirus (CMV) infection in the gastrointestinal (GI) tract of immunosuppressed patients, given their greater risk for ...

Preparation of Formalin-fixed Paraffin-embedded Tissue Cores for both RNA and DNA Extraction

Formalin-fixed paraffin embedded tissue (FFPET) represents a valuable, well-annotated substrate for molecular investigations. The utility of FFPET in molecular analysis is complicated both by heterogeneous tissue composition and low yields when extracting nucleic acids. A literature search revealed a paucity of protocols addressing these issues, and none that showed a validated method for simultaneous extraction of RNA and DNA from regions of interest in FFPET. This method addresses both issues. Tissue specificity was achieved by mapping cancer areas of interest on microscope slides and transferring annotations onto FFPET blocks. Tissue cores were harvested from areas of interest using 0.6 mm microarray punches. Nucleic acid extraction was performed using a commercial FFPET extraction system, with modifications to homogenization, deparaffinization, and Proteinase K digestion steps to improve tissue digestion and increase nucleic acid yields. The modified protocol yields sufficient quantity and quality of nucleic acids for use in a number of downstream analyses, including a multi-analyte gene expression platform, as well as reverse transcriptase coupled real time PCR analysis of mRNA expression, and methylation-specific PCR (MSP) analysis of DNA methylation.

This modified extraction protocol improves RNA and DNA yields from more precisely targeted regions of interest in histopathologic tissue blocks.

Preparação de Núcleos de tecido parafina-encaixados formalina-fixados para RNA e DNA Extraction

Formalin-fixed paraffin embedded tissue (FFPET) represents a valuable, well-annotated substrate for molecular investigations. The utility of FFPET in ...

Magnetic-Activated Cell Sorting Strategies to Isolate and Purify Synovial Fluid-Derived Mesenchymal Stem Cells from a Rabbit Model

Mesenchymal stem cells (MSCs) are the main cell source for cell-based therapy. MSCs from articular cavity synovial fluid could potentially be used for cartilage tissue engineering. MSCs from synovial fluid (SF-MSCs) have been considered promising candidates for articular regeneration, and their potential therapeutic benefit has made them an important research topic of late. SF-MSCs from the knee cavity of the New Zealand white rabbit can be employed as an optimized translational model to assess human regenerative medicine. By means of CD90-based magnetic activated cell sorting (MACS) technologies, this protocol successfully obtains rabbit SF-MSCs (rbSF-MSCs) from this rabbit model and further fully demonstrates the MSC phenotype of these cells by inducing them to differentiate to osteoblasts, adipocytes, and chondrocytes. Therefore, this approach can be applied in cell biology research and tissue engineering using simple equipment and procedures.

This article presents a simple and economic protocol for the straightforward isolation and purification of mesenchymal stem cells from New Zealand white rabbit synovial fluid.

Magnético-ativado da pilha classificação estratégias para isolar e purificar sinovial fluidos derivados mesenquimais células-tronco de um modelo de coelho

Mesenchymal stem cells (MSCs) are the main cell source for cell-based therapy. MSCs from articular cavity synovial fluid could potentially be used for ...

Quantitative Immunoblotting of Cell Lines as a Standard to Validate Immunofluorescence for Quantifying Biomarker Proteins in Routine Tissue Samples

Quantification of proteins of interest in formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tissue samples is important in clinical and research applications. An optimal method of quantification is accurate, has a broad linear dynamic range and maintains the structural integrity of the sample to allow for identification of individual cell types. Current methods such as immunohistochemistry (IHC), mass spectrometry, and immunoblotting each fail to meet these stipulations due to their categorical nature or need to homogenize the sample. As an alternative method, we propose the use of immunofluorescence (IF) and image analysis to determine the relative abundance of a protein of interest in FFPE tissues. Herein we demonstrate that this method is easily optimized, yields a wide dynamic range, and is linearly quantifiable as compared to the gold standard of quantitative immunoblotting. Furthermore, this method permits the maintenance of the structural integrity of the sample and allows for the distinction of various cell types, which may be crucial in diagnostic applications. Overall, this is a robust method for the relative quantification of proteins in FFPE samples and can be easily adapted to suit clinical or research needs.

We describe the use of quantitative immunoblotting to validate immunofluorescence histology coupled with image analysis as a means of quantifying a protein of interest in formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tissue samples. Our results demonstrate the utility of immunofluorescence histology for ascertaining the relative quantity of biomarker proteins in routine biopsy samples.

Immunoblotting quantitativa de linhas celulares como um padrão para validar a imunofluorescência para quantificar proteínas biomarcador em amostras de tecido de rotina

Quantification of proteins of interest in formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tissue samples is important in clinical and research applications. An ...

Two-Step Reverse Transcription Droplet Digital PCR Protocols for SARS-CoV-2 Detection and Quantification

Diagnosis of the ongoing SARS-CoV-2 pandemic is a priority for all countries across the globe. Currently, reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR) is the gold standard for SARS-CoV-2 diagnosis as no permanent solution is available. However effective this technique may be, research has emerged showing its limitations in detection and diagnosis especially when it comes to low abundant targets. In contrast, droplet digital PCR (ddPCR), a recent emerging technology with superior advantages over qPCR, has been shown to overcome the challenges of RT-qPCR in diagnosis of SARS-CoV-2 from low abundant target samples. Prospectively, in this article, the capabilities of RT-ddPCR are further expanded by showing steps on how to develop simplex, duplex, triplex probe mix, and quadruplex assays using a two-color detection system. Using primers and probes targeting specific sites of the SARS-CoV-2 genome (N, ORF1ab, RPP30, and RBD2), the development of these assays is shown to be possible. Additionally, step by step detailed protocols, notes, and suggestions on how to improve the assays workflow and analyze data are provided. Adapting this workflow in future works will ensure that the maximum number of targets can be sensitively detected in a small sample significantly improving on cost and sample throughput.

This work summarizes steps on developing different assays for SARS-CoV-2 detection using a two color ddPCR system. The steps are elaborate and notes have been included on how to improve the assays and experiment performance. These assays may be used for multiple SARS-CoV-2 RT-ddPCR applications.

Protocolos digitais de PCR digital de gotícula de transcrição reversa em duas etapas para detecção e quantificação de SARS-CoV-2

Diagnosis of the ongoing SARS-CoV-2 pandemic is a priority for all countries across the globe. Currently, reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR) ...