JoVE Logo

Oturum Aç

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Nicel katil hücre immünglobulin benzeri reseptör (kır) yarı otomatik (qKAT) yazarak sayı türü kır genler kendi uygulama için nüfus ve hastalığı Derneği çalışmalarda kopyalamak için basit, yüksek performans ve düşük maliyetli bir yöntemdir.

Özet

Katil hücre immünglobulin benzeri reseptörler (KIRs) doğal öldürücü (NK) ve T hücreleri, kromozom 19 genlerin Polimorfik bir kümeye tarafından kodlanmış üzerinde inhibitör ve aktive bağışıklık reseptörleri kümesidir. Onların en çok karakterize ligandlar MHC kompleksi (MHC) odağı Kromozom 6 Tarih içinde kodlanmış insan lökosit antijeni (HLA) moleküllerdir. Önemli kanıt onlar bağışıklık, üreme ve nakli, doğru bir şekilde genotip olabilir teknikleri çok önemli hale önemli bir rol oynamak onları. Ancak, yüksek-sıra homoloji, de allelic ve kopya numarası varyasyon, zor yapmak doğru olabilir tasarım yöntemleri ve verimli bir şekilde genotip tüm KIR genler. Geleneksel yöntemler genellikle çözünürlük elde edilen veri, performans, maliyet-etkililik ve ayarlama ve deneyler çalıştırmak için geçen süre sınırlıdır. Biz nicel kır yarı otomatik (qKAT), tipik olarak adlandırılan bir yöntem tarif tüm KIR locus genlerinde Gen kopya numaraları belirlemek yüksek üretilen iş çok katmanlı gerçek zamanlı Polimeraz zincir reaksiyonu yöntemi olduğu. qKAT daha da onları kapsayacak yapısal olarak çok biçimli haplotypes değişimler anlaması için kullanılan yüksek çözünürlüklü kır sayı veri kopyalama, sağlayan basit bir yüksek üretilen iş yöntemidir. Bu kopya sayısı ve haplogrubundan veri büyük ölçekli hastalığı dernekler, Populasyon genetiği gibi ifade ve KIR ve HLAarasındaki işlevsel etkileşimler üzerine araştırmalar çalışmaları için yararlı olabilir.

Giriş

İnsanlarda, katil immünglobulin benzeri reseptör(kır) odağı kromozom 19 lökosit reseptör kompleksi (LRC) içinde uzun kolundaki eşleştirilir. Bu locus yaklaşık 150 kb uzunluğunda ve 15 kır düzenlenmiş genler baş-için-kuyruk içerir. Şu anda bilinir kır loci vardır KIR2DL1, KIR2DL2/KIR2DL3, KIR2DL4, KIR2DL5A, KIR2DL5B, KIR2DS1-5, KIR3DL1/KIR3DS1, KIR3DL2-3, ve iki psödogenler, KIR2DP1 ve KIR3DP1. Kır genler iki boyutlu (2D) kodlamak ve üç boyutlu (3D) immünglobulin benzeri etki alanı reseptörleri ile kısa (S; aktive) veya uzun (L; inhibitör) doğal öldürücü (NK) hücreleri ve T alt kümeleri tarafından ifade edilir sitoplazmik kuyruk hücreleri. Kopya numarası varyasyon kır locus formları içinde değişken gen içerik1çeşitli haplotypes sergiledi. Bir yakın kafa kuyruk gen düzenlemesi ve yüksek-sıra homoloji, Sigara allelic homolog rekombinasyon (NAHR), haplotypic değişkenliği için sorumlu olmak için önerilen mekanizmasıdır. 100'den fazla farklı haplotypes nüfus dünya çapında1,2,3,4' te bildirilmiştir. Bu haplotypes iki ana gruba ayrılmıştır olabilir: A ve B haplotypes. A haplogrubundan 7 kır gen içermektedir: KIR3DL3, KIR2DL1, KIR2DL3, KIR2DL4, KIR3DL1ve KIR3DL2, inhibitör kır genler ve aktive kır gen KIR2DS4. Ancak, yukarı sadece KIR haplogrubundan A için homozigoz Avrupa kökenli bireylerin % 70 KIR2DS45,6işlevsel olmayan "silme" şeklinde taşımak. Tüm diğer KIR gen kombinasyonları oluşturmak dahil en az bir özel KIR genlerin KIR2DS1, B grubu haplotypes, KIR2DS2, KIR2DS3, KIR2DS5, KIR3DS1, KIR2DL2, ve KIR2DL5ve genel olarak iki veya daha fazla aktive kır genler içerir.

HLA sınıf ı molekülleri ligandlar için belirli inhibitör reseptörler (KIR2DL1, KIR2DL2, KIR2DL3ve KIR3DL1), aktive reseptörleri (KIR2DS1, KIR2DS2, KIR2DS4, olarak tespit edilmiştir KIR2DS5ve KIR3DS1), ve KIR2DL4için hangi diğer inhibitör kır reseptörleri gibi uzun sitoplazmik kuyruk içerir ancak Ayrıca bir ortak olan ekstrasellüler etki alanı pozitif yüklü bir kalıntı sahip benzersiz bir kır diğer aktive kır reseptörleri özelliğidir. Kasanın içinde KIR genler ve HLA genleri versiyonlarının Reseptör ligand etkileşim o şekiller potansiyel NK hücre yanıt bireysel düzeyde7,8etkiler. Genetik Derneği çalışmaları kanıt belirtilen kır viral direnç (e.g., insan immün yetmezlik virüsü [HIV]9 ve hepatit C virüsü [HCV]10), bir rol oynamaktadır nakli başarısı 11, gebelik bozuklukları ve üreme başarı12,13, allojeneik hematopoietik kök hücre nakli (HKHT)14,15, sonra nüks karşı koruma risk 16ve17Kanser riski.

Kombinasyon yüksek sıra homoloji ve allelic ve haplotypic çeşitlilik sunar sorunları genlerin doğru Genotipleme KIR görevde. Kır genler yazmanız için geleneksel yöntemler arasında fingerprinting astar (SSP) Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR)18,19,20, fingerprinting Oligonükleotid (SSOP) PCR21, yoklama ve matris yardımlı lazer desorption iyonlaşma-saat uçuş kütle spektrometresi (MALDI-TOF MS)22. Bu teknikler sakıncaları onların sadece kısmi bir bireyin genotipi içgörü iken de gerçekleştirmek zahmetli olma sağlamak vardır. Son zamanlarda yeni nesil sıralama (NGS) KIR locus özellikle yazın uygulandı. Bu yöntem çok güçlü olsa da, çalıştırmak pahalı olabilir ve derinlemesine analiz ve veri denetimleri yapmak zaman alır.

qKAT bir yüksek-den geçerek kantitatif PCR yöntemidir. Geleneksel yöntemlerle zahmetli ve zaman alıcı olmakla birlikte, bu yöntem, beş gün içinde yaklaşık 1000 genomik DNA (gDNA) örnekleri çalıştırmak olanak verir ve KIR genotip Gen kopya numarası verir. qKAT her biri iki KIR loci hedefleyen on multiplex reaksiyonları, oluşur ve bir referans gen kır gen göreli miktar için kullanılan genom (STAT6) bir sabit kopya sayısının sayı23kopyalayın. Bu tahlil başarıyla büyük nüfus panellere ve hastalığı kohort HCV, tip 1 diyabet gibi otoimmün koşulları gibi bulaşıcı hastalıklar ve preeklampsi gibi gebelik bozuklukları ile ilgili olarak bir genetik çalışmalarda kullanılan NK hücre işlevi1,4,24,25,26anlama amaçlı çalışmalar için destek.

Protokol

1. hazırlık ve DNA dışında kaplama

  1. Doğru bir spektrofotometrik veya Fluorometrik enstrüman kullanarak gDNA konsantrasyon ölçmek.
  2. DNA 4 ng/µL 96-şey derin-şey tabakta oranında seyreltin. En az bir denetim gDNA örnek bir bilinen kopya numarası ile ve bir şablon sigara denetimi içerir.
  3. 96-şey plakaları 450 x g 2 min için de santrifüj kapasitesi.
  4. Sıvı işleme aracı kullanarak dağıtmak quadruplicate 384-de qPCR plakaları üzerine her örnekte böylece her şey 10 ng DNA'ın (2.5 µL/de). En az on 384-şey levha, her qKAT reaksiyon için hazırlayın.
  5. GDNA birden fazla 96-şey plaka reçete, tam birim yıkama % 2 çamaşır suyu ve işleme sistemi her 96-şey plaka gDNA örneklerin arasında sıvı iğnelerden temizlemek için ultrasaf su ile gerçekleştirin.
  6. DNA, oda sıcaklığında en az 24 saat için temiz bir alan 384-şey levha kuluçka tarafından kuruması.

2. Astar ve sondalar hazırlanması

Not: qKAT on multiplex reaksiyonları oluşur. Her reaksiyon üç astar çift ve özellikle iki KIR genler ve bir referans gen yükseltmek üç Floresans etiketli sondalar içerir. Geliştirilmiş photostability ve uzun sinyal yaşam süreleri sundukları beri oligonucleotides şimdi ATTO boyalar ile etiketlenir böylece Jiang vd.27 ' de Yayınlandı sondalar modifiye edilmiştir. Pre-bölünmemeli astar piyasada bulunan (bakınız Tablo reçetesi) oluşur.

  1. Astar bileşimleri her reaksiyon başı olarak Tablo 1' de verilen dilutions için hazır olun.
  2. Sonda kombinasyonları her reaksiyon başı olarak Tablo 1için hazır olun. Kasanın yapmadan önce tek tek her sonda sınayın.

3. Master Mix hazırlanması

Not Aşağıda belirtilen birimleri bir qKAT reaksiyon 10 x 384-şey kaplamalar kümesi üzerinde gerçekleştirmek için vardır.

  1. 384-şey Tabaklarda kaplama gDNA örnekleri tamamen kuru olduğundan emin olun. Buz üstünde tüm adımları yapmak ve floresan etiketli probları fotoğraf ve ısı duyarlı olduğundan mümkün olduğu kadar gün ışığına maruz kaplı reaktifler tutun.
  2. QPCR arabellek, astar ve sonda aliquots 4 ° C'de defrost
  3. Buz üzerinde 10 x 384-şey plakalar için 18.86 mL ultrasaf su, 20 mL qPCR arabellek, preprepared astar kombinasyonu 1000 µL ve preprepared sonda birleşimi (Tablo 2) 180 µL ekleyerek ana bir karışım hazır olun.
  4. Ana karışımı eşit bir 96-derin iyi plaka 415 µL her kuyuya pipetting bir çok kanallı pipet kullanarak dağıtmak. Bu plaka bir buz kutusuna gelen ışık kapalı tutun.
  5. Sıvı işleme enstrüman kullanarak, kurutulmuş gDNA ile 384-şey plaka her kuyuya ana karışımı 9.5 µL dağıtmak. Plaka bir folyo ile kapatın ve hemen 4 ° C'de yer Sistem işleme sıvı iğnelerden her plaka arasında su ile yıkanır sağlanması kalan plakaları için bu işlemi yineleyin.
  6. 450 x g 3 dk de 384-şey plakaları santrifüj kapasitesi ve gecede 4 ° C'de veya arasında 6-12 h DNA resuspend için ve herhangi bir hava kabarcıkları dağılımı için kuluçkaya.

4. qPCR tahlil

  1. Gecede kuluçka vasıl 450 x g için kalan herhangi bir hava kabarcıkları dağılımı 3 dk santrifüj kapasitesi.
  2. Otomasyon amacıyla, qPCR makine (örneğin, LightCycler 480) Mikroplaka işleyicisine bağlanmak ( Tablo malzemelerigörmek). Program Mikroplaka işleyicinin ışıktan korunan bir soğutulmuş depolama dock qPCR makineden tabak yerleştirin.
    Not deneyleri teorik olarak, diğer qPCR makine ile uyumlu optik ayarları üzerinde çalışması gerektiğini.
  3. Aşağıdaki bisiklet koşullarını kullanın: 95 ° C 5 min için takip 95 ° C 40 döngüsü tarafından 15 s ve 50 66 ° C için veri toplama 66 ° C'de ile s
  4. Çalışma tamamlandıktan sonra robot plaka qPCR makineden toplamak ve atma havuzda yer var.

5. çalıştırma sonrası analizi

  1. Amplifikasyon sonra ikinci türev maksimum yöntemi veya uyum Puan yöntemi qPCR makine yazılım programıyla miktar döngüsü (Cq) değerleri hesaplamak (bkz. Tablo malzemeler), aşağıdaki adımları izleyerek.
  2. QPCR yazılımını açın ve Navigator sekmede bir tabak kaydedilmiş tepki deneme dosyasını açın.
  3. İkinci türev maksimum yöntemiyle analizi için analiz sekmesini seçin ve yeni bir analiz Abs Quant/Second türev Max yöntemini kullanarak oluşturun.
    1. Oluştur yeni analiz penceresinde analiz türünü seçin: Abs Quant/Second türev Max yöntemi, alt: tüm örnekleri, programı: amplifikasyon, adı: Rx-DFO ( x nerede tepki numarası).
    2. Filtre tarak ve VIC/HEX/Yellow555 (533-580)seçin. Bu STAT6 için toplanan veriler seçilir sağlar.
    3. Renk tazminat VIC/HEX/Yellow555(533-580)için seçin. Hesaplar' ı tıklatın. Bu Fam (465-510) ve Cy5/Cy5.5(618-660) için yineleyin. Dosya Kaydet' i tıklatın.
  4. Uyum Puan yöntemiyle analizi için Abs Quant/Fit noktaları analiz sekmesinde seçin.
    1. Oluştur yeni analiz penceresinde analiz türünü seçin: Abs Quant/uyum Puan yöntemi, alt: tüm örnekleri, programı: amplifikasyon, adı: RxF-DFO ( x nerede tepki numarası).
    2. Doğru filtreleri ve renk tazminatlar için STAT6 ve her kır genlerin (Fam/Cy5) seçin. Noiseband sekmesinde, arka plan gürültü çıkarmak için gürültü grubu ayarlayın.
    3. Analiz sekmesi uygun Puan 3 ' e ayarlayın ve gösteri Puan Sığdır' ı. Hesaplar' ı tıklatın. Dosya Kaydet' i tıklatın.

6. ihracat sonuçları

  1. QPCR yazılımında Navigator açın sekmesini seçin Toplu iş sonuçlarını aktarın.
  2. Deney dosyaları kaydedilir ve pencerenin sağ tarafında bölümüne transfer dosyaları içeren klasörü açın. İleri' yi tıklatın. Adı ve dışa aktarma dosyasının konumunu seçin.
  3. Analiz türü Abs Quant/Second türev Max yöntemi veya Abs Quant/Fit noktalarıseçin. İleri' yi tıklatın. Dosya, ihracat klasör ve analiz türünün adını doğru olduğundan ve verme işlemini başlatmak için İleri ' yi tıklatın emin olun.
  4. Verme durumu Okolana kadar bekleyin. Ekran otomatik olarak bir sonraki adıma hareket edecek. Seçilen tüm dosyalar başarıyla verildiğini kontrol böylece dosya sayısı başarısız oldu = 0. Bitti' yi tıklatın.
  5. Komut dosyaları split_file.pl ve roche2sds.pl verilen plakaları her plaka için bireysel tepkiler içine bölmek için kullanın.
    Not komut dosyalarını istek/GitHub sağlanır.

7. kopya sayı hesaplamaları

  1. Kopya numara analiz yazılımı (örneğin, CopyCaller) açın. Alma gerçek zamanlı PCR sonuçları dosyasını seçin ve roche2sds.pltarafından oluşturulan metin dosyaları yükleyin.
  2. Analiz seçin ve her iki seçme Kalibratör örnek bilinen kopya numarası ile veya en sık kopya numarasıseçerek analiz yapmak. Bkz. Tablo 5 kır genler genellikle Avrupa kökenli nüfus içinde gözlenen en sık kopya sayısı için.

8. veri kalite denetimleri

  1. KIR_CNVdata_analysis_for_Excel_ver020215 komut dosyası kullan R. R bir elektronik tabloya tüm plakaları kopya sayı veri birleştirmek için.
    Not komut dosyalarını istek/GitHub sağlanır.
  2. Kır genler (Tablo 6) için bilinen bağlantı dengesizliği (LD) için uygun olmayan örnekleri için kopya numara analiz yazılımı ham veri yeniden denetleyin.

Sonuçlar

Kopya numara analizi ΔΔCq yöntemine göre tahmini ve tahmini kopya numarası sağlayan kopya numara analiz yazılım, dosyaları dışa aktararak yürütülen olabilir.

Kopya sayısı da kontrol DNA örnekleri plaka üzerinde veya en sık Gen kopya sayısı (Tablo 5) giren tarafından bilinen kopya sayısına dayalı tahmin edilebilir. Şekil 1 gösterir KIR2DL4 ve KIR3DS1gibi referans gen hedefleyen bir tepki için bir tabak sonuçlarını STAT6. En sık kopya KIR2DL4, kır odağı bir çerçeve gen numarasıdır iki kopya, KIR3DS1, aktive bir gen için en sık kopya numarası bir kopya ise. Rakam sonuçlarında qPCR yazılım ve qPCR verilerinden oluşturulan kopya sayı veri üzerinde gözlenen PCR güçlendirme araziler göster. Görüldüğü gibi tahlil 0, 1, 2, 3 ve 4 kır Gen kopya numaraları arasında ayrım yapabiliyor. Kopya numara analiz yazılımı da bir kopya sayısı dağılımı bir pasta grafik veya çubuk grafik olarak plaka arasında sağlar. Kopya sayı tahmin etkinlik örnekleri ile daha yüksek bir kopya sayı için düşüktür.

Reaksiyonlar, gDNA, tampon, astar ve sondalar, kullanılan malzemelerin kalitesi elde edilen sonuçları doğruluğunu etkileyebilir. Ancak, sonuçlarında uyumsuzluk nedeniyle DNA toplama bir plaka arasında varyasyon nedeni büyük olasılıkla. 260/280 ve 260 kullanarak ölçülen ayıklanan gDNA saflığı/230 oranları, ayrıca kalitesi üzerinde bir etkisi olabilir. 2-2,2 1,8-2 ve 260/230 a oranı 260/280 oranında arzu vardır. Bir plaka üzerinde bir DNA düzensiz aralığı konsantrasyonları yüksek bir değişkenlik örnekleri ve uyumsuzluk tahmini kopya numarası aralığında arasındaki eşik döngüsü (Ct) yol açabilir. Sonuçlar Şekil 2 Ct değerleri arasında bir plaka arasında eşitsizlik kopya numarası tahminindeki doğruluğu üzerinde olabilir etkisi gösterir. Kırmızı çizgi bir örnek için tahmini kopya numarası aralığını gösterir ve ideal olarak, bir tamsayı olarak mümkün olduğunca yakın olmalıdır.

Bir kez analiz, sayı veri kopyalama, 96-şey biçiminde elektronik tablo dosyası olarak dışa aktarılabilir. Biz bir R komut dosyası (istek üzerine temin edilebilir) bir elektronik tabloya bir küme olarak çalıştırılan tüm 10 plakaları kopya sayı veri birleştirmek için kullanılır. Yayınlanan verilerden çoğunlukla Avrupa kökenli nüfus KIRs hakkında tahmin kır karmaşık1çeşitli genler arasındaki mevcut LD kuralları sağlar. Bu tahminler (Tablo 6) elde edilen kopya numara sonuçları karşıdan akış denetimi yapmak için kullanılır. Genler arasında tahmin edilen LD için uygun olmayan örnekleri olağandışı çok biçimlilik veya haplotypic yapısal farklılıklar içeriyor olabilir. Protokol açıklayan bir akış çizelgesi şekil 3' te gösterilmiştir.

Kır haplogrubundan tanımlayıcı (http://www.bioinformatics.cimr.cam.ac.uk/haplotypes/) olarak adlandırılan bir araç zina ile haplotypes veri kümesinden kolaylaştırmak için geliştirilmiştir. Zina bir Avrupa kökenli nüfus1' gözlenen başvuru haplotypes listesini temelinde çalışır. Ancak, bu araç da başvuru haplotypes özel bir kümesi için onun yerine kullanılacak sağlar. Üç ayrı dosyaları oluşturulur; ilk dosyanın bir örneği için tüm haplogrubundan birleşimleri listelenir, ikinci dosya kesilmiş en yüksek kombine frekansları var haplotypes birleşimlerinin listesini sağlar ve üçüncü dosyası, haplotypes atanamaz örnekleri listeler. Sigara-atama haplotypes, roman haplotypes bir göstergesi olarak kullanılabilir.

figure-results-3967
Şekil 1: tepki için bir tabak temsilcisi sonuçları 5 numara. (A) bu paneli gösterir amplifikasyon araziler. (B) bu panel programları numara araziler kopyalar. (C) bu paneli kopya numarası dağıtım gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

figure-results-4556
Resim 2: bir tabak tepki için değişken bir DNA konsantrasyon ile temsilcisi sonuçları 5 numara. (A) bu paneli gösterir amplifikasyon araziler. (B) bu panel programları numara araziler kopyalar. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

figure-results-5116
Şekil 3: qKAT iletişim kuralının akış şeması. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

TahlilGenlerİleri astarKonsantrasyonu (nM)Ters astarKonsantrasyonu (nM)ProblarıKonsantrasyonu (nM)
No 13DP1A4F250A5R250P4a150
2DL 22DL2F4400C3R2600P5B150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
No 22DS2A4F400A6R400P4a200
2DL 3D1F4001ÖK400P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
No 33DL 3A8F500A8R500P4a150
2DS4Del2DS4Del2502DS4R2250P5B150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
No 43DL1e4B1F250B1R125P4b150
3DL1e9D4F250D4R2500P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
No 53DS1B2F250B1R250P4b150
2DL 4C1F200C1R200P5B - 2DL 4150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
No 62DL 1B3F500B3R125P4b150
2DP1D3F250D3R500P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
No 72DS1B4F500B4R250P4b150
2DL 5D2F5002ÖK500P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
No 82DS3B5F250B5R250P4b150
3DL2e9D4F250D5R125P9150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
No 93DL2e4A1F200A1R200P4a150
2DS4FL2DS4FL2502DS4R2500P5B150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150
No 102DS5B6F2200B6R3200P4b150
2DS4C5F250C5R250P5B150
STAT6STAT6F200STAT6R200PSTAT6150

Tablo 1: kombinasyon ve astar ve her qKAT tepki olarak kullanılan problar konsantrasyon 27 .

ReaksiyonAstar Aliquots (µL)Sonda Aliquots (µL)
R13DP1A4FA5R2DL2F4C3R2SUSTAT6FSTAT6RP4AP5BPSTAT6
2DL 21001001602402008080606060
R22DS2A2FA6RD1F1ÖKSUSTAT6FSTAT6RP4AP9PSTAT6
2DL 31601601601601608080806060
Not: daha az MasterMix suda 20 µL gerekir
R33DL 3A8F A8FBA8R2DS4DELF2DS4R2SUSTAT6FSTAT6RP4AP5BPSTAT6
2DS4DEL100 1002001001002008080606060
R43DL1E4B1FB1RD4FD4R2SUSTAT6FSTAT6RP4BP9PSTAT6
3DL1E9100501002003508080606060
R53DS1B2FB1RC1FC1RSUSTAT6FSTAT6RP4BP5B - 2L 4PSTAT6
2DL 410010080804408080606060
R62DL 1B3FB3RD3FD3RSUSTAT6FSTAT6RP4BP9PSTAT6
2DP1200501002002508080606060
R72DS1B4FB4RD2F2ÖKSUSTAT6FSTAT6RP4BP9PSTAT6
2DL 52001002002001008080606060
R82DS3B5FB5RD4FD5RSUSTAT6FSTAT6RP4BP9PSTAT6
3DL2E9100100100504508080606060
R93DL2E4A1FA1R2DS4WTF2DS4R2SUSTAT6FSTAT6RP4AP5BPSTAT6
2DS4WT80801002003408080606060
R102DS5B6F2B6R3C5FC5RSUSTAT6FSTAT6RP4BP5BPSTAT6
2DS4TOTAL80801001004408080606060

Tablo 2: astar yapmak ve birlikte aliquots soruşturma birimleri (µL) 100 µM astar/sonda hisse senedi çözümleri.

AdıYön5´ değişiklik3´ değişiklikSıra (5' →3')UzunluğuTMGC %EXoNPozisyon
P4aAnlamdaFAMBHQ-1TCATCCTGC
AATGTTGGT
CAGATGTCA
276044.44425-451
P4bAntisensFAMBHQ-1AACAGAACC
GTAGCATCT
GTAGGTCCC
T
2862504576-603
P5BAnlamdaATTO647NBHQ-2AACATTCCA
GGCCGACT
TTCCTCTG
2560525828-852
P5B - 2DL 4AnlamdaATTO647NBHQ-2AACATTCCA
GGCCGACT
TCCCTCTG
2561565828-852
P9AnlamdaATTO647NBHQ-2CCCTTCTCA
GAGGCCCA
AGACACC
246062,591246-1269
PSTAT6ATTO550BHQ-2CTGATTCCT
CCATGAGCA
TGCAGCTT
266250

Tablo 3: qKAT içinde kullanılan problar listesi 1, 27. 5' sonunda oligo probları P5b, P5b - 2 DL 4, P9 ve PSTAT6 kullanılan floresan boyalar ATTO boyalar için modifiye edilmiştir.

