Варианты ПЦР с более чем двумя праймерами. II. Принцип и особенности мультиплексной ПЦР
21.08.2024
Авторы:
Название:
Варианты ПЦР с более чем двумя праймерами. II. Принцип и особенности мультиплексной ПЦР
Страницы:
234-243
Рассмотрены принцип и особенности мультиплексной ПЦР, акцентировано внимание на преимуществах этого варианта реакции: снижении временных, финансовых и трудозатрат при массовых анализах, а также возможности анализа малого количества генетического материала. Отмечено, что качественно подобранные праймеры являются главным фактором, обеспечивающим специфичность мультиплексной ПЦР, однако и прочие компоненты реакционной смеси должны быть оптимизированы. Продемонстрировано отличие мультиплексной ПЦР от мультиматричной ПЦР. Приведены данные о способах повышения эффективности мультиплексной ПЦР, среди которых особое место занимают «горячий старт» и измененные протоколы термоциклирования. Уделено внимание истории появления мультиплексной ПЦР и используемой терминологии.
- Бикбулатова С.М., Мингазетдинова С.Р., Чемерис А.В., Вахитов В.А. Эволюция in vitro – есть ли предел методам «перетасовки» генов? // Успехи современной биологии. 2009. Т. 129(4). С. 323-335. 2. Бикбулатова С.М., Чемерис Д.А., Никоноров Ю.М., Машков О.И., Гарафутдинов Р.Р., Чемерис А.В., Вахитов В.А. Cпособы детекции результатов полимеразной цепной реакции в режиме реального времени // Вестн. Башгосуниверситета. 2012. Т. 17. № 1. С. 59-67. 3. Гарафутдинов Р.Р., Баймиев Ан.Х., Малеев Г.В., Алексеев Я.И., Зубов В.В., Чемерис Д.А., Кирьянова О.Ю., Губайдуллин И.М., Матниязов Р.Т., Сахабутдинова А.Р., Никоноров Ю.М., Кулуев Б.Р., Баймиев Ал.Х., Чемерис А.В. Разнообразие праймеров для ПЦР и принципы их подбора // Биомика. 2019. Т.11(1). С. 23 – 70. DOI:10.31301/2221-6197.bmcs.2019-04 4. Кулуев Б.Р., Баймиев Ан.Х., Геращенков Г.А., Юнусбаев У.Б., Гарафутдинов Р.Р., Алексеев Я.И., Баймиев Ал.Х., Чемерис А.В. Сто лет гаплоидным геномам. Сейчас наступает время диплоидных // Биомика. 2020. Т.12(4). С. 411-434. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2020-33 5. Чемерис А.В., Аминев Ф.Г., Гарафутдинов Р.Р., Анисимов В.А., Сагитов А.М., Хуснутдинова Э.К., Сахабутдинова А.Р., Чемерис Д.А., Михайленко К.И. ДНК-криминалистика. М.: Наука. 2022. 466 С. 6. Чемерис Д.А., Гарафутдинов Р.Р., Кулуев А.Р., Сахабутдинова А.Р., Кулуев Б.Р., Чемерис А.В. Разнообразие методов детекции полиморфных нуклеотидов в известных снипах. III. Аллель-специфичная ПЦР // Биомика. 2022. Т.14(1). С. 32-51. DOI:10.31301/2221-6197.bmcs.2022-2 7. Чемерис Д.А., Кирьянова О.Ю., Губайдуллин И.М., Чемерис А.В. Дизайн праймеров для полимеразной цепной реакции (краткий обзор компьютерных программ и баз данных) // Биомика. 2016. Т. 8. № 3. С. 215-238. 8. Ashrafi EH, Paul N. Heat-activatable primers for hot-start PCR and hot-start one-step RT-PCR: endpoint and real-time experiments // Curr Protoc Mol Biol. 2009. Chapter 15. Unit 15.9. doi:10.1002/0471142727.mb1509s88 9. Ballantyne KN, van Oorschot RA, Mitchell RJ. