Name: wild-type blocking pcr combined with direct sequencing as a highly sensitive method for detection of low-frequency somatic mutations
Uploaded: 2017-03-29T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Wild-type Blocking PCR Combined with Direct Sequencing as a Highly Sensitive Method for Detection of Low-Frequency Somatic Mutations at JoVE.com

The authors have no acknowledgements.

أخلاقيات الإعلان: تم تنفيذ جميع اختبار العينات البشرية بعد الحصول المؤسسي مجلس مراجعة (IRB) موافقة. 1. استخراج الحمض النووي من FFPE الأنسجة، الدم المحيطي، ونخاع العظم نضح <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لالعظام الأن...

<ol>
	<li>Vogelstein, B., Kinzler, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+PCR.">Digital PCR.</a> Proc Natl Acad of Sci U S A. 96 (16), 9236-9241 (1999).</li><li>Milbury, C. A., Li, J., Makrigiorgos, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PCR-based+methods+for+the+enrichment+of+minority+alleles+and+mutations.">PCR-based methods for the enrichment of minority alleles and mutations.</a> Clin Chem. 55 (4), 632-640 (2009).</li><li>Albitar, A., Ma, W., DeDios, I., Estella, J., Agersborg, S., Albitar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positive+selection+and+high+sensitivity+test+for+MYD88+mutations+using+locked+nucleic+acid.">Positive selection and high sensitivity test for MYD88 mutations using locked nucleic acid.</a> Int J Lab Hematol. 38 (2), 133-140 (2016).</li><li>Dominguez, P. L., Kolodney, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wild-type+blocking+polymerase+chain+reaction+for+detection+of+single+nucleotide+minority+mutations+from+clinical+specimens.">Wild-type blocking polymerase chain reaction for detection of single nucleotide minority mutations from clinical specimens.</a> Oncogene. 24 (45), 6830-6834 (2005).</li><li>Gray, P. N., Dunlop, C. L. M., Elliott, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Not+All+Next+Generation+Sequencing+Diagnostics+are+Created+Equal:+Understanding+the+Nuances+of+Solid+Tumor+Assay+Design+for+Somatic+Mutation+Detection.">Not All Next Generation Sequencing Diagnostics are Created Equal: Understanding the Nuances of Solid Tumor Assay Design for Somatic Mutation Detection.</a> Cancers. 7 (3), 1313-1332 (2015).</li><li>Smith, E. N., 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=Biased+estimates+of+clonal+evolution+and+subclonal+heterogeneity+can+arise+from+PCR+duplicates+in+deep+sequencing+experiments.">Biased estimates of clonal evolution and subclonal heterogeneity can arise from PCR duplicates in deep sequencing experiments.</a> Genome Biol. 15 (8), 420 (2014).</li><li>Varettoni, 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=Prevalence+and+clinical+significance+of+the+MYD88+(L265P)+somatic+mutation+in+Waldenstr&#246;m's+macroglobulinemia+and+related+lymphoid+neoplasms.">Prevalence and clinical significance of the MYD88 (L265P) somatic mutation in Waldenstr&#246;m's macroglobulinemia and related lymphoid neoplasms.</a> Blood. 121 (13), 2522-2528 (2013).</li><li>Xu, 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=MYD88+L265P+in+Waldenstr&#246;m+macroglobulinemia,+immunoglobulin+M+monoclonal+gammopathy,+and+other+B-cell+lymphoproliferative+disorders+using+conventional+and+quantitative+allele-specific+polymerase+chain+reaction.">MYD88 L265P in Waldenstr&#246;m macroglobulinemia, immunoglobulin M monoclonal gammopathy, and other B-cell lymphoproliferative disorders using conventional and quantitative allele-specific polymerase chain reaction.</a> Blood. 121 (11), 2051-2058 (2013).</li><li>Gertz, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Waldenstr&#246;m+macroglobulinemia:+2012+update+on+diagnosis,+risk+stratification,+and+management.">Waldenstr&#246;m macroglobulinemia: 2012 update on diagnosis, risk stratification, and management.</a> Amer J Hematol. 87 (5), 503-510 (2012).</li><li>Salar, 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=MYD88+(L265P)+Mutation+Confers+Very+Poor+Response+and+Outcome+after+Second-Line+Therapy+in+Patients+with+Diffuse+Large+B-Cell+Lymphoma+(DLBCL).">MYD88 (L265P) Mutation Confers Very Poor Response and Outcome after Second-Line Therapy in Patients with Diffuse Large B-Cell Lymphoma (DLBCL).</a> Blood. 124 (21), 1690-1690 (2014).</li><li>Ngo, V. N., 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=Oncogenically+active+MYD88+mutations+in+human+lymphoma.">Oncogenically active MYD88 mutations in human lymphoma.</a> Nature. 470 (7332), 115-119 (2011).</li><li>Pasqualucci, 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=Analysis+of+the+coding+genome+of+diffuse+large+B-cell+lymphoma.">Analysis of the coding genome of diffuse large B-cell lymphoma.</a> Nat Genet. 43 (9), 830-837 (2011).</li><li>Dieffenbach, C., Lowe, T., Dveksler, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+concepts+for+PCR+primer+design.">General concepts for PCR primer design.</a> PCR Methods Appl. 3 (3), S30-S37 (1993).</li><li>Lee, P. Y., Costumbrado, J., Hsu, C. Y., Kim, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agarose+Gel+Electrophoresis+for+the+Separation+of+DNA+Fragments.">Agarose Gel Electrophoresis for the Separation of DNA Fragments.</a> J Vis Exp. (62), e3923 (2012).</li><li>Applied Biosystems. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> User Guide for Applied Biosystems 3730/3730xl DNA Analyzer. , (2014).</li><li>Applied Biosystems. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> User Guide for SeqScape Software 3. , (2012).</li><li>Mouritzen, P., Nielsen, A. T., Pfundheller, H. M., Choleva, Y., Kongsbak, L., M&#248;ller, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+nucleotide+polymorphism+genotyping+using+locked+nucleic+acid+(LNA).">Single nucleotide polymorphism genotyping using locked nucleic acid (LNA).</a> Expert Rev Mol Diagn. 3 (1), 27-38 (2003).</li><li>Quach, N., Goodman, M. F., Shibata, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+mutation+artifacts+after+formalin+fixation+and+error+prone+translesion+synthesis+during+PCR.">In vitro mutation artifacts after formalin fixation and error prone translesion synthesis during PCR.</a> BMC Clin Pathol. 4 (1), (2004).</li><li>Gallegos Ruiz, M. I., Floor, K., Rijmen, F., Gr&#252;nberg, K., Rodriguez, J. A., Giaccone, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EGFR+and+K-ras+mutation+analysis+in+non-small+cell+lung+cancer:+comparison+of+paraffin+embedded+versus+frozen+specimens.">EGFR and K-ras mutation analysis in non-small cell lung cancer: comparison of paraffin embedded versus frozen specimens.</a> Anal Cell Pathol. 29 (3), 257-264 (2007).</li><li>Solassol, 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=KRAS+mutation+detection+in+paired+frozen+and+formalin-fixed+paraffin-embedded+(FFPE)+colorectal+cancer+tissues.">KRAS mutation detection in paired frozen and formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) colorectal cancer tissues.</a> Int J Mol Sci. 12 (5), 3191-3204 (2011).</li><li>Yost, S. E., 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=Identification+of+high-confidence+somatic+mutations+in+whole+genome+sequence+of+formalin-fixed+breast+cancer+specimens.">Identification of high-confidence somatic mutations in whole genome sequence of formalin-fixed breast cancer specimens.</a> Nucleic Acids Res. 40 (14), e107-e107 (2012).</li><li>Do, H., Wong, S. Q., Li, J., Dobrovic, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+sequence+artifacts+in+amplicon-based+massively+parallel+sequencing+of+formalin-fixed+paraffin-embedded+DNA+by+enzymatic+depletion+of+uracil-containing+templates.">Reducing sequence artifacts in amplicon-based massively parallel sequencing of formalin-fixed paraffin-embedded DNA by enzymatic depletion of uracil-containing templates.</a> Clin Chem. 59 (9), 1376-1383 (2013).</li><li>Oldenburg, R. P., Liu, M. S., Kolodney, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+amplification+of+rare+mutations+using+locked+nucleic+acid+oligonucleotides+that+competitively+inhibit+primer+binding+to+wild-type+DNA.">Selective amplification of rare mutations using locked nucleic acid oligonucleotides that competitively inhibit primer binding to wild-type DNA.</a> J Invest Dermatol. 128 (2), 398-402 (2008).</li><li>Mancini, 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=Two+novel+methods+for+rapid+detection+and+quantification+of+DNMT3A+R882+mutations+in+acute+myeloid+leukemia.">Two novel methods for rapid detection and quantification of DNMT3A R882 mutations in acute myeloid leukemia.</a> J Mol Diagn. 17 (2), 179-184 (2015).</li><li>Parsons, B. L., Heflich, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genotypic+selection+methods+for+the+direct+analysis+of+point+mutations.">Genotypic selection methods for the direct analysis of point mutations.</a> Mutat Res Rev Muta Res. 387 (2), 97-121 (1997).</li><li>Liu, Q., Swiderski, P., Sommer, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Truncated+amplification:+a+method+for+high-fidelity+template-driven+nucleic+acid+amplification.">Truncated amplification: a method for high-fidelity template-driven nucleic acid amplification.</a> BioTechniques. 33 (1), 129-139 (2002).</li><li>Kaur, M., Zhang, Y., Liu, W. H., Tetradis, S., Price, B. D., Makrigiorgos, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ligation+of+a+primer+at+a+mutation:+a+method+to+detect+low+level+mutations+in+DNA.">Ligation of a primer at a mutation: a method to detect low level mutations in DNA.</a> Mutagenesis. 17 (5), 365-374 (2002).</li><li>Albitar, 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=High+Sensitivity+Testing+Shows+Multiclonal+Mutations+in+Patients+with+CLL+Treated+with+BTK+Inhibitor+and+Lack+of+Mutations+in+Ibrutinib-Naive+Patients.">High Sensitivity Testing Shows Multiclonal Mutations in Patients with CLL Treated with BTK Inhibitor and Lack of Mutations in Ibrutinib-Naive Patients.</a> Blood. 126 (23), 716 (2015).</li></ol>

فحص WTB-PCR الموصوفة هنا يستخدم مجموعة عامة من الاشعال مع جزئية منع يهدف إلى منع التضخيم من WT DNA خلال تمديد (الشكل 1). ثم التسلسل المنتج WTB-PCR لتحليل طفرية. فائدة WTB-PCR / سانجر تكمن في بساطته، ذات حساسية عالية، والإنتاجية العالية. باستخدام الإرشادات الموضحة هنا، فإن ?...

وكان سانجر تسلسل تقليديا معيار الذهب في اختبار لكل من الطفرات الجسدية المعروفة وغير المعروفة. واحد من أوجه القصور في سانجر التسلسل هو الحد الأقصى لها من الكشف (~ 10-20٪ أليل متحولة في خلفية WT) 1. هذا المستوى من الحساسية غير مناسب للكشف عن الطفرات الجسدية المستوى المنخفض التي قد تكون موجودة في عينات من أنسجة ما قبل سرطان أو المرضى الذين يعانون من بعض تعميم الخلايا السرطانية، أو عندما نخاع العظم (BM) غير متجانس. وهذا أيضا يجعل تقييم المرض المتبقية بعد العلاج أو الكشف عن الطفرات المقاومة الناشئة خلال فترة العلاج الصعبة التي التسلسل التقليدي وحده 2. من خلال استبدال PCR التقليدية مع الحمض النووي مقفل (LNA) بوساطة من النوع البري منع PCR (WTB-PCR) في سانجر تسلسل والحساسيات تصل إلى 0.1٪ أليل متحولة في خلفية WT يمكن أن يتحقق 2 و 3 و 4. فيWTB-PCR، ويتحقق إثراء لالأليلات متحولة عن طريق إضافة قصيرة (~ 10-14 NT) منع (LNA) النوكليوتيد التي ترتبط بشكل تفضيلي WT DNA وبالتالي منع التضخيم من WT DNA. والتخصيب المنتج WTB-PCR متحولة يمكن بعد ذلك التسلسل. من خلال منع WT DNA بدلا من اختيار للطفرات محددة WTB-PCR يسمح لتخصيب كل من الطفرات المعروفة وغير المعروفة الموجودة في أجزاء الخلية دقيقة. وتستخدم أساليب متعددة في الوقت الحالي للكشف عن الطفرات في خلايا صغيرة كسور. وهذا يشمل PCR، التضخيم الحرارية نظام أليل محددة طفرة (ARMS)، تغيير طبيعة عالية الأداء اللوني السائل (DHPLC)، والخرز، والمستحلبات، والتضخيم، والمغناطيسية (مبتهجا)، الكهربائية الإفراج الناجم عن الميدان والقياس (EFIRM)، وارتفاع القرار نقطة انصهار وغيرها. ومع ذلك، فإن معظم هذه الأساليب تقتصر كل ايجابيات كاذبة والقدرة على كشف فقط طفرة واحدة التي تم تصميمها الفحص لمدة 4 </سوب&gt;. WTB-PCR، ومع ذلك، تسمح للمستخدم تصور آثار التسلسل الذي يمكن من اكتشاف أنواع الطفرات متعددة ويمكن أن تساعد في استبعاد ايجابيات كاذبة بسبب القطع الأثرية أو الأحداث نزع الأمين. الجيل التالي من التسلسل (خ ع) قد تقدم بديلا مناسبا لالتسلسل التقليدي، ومع ذلك، أكبر بكثير التكاليف والتعقيد وقتا أطول فحص تجعلها خيارا غير ضروري بالنسبة لكثير من أنواع المرض مع بعض الواسمات الجزيئية متميزة أو لرصد المرضى على العلاج لالناشئة الطفرات المقاومة. وعلاوة على ذلك، فإن معدلات إيجابية كاذبة عالية عندما يكتشف المتغيرات مع الترددات أليل متحولة أقل من 5٪، يمكن أن تشكل مشكلة بالنسبة NGS القائم على amplicon 5، 6. نحن هنا لشرح الزيادة في الحساسية WTB-PCR الذي تحقق في الكشف عن الطفرات في التمايز النخاعي عامل 88 الجين كما وصفها البيطار وآخرون. 3 MYD88 mutatioنانوثانية هي العوامل التشخيصية والنذير مهمة في مرض فالدنشتروم (WM)، الغلوبولين المناعي وحيدة النسيلة اعتلال غامائي من أهمية مجهولة (الغلوبولين المناعي-MGUS)، الطحال الغدد الليمفاوية منطقة هامشية (SMZL)، ومنتشر كبير سرطان الغدد الليمفاوية B-الخلية (DLBCL). تم العثور على الطفرات MYD88 تقريبا في جميع حالات WM، وحوالي 50٪ من المرضى الذين يعانون المناعي M (الغلوبولين المناعي) -secreting MGUS. متضارب، تم العثور على الطفرات MYD88 في المائة فقط 0-6 المرضى الذين يعانون من SMZL وغائبة في المايلوما المتعددة 7 و 8. بسبب تداخل المورفولوجية، immunophenotypic، خلوي، والخصائص السريرية بين WM وSMZL أو المايلوما الغلوبولين المناعي-متعددة يمكن في كثير من الأحيان إلى تعقيد تشخيصات تفريقية، وجود طفرة MYD88 قد يكون بمثابة عامل تحديد المفيد 9. كما تم المرتبطة الطفرات MYD88 مع عبئا أكبر المرض في المرضى الذين يعانون من DLBCL وضعف البقاء على قيد الحياة بعد العلاج 7، </سوب&gt; 10. بالإضافة إلى ذلك، لأن الطفرات MYD88 هي أكثر كثيرا ما وجدت في مثل B-الخلية (ABC) DLBCL تفعيلها من مركز جرثومي B-الخلية مثل (GCB) DLBCL أو الأساسي سرطان الغدد الليمفاوية المنصفية B-الخلية (PMBL)، MYD88 وضع طفرة قد تكون بمثابة علامة بديلة لنوع فرعي ABC 11 و 12. بروتوكول مفصل المقدمة هنا بمثابة القالب الذي يمكن تطويرها فحوصات جديدة أو معظم فحوصات تسلسل القائمة يمكن أن تتكيف بسهولة مع الكشف بدقة الطفرات التردد المنخفض في مختلف أنواع العينة. ويمكن أيضا أن النهج أن تستخدم لرصد واكتشاف الطفرات المقاومة التي قد تتطور في أورام أو حتى البكتيريا التي قد تتطور بينما يعالج المرضى مع العلاج الموجه أو المضادات الحيوية. وعلاوة على ذلك، فإنه يتناول وسائل الانتصاف العديد من القضايا المرتبطة بتخصيب طفرة، ولا سيما في الأنسجة الثابتة الفورمالين جزءا لا يتجزأ من البارافين (FFPE).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.5 or 2 ml Safe-Lock microcentrifuge tubes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>05-402-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100% alcohol</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89370-084</td>
			<td>Histology grade; 91.5% Ethanol, 5% Isopropyl alcohol, 4.5% Methyl alcohol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3730XL sequencer</td>
			<td>ABI</td>
			<td></td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agencourt AMPure XP</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>A63881</td>
			<td>For magnetic bead PCR purification</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum sealing foils</td>
			<td>GeneMate</td>
			<td>T-2451-1</td>
			<td>For PCR and cold storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BigDye Terminator v3.1 Cycle sequencing kit</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>4337455</td>
			<td>For bi-directional sequencing. With 5X Sequencing Buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge 5804 Series</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td></td>
			<td>A-2-DWP rotor (for PCR plate)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cold plate for 96 well plates</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>Z606634</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNAse, RNAse-free, ultra-pure water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dNTPs (100mM)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>10297-117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DynaMag-96 Side-Skirted Magnet</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>12027</td>
			<td>For use in PCR Purification.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol Absolute&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E7023</td>
			<td>200 proof, for molecular biology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Exiqon website Oligo Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.exiqon.com/oligo-tools">www.exiqon.com/oligo-tools</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FastStart Taq DNA polymerase (5 U/ul)</td>
			<td>Roche</td>
			<td>12032937001</td>
			<td>With10X concentrated PCR reaction buffer, with 20 mM MgCl2&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gel electrophoresis apparatus</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>2% agarose gel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GeneRead DNA FFPE extraction Kit&#160;</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>180134</td>
			<td>Contains uracil DNA glycosylase necessary for reducing sequencing artifacts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hi-Di Formamide</td>
			<td>ABI</td>
			<td>4311320</td>
			<td>For sequencing.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LNA oligonucleotide</td>
			<td>Exiqon</td>
			<td>500100</td>
			<td>5&#39;-TCAGA+AG+C+G+A+C+T+G+A+T+CC/invdT/ (+N = LNA bases)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>M13-F Sequencing Primer</td>
			<td>ABI</td>
			<td></td>
			<td>5&#39;-tgt aaa acg acg gcc agt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>M13-R Sequencing Primer</td>
			<td>ABI</td>
			<td></td>
			<td>5&#39;-cag gaa aca gct atg acc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mastercycler Pro S Thermocycler</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>E950030020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge Model 5430</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td></td>
			<td>FA-45-30-11 rotor (for 1.5/2 ml microcentrifuge tubes)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoDrop 2000 Spectrophotometer</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR forward primer</td>
			<td>IDT</td>
			<td></td>
			<td>5&#39;-tgt aaa acg acg gcc agt TGC CAG GGG TAC TTA GAT GG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR reverse primer</td>
			<td>IDT</td>
			<td></td>
			<td>5&#39;-cag gaa aca gct atg acc GGT TGG TGT AGT CGC AGA CA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR plates</td>
			<td>GeneMate</td>
			<td>T-3107-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipettors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>20, 200, 1000 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate septa, 96 well</td>
			<td>ABI</td>
			<td>4315933</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAamp DNA Mini Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>51304</td>
			<td>For BM aspirate and peripheral blood</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SeqScape Sortware v3.0</td>
			<td>ABI</td>
			<td>4474978</td>
			<td>For sequencing analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slide basket</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Acetate (3M, pH 5.2)&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S7899</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile filtered pipette tips&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>20, 200, 1000 &#181;l</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermomixer C&#160;</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5382000023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex genie</td>
			<td>Scientific Industries</td>
			<td>SI-0236</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wash reservoir</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>~1000 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylene</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89370-088</td>
			<td>Histology grade</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

wild-type blocking pcr combined with direct sequencing as a highly sensitive method for detection of low-frequency somatic mutations

كشف دقيق وتحديد الطفرات التردد المنخفض يمكن أن يكون مشكلة عند تقييم مرض المتبقية بعد العلاج، والكشف عن الطفرات المقاومة الناشئة خلال فترة العلاج، أو عند المرضى الذين لديهم عدد قليل من تعميم الخلايا السرطانية. النوع البري منع PCR تليها تحليل التسلسل يوفر حساسية عالية، والمرونة، والبساطة كمنهجية للكشف عن هذه الطفرات التردد المنخفض. بإضافة مصممة خصيصا مقفل الحمض النووي النوكليوتيد لفحص تسلسل PCR أساس تقليدي جديد أو سابقا المعمول بها، الحساسيات ما يقرب من 1 أليل متحولة في خلفية من 1000 الأليلات WT يمكن أن يتحقق (1: 1000). التحف التسلسل المرتبطة بالأحداث نزع الأمين توجد عادة في الفورمالين الثابتة البارافين جزءا لا يتجزأ من الأنسجة يمكن معالجتها جزئيا عن طريق استخدام glycosylase DNA اليوراسيل خلال خطوات استخراج. بروتوكول الأمثل هنا هو محدد للكشف عن MYD88 الطفرة، ولكن يمكن أن تكون بمثابة نموذج لتصميم أيWTB-PCR الفحص. مزايا الفحص WTB-PCR على فحوصات أخرى تستخدم عادة للكشف عن الطفرات ذات التردد المنخفض بما فيها أليل محددة PCR في الوقت الحقيقي والكمي PCR تشمل الحوادث أقل من ايجابيات كاذبة، وزيادة المرونة وسهولة التنفيذ، والقدرة على كشف كل معروف والطفرات غير معروفة.

وقدم لمحة المفاهيمية للWTB-PCR خلال التمديد في الشكل 1. بسبب عدم تطابق النوكليوتيدات واحد في هجين مانع DNA يقلل إلى حد كبير درجة حرارة انصهاره (ΔT م = 20 - 30 ° C)، والتضخيم من الأليل WT يتم حظر حين متحولة DNA قالب حر في استكمال تمديد 17. ...

Watch this Scientific Journal Video about Wild-type Blocking PCR Combined with Direct Sequencing as a Highly Sensitive Method for Detection of Low-Frequency Somatic Mutations at JoVE.com

Wild-type Blocking PCR Combined with Direct Sequencing as a Highly Sensitive Method for Detection of Low-Frequency Somatic Mutations

Wild-type blocking PCR followed by direct sequencing offers a highly sensitive method of detection for low frequency somatic mutations in a variety of sample types.

من النوع البري منع PCR جنبا إلى جنب مع التسلسل المباشر كوسيلة الحساسة بشدة للكشف عن التردد المنخفض الجسدية الطفرات

Accurate detection and identification of low frequency mutations can be problematic when assessing residual disease after therapy, screening for emerging ...

The overall goal of this procedure is to detect low frequency somatic mutations in a variety of sample types. This methodology can help answer key questions in somatic mutation testing by facilitating the detection of very low frequency mutations. Here we will look for mutations in the myd88 gene in bone marrow samples.The main advantage of this technique is that it provides highly accurate and sensitive information about the presence of somatic mutations, even with very few neoplastic cells. This wild type blocking PCR based sequencing assay was developed to amplify part of exon five in the myd88 gene, ensuring coverage of the L265 hotspot. The forward and reverse primers were designed with a five prime M13 sequence to allow for a kneeling of complimentary sequencing primers.Design the blocking oligonucleotide to be approximately 10 to 15 bases in length and complimentary to the wild type template where mutant enrichment is desired. A shorter oligo will improve mismatch discrimination. To achieve high target specificity it's important not to use too much of the blocking nucleotides, as this will result in very sticky oligonucleotides.To design the blocking oligonucleotide begin by navigating to the Oligo Tools website. Select the Oligo TM prediction tool. A new window will open up.Paste the sequence of the wild type template to be blocked into the oligo sequence box. Add a plus sign in front of the blocker bases to mark them. Click on the calculate button to determine the approximate TM of the DNA blocker hybrid.The calculated melting temperatures will appear in the boxes below. Design the blocking oligo to have a melting temperature 10 to 15 degrees Celsius above the extension temperature during thermocycling. Here, the extension temperature is 72 degrees Celsius.To adjust the melting temperature, add, remove, or substitute blocking bases. Avoid long stretches of three to four blocking C or G bases. Next, to avoid secondary structure formation or self dimerization go back to the Oligo Tools website home screen and select the Oligo Optimizer tool.A new window will open. Paste the sequence of the wild type template to be blocked into the box. Add a plus sign to indicate blocking bases.Select the two boxes for secondary structure and self only and press the analyze button to see the scores for hybridization and secondary structure. These scores represent very rough estimates of the melting temperatures of the self dimers and secondary structures respectively. Lower scores are optimal and can be achieved by limiting blocker blocker pairing.Remove or reposition blocking nucleotides in order to achieve lower scores. The optimized blocking oligo nucleotide for myd88 shown here strikes a balance between the DNA blocker hybrid melting temperature and low enough hybridization and secondary structure scores. It was designed to cover amino acids Q262 to I266, and features a three prime inverted DT to inhibit both extension by DNA polymerase and degradation by three prime exonuclease.Once the primers have been designed set up the wild type blocking PCR and perform thermocycling as described in the accompanying document. Remove magnetic beads from storage at four degrees Celsius and bring them to room temperature. Transfer 10 microliters of the PCR product to a new PCR plate.Vortex the magnetic beads vigorously to fully resuspend the magnetic particles and then add 18 microliters of magnetic beads to each well on the new plate. Pipette up and down 10 times to mix. Then incubate the plate at room temperature for five minutes.Following the incubation, place the PCR plate onto the side skirted magnet plate for two minutes to separate the beads from the solution. Use a multi channel pipette to aspirate the supernatant. Take care to avoid the bead pellet.Next, dispense 150 microliters of 70%ethanol into each well and incubate the plate at room temperature for at least 30 seconds. Then aspirate the ethanol with a multichannel pipette and discard the tips. Repeat this wash procedure once more.Using a 20 microliter multichannel pipette aspirate the remaining ethanol from each well and discard the tips. After allowing about 10 minutes for the wells of the plate to dry remove it from the magnet and add 40 microliters of nuclease free water to each well. Pipette up and down 15 times to mix.Then incubate at room temperature for two minutes. After incubating, place the PCR plate back onto the magnet plate for one minute to separate the beads from solution. Transfer 35 microliters of purified product to a new PCR plate, and perform bidirectional sequencing as described in the accompanying document.Once bidirectional sequencing has been performed to purify the sequencing products prepare a fresh one in 25 solution of three molar sodium acetate at PH 5.2 and 100%ethanol. Also prepare a fresh solution of 70%ethanol. To each well of both the forward and reverse sequencing plates add 30 microliters of sodium acetate in 100%ethanol and pipette up and down five times to mix.Then reseal the plate, and incubate in the dark at room temperature for 20 minutes. After 20 minutes have passed, centrifuge the plate at 2, 250 times G for 15 minutes. After the spin, remove the plate sealer, and invert the plate once over a waste container.If the plate is inverted multiple times the pellets may loosen from the well bottoms. Place the inverted plate on a clean paper towel, and centrifuge at 150 times G for one minute. Next, add 150 microliters of 70%ethanol to each well and reseal the plate.Spin at 2, 250 times G for five minutes. Then repeat the process of removing the plate sealer and inverting the plate. If the wells are not completely dry, allow them to air dry at room temperature.Make sure the samples are protected from light. Once the wells are completely dry add 10 microliters of formamide to each well and pipette up and down 10 times to mix. Reseal the plate.Denature using a thermo cycler at 95 degrees Celsius for three minutes followed by four degrees Celsius for five minutes. After denaturing, replace the plate sealer with a septa and sequence on a sequencing platform according to the manufacturer's instructions. Using sequence analysis software, visualize the traces, and align the sequences to the appropriate reference sequences.Align myd88 to NCBI reference sequence NM002468. Genomic DNA from patients with and without mutations underwent both conventional and wild type blocking PCR and the resulting PCR products were then sequenced. As can be seen here, the mutant allele was enriched when wild type blocking PCR was performed, and false positives were not seen in wild type DNA.A characteristic drop off in signal intensity as shown here is often seen if too high a concentration of blocker is used, or if post PCR purification failed to remove blocker prior to bidirectional sequencing. This occurs when enzymatic purification is performed in place of magnetic bead purification. Any PCR based assay that enriches for mutant alleles will detect low frequency artifacts.These traces show an increase in CG sequencing artifacts, relative to TA artifacts in FFPE tissue when cytosine or methylated cytosine are deaminated via formal infixation to uracil or thiamine respectively. Uracil DNA glycosylase or UDG can excise uracil prior to wild type blocking PCR, helping to reduce sequencing artifacts. However, thiamine resulting from deaminated five methyl cytosine which frequently occurs at CPG islands cannot be excised by UDG.Decreasing the concentration of blocker used in wild type blocking PCR may help to reduce the occurrence of sequencing artifacts that are not remedied by UDG treatment. After watching this video, you should have a good understanding of how to test somatic mutations with a high degree of accuracy and sensitivity, using the wild type blocking technique. The principle of this technology can be applied to the detection of mutations in small sub populations of cells.Therefore, it has utility in detecting minimal residual disease, monitoring patients, and predicting early relapse in patients with various neoplasms.

Research

JoVE Journal

Genetics

Detection of Copy Number Alterations Using Single Cell Sequencing

الكشف عن نسخة عدد التعديلات عن طريق التسلسل خلية واحدة

Detection of genomic changes at single cell resolution is important for characterizing genetic heterogeneity and evolution in normal tissues, cancers, and ...

Detection of microRNA Expression in Peritoneal Membrane of Rats Using Quantitative Real-time PCR

الكشف عن التعبير ميكرورنا في الغشاء البريتوني من الفئران باستخدام الكمي في الوقت الحقيقي ير

MicroRNAs (miRNAs) are small noncoding RNAs that regulate messenger RNA expression post-transcriptionally. The miRNA expression profile has been ...

Highly Efficient Gene Disruption of Murine and Human Hematopoietic Progenitor Cells by CRISPR/Cas9

تعطيل الجينات ذات كفاءة عالية من الخلايا السلف مورين والبشرية المكونة للدم قبل كريسبر/Cas9

Advances in the hematopoietic stem cell (HSCs) field have been aided by methods to genetically engineer primary progenitor cells as well as animal models. ...

Rare Event Detection Using Error-corrected DNA and RNA Sequencing

الكشف عن حالة نادرة باستخدام الحمض النووي لتصحيح الخطأ وتسلسل الحمض النووي الريبي

Conventional next-generation sequencing techniques (NGS) have allowed for immense genomic characterization for over a decade. Specifically, NGS has been ...

Lentiviral Mediated Production of Transgenic Mice: A Simple and Highly Efficient Method for Direct Study of Founders

لينتيفيرال توسط إنتاج فئران المحورة وراثيا: طريقة بسيطة وذات كفاءة عالية للدراسة مباشرة من مؤسسي

For almost 40 years, pronuclear DNA injection represents the standard method to generate transgenic mice with random integration of transgenes. Such a ...

Amplification of Near Full-length HIV-1 Proviruses for Next-Generation Sequencing

التضخيم من القرب من كامل طول فيروس نقص المناعة البشرية-1 بروفيروسيس للجيل التالي التسلسل

The Full-Length Individual Proviral Sequencing (FLIPS) assay is an efficient and high-throughput method designed to amplify and sequence single, near ...

Single Droplet Digital Polymerase Chain Reaction for Comprehensive and Simultaneous Detection of Mutations in Hotspot Regions

قطره واحدة رقمي البلمرة المتسلسل لكشف شامل ومتزامن من الطفرات في المناطق الساخنة

Droplet digital polymerase chain reaction (ddPCR) is a highly sensitive quantitative polymerase chain reaction (PCR) method based on sample fractionation ...

Digital PCR-based Competitive Index for High-throughput Analysis of Fitness in Salmonella

Digital PCR-based Competitive Index for High-throughput Analysis of Fitness in Salmonella

مؤشر تنافسي رقمي قائم على PCR لتحليل عالي الإنتاجية للياقة البدنية في السالمونيلا

A competitive index is a common method used to assess bacterial fitness and/or virulence. The utility of this approach is exemplified by its ease to ...

Identifying Mutations by High Resolution Melting in a TILLING Population of Rice

تحديد الطفرات من خلال ذوبان عالية الدقة في عدد السكان من الأرز الحرث

Target Induced Local Lesions In Genomes (TILLING) is a strategy of reverse genetics for the high-throughput screening of induced mutations. However, the ...

Validating Whole Genome Nanopore Sequencing, using Usutu Virus as an Example

التحقق من صحة تسلسل الجينوم كله نانوبور، وذلك باستخدام فيروس Usutu كمثال

Whole genome sequencing can be used to characterize and to trace viral outbreaks. Nanopore-based whole genome sequencing protocols have been described for ...