GenAstarYönSıra (5´-3´)UzunluğuTMGC %EXoNPozisyonAmplicon (bp)Gen cevapsız
3DL2e4A1FİleriGCCCCTGCTGAA
ATCAGG
185261.14399-4161793DL 2 * 008, * 021, * 027, * 038.
A1RTersCTGCAAGGACAG
GCATCAA
195352.6559-5773DL 2 * 048
3DP1A4FİleriGTCCCCTGGTGA
AATCAGA
194952.64398-416112Hiçbiri
A5RTersGTGAGGCGCAAA
GTGTCA
185255.6492-509Hiçbiri
2DS2A2FİleriGTCGCCTGGTGA
AATCAGA
194952.64398-416111Hiçbiri
A6RTersTGAGGTGCAAAG
TGTCCTTAT
215142,9488-508Hiçbiri
3DL 3A8FaİleriGTGAAATCGGGA
GAGACG
185055.64406-423139Hiçbiri
A8FbİleriGGTGAAATCAGG
AGAGACG
195052.6405-4233DL 3 * 054, 3DL 3 * 00905.
A8RTersAGTTGACCTGGG
AACCCG
185161.1526-543Hiçbiri
3DL1e4B1FİleriCATCGGTCCCAT
GATGCT
185155.64549-566853DL 1 * 00505, 3DL 1 * 006, 3DL 1 * 054, 3DL 1 * 086, 3DL 1 * 089
B1RTersGGGAGCTGACAA
CTGATAGG
205255614-6333DL 1 * 00502
3DS1B2FİleriCATCGGTTCCAT
GATGCG
185155.64549-566853DS1 * 047; 3 DL 1 * 054 kadar teslim alabilirsiniz.
B1RTersGGGAGCTGACAA
CTGATAGG
205255614-633Hiçbiri
2DL 1B3FİleriTTCTCCATCAGT
CGCATGAC
2052504544-563962DL 1 * 020, 2DL 1 * 028
B3RTersGTCACTGGGAGC
TGACAC
185061.1622-6392DL 1 * 023, 2DL 1 * 029, 2DL 1 * 030
2DS1B4FİleriTCTCCATCAGTC
GCATGAA
195147.44545 563962DS1 * 001
B4RTersGGTCACTGGGAG
CTGAC
174964.7624-640Hiçbiri
2DS3B5FİleriCTCCATCGGTCG
CATGAG
185361.14546-56396Hiçbiri
B5RTersGGGTCACTGGGA
GCTGAA
185161.1624-641Hiçbiri
2DS5B6F2İleriAGAGAGGGGACG
TTTAACC
195052.64475-493173Hiçbiri
B6R3TersTCCAGAGGGTCA
CTGGGC
185366,7630-6472DS5 * 003
2DL 4C1FİleriGCAGTGCCCAGC
ATCAAT
185255.65808-82583Hiçbiri
C1RTersCCGAAGCATCTG
TAGGTCT
195252.6872-8902DL 4 * 018, 2DL 4 * 019
2DL 22DL2F4İleriGAGGTGGAGGCC
CATGAAT
195257,95778-7961512DL 2 * 009; 782G a ana bilgisayarına değişti
C3R2TersTCGAGTTTGACC
ACTCGTAT
205145909-928Hiçbiri
2DS4C5FİleriTCCCTGCAGTGC
GCAGC
175770.65803-819120Hiçbiri
C5RTersTTGACCACTCGT
AGGGAGC
195257,9904-9222DS4 * 013
2DS4Del2DS4DelİleriCCTTGTCCTGCA
GCTCCAT
195457,95750-768203Hiçbiri
2DS4R2TersTGACGGAAACAA
GCAGTGGA
205350933-952Hiçbiri
2DS4FL2DS4FLİleriCCGGAGCTCCTA
TGACATG
195357,95744-762209Hiçbiri
2DS4R2TersTGACGGAAACAA
GCAGTGGA
205350933-952Hiçbiri
2DL 3D1FİleriAGACCCTCAGGA
GGTGA
174858.891180-1196156Hiçbiri
1ÖKTersCAGGAGACAACT
TTGGATCA
2050451316-13352DL 3 * 010, 2DL 3 * 017, 2DL 3 * 01801 ve 2DL 3 * 01802
2DL 5D2FİleriCACTGCGTTTTC
ACACAGAC
20525091214-123342U2DL5B * 011 ve 2DL5B * 020
2ÖKTersGGCAGGAGACAA
TGATCTT
194947.41315-1333Hiçbiri
2DP1D3FİleriCCTCAGGAGGTG
ACATACGT
20535591184-1203121Hiçbiri
D3RTersTTGGAAGTTCCG
TGTACACT
2050451285-1304Hiçbiri
3DL1e9D4FİleriCACAGTTGGATC
ACTGCGT
195252.691203-1221933DL 1 * 061, 3DL 1 * 068
D4R2TersCCGTGTACAAGA
TGGTATCTGTA
235343.51273-12953DL 1 * 05901, 3DL 1 * 05902, 3DL 1 * 060, 3DL 1 * 061, 3DL 1 * 064, 3DL 1 * 065, 3DL 1 * 094N, 3DL 1 * 098
3DL2e9D4FİleriCACAGTTGGATC
ACTGCGT
195252.691203-1221156Hiçbiri
D5RTersGACCTGACTGTG
GTGCTCG
195463,21340-1358Hiçbiri
STAT6STAT6FİleriCCAGATGCCTAC
CATGGTGC
205460129
STAT6RTersCCATCTGCACAG
ACCACTCC
205460

Tablo 4: qKAT içinde kullanılan astar dizisi 1, 27.

Kır Gen 3DL 32DS22DL 22DL 32DP12DL 13DP12DL 43DL 1
EX9
3DL 1
EX9
3DS12DL 52DS32DS52DS12DS4
Toplam
2DS4
FL
2DS4
DEL
3DL 2
EX4
3DL 2
EX9
En sık kopya numarası21122222221111121122

Tablo 5: En sık kopya numarası Kır yaygın olarak gözlenen Avrupa kökenli örneklerinde genler.

Avrupa nüfus tabanlı qKAT için bağlantı dengesizlik kurallarıKopya numarası onay
1 KIR3DL3, KIR3DP1, KIR2DL4 ve KIR3DL2 framework genler üzerinde her iki haplotypes mevcut bulunmaktadır. KIR3DL3, KIR3DP1, KIR2DL4 ve KIR3DL2 = 2
2 KIR2DS2 ve KIR2DL2 LD içinde birbirleriyle olan 2DS22 DL 2 =
3 KIR2DL2 ve KIR2DL3 aynı gen allelleri vardır 2 DL 2+2 DL 3= 2
4 KIR2DP1 ve KIR2DL1 LD içinde birbirleriyle olan 2DP12 DL 1 =
5EXoN 4 KIR3DL1 ve KIR3DL2 sırasıyla exon 9 KIR3DL1 ve KIR3DL2 eşittir. 3DL1ex43DL1ex9 = ve 3DL2ex4=3DL2ex9
6 KIR3DL1 ve KIR3DS1 gen vardır 3 DL 1+3DS1= 2
7 LD KIR2DL5 ile KIR2DS3 ve KIR2DS5 bulunmaktadır 2DS3+2DS5=2 DL 5
8 KIR3DS1 ve KIR2DS1 LD içinde vardır 3DS12DS1 =
9KIR2DS1 ve KIR2DS4Total varlığı bir haplogrubundan birlikte kullanılamaz 2DS1+2DS4TOTAL= 2
10 KIR2DS4FL ve KIR2DS4del KIR2DS4TOTAL türevleri vardır 2DS4FL+2DS4DEL=2DS4TOTAL

Tablo 6: arasında bağlantı dengesizlik Kır Avrupa kökenli nüfus yaygın olarak gözlenen genlerin kopya sayı veri kontrol etmek için kullanılan 1,27.

Tartışmalar

Biz kopya kır genler. numara yazarak kolaylaştırır qKAT olarak adlandırılan bir roman yarı otomatik yüksek üretilen iş yöntemi, açıklanan Düşük işlem hacmi ve yalnızca son derece Polimorfik bu genlerin olup belirtebilirsiniz geleneksel yöntemler üzerinde SSP-PCR gibi bir gelişme yöntemidir.

Elde edilen kopya sayı verilerin doğruluğunu kalite ve konsantrasyon-homojenlik reaktifleri kalite ve gDNA örnekleri de dahil olmak üzere birden fazla etkene bağlıdır. Konsantrasyon plaka arasında farklılığı kopya numarası hesaplama hataları neden olabilir beri kalitesini ve doğruluğunu gDNA örnekler bir plaka üzerindeki son derece önemlidir. Deneyleri Avrupa kökenli örnek kümesi'ni kullanma doğrulanmış beri tabur dünyanın diğer bölgelerinden gelen verileri daha kapsamlı denetimler gerektirir. Bu formda çıkarma veya non-spesifik astar/sonda bağlama örneklerini kopya numarası varyasyon yanlış yorumlandığını değil sağlamaktır.

Deneyleri tasarlanmış ve üretilen yüksek-iş çalıştırmak için en iyi duruma getirilmiş olsa da, daha az numunelerinin çalışılabilmesi için değiştirilebilir. Güven metrik kopya numara analiz yazılımı olarak daha az örnekleri analiz ederken etkilenir ama bu kontrol genomik DNA örnekleri ile bilinen bir kır Gen kopya numarası plaka üzerinde bulunan ve ek örnek çoğaltır geliştirilebilir dahil.

Laboratuarlar sıvı/plaka-taşıma robotlar olmadan için ana mix çok kanallı Pipetler kullanarak reçete ve plakaları el ile qPCR araç yüklenebilir.

QKAT gelişimi arkasındaki temel amacı bir basit, yüksek performans, yüksek çözünürlüklü ve maliyet-etkin yöntem genotip KIRs hastalığı için dernek çalışmaları yaratmaktı. QKAT kır rolde bulaşıcı hastalıklar, otoimmün koşullar ve gebelik bozuklukları4, bir dizi de dahil olmak üzere birçok büyük hastalığı Derneği araştırma soruşturma istihdam beri bu başarıyla sağlandı 24 , 25 , 26.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Tıbbi Araştırma Konseyi (MRC), Avrupa Birliği'nin ufuk 2020 araştırma ve yenilik programı (hibe sözleşmesi No 695551) altında Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) ve Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH) Cambridge fon alınan proje Biyomedikal Araştırma Merkezi ve NIH araştırma kan ve nakli araştırma birimi (NIHR BTRU) Organ bağışı ve nakli Cambridge Üniversitesi ve USS kan ve nakli (NHSBT) ile işbirliği içinde. Görüşler yazarlar ve ille bu NHS, NIHR, Sağlık Bakanlığı veya NHSBT vardır.

Malzemeler

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/

Referanslar

  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).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

Genetiksay 145Immunogeneticskatil h cre imm nglobulin benzeri resept r KIRskopya numaras varyasyonhaplogrubundaninsan l kosit antijeni HLAdo al katil h crenicel Polimeraz zincir reaksiyonu qPCR

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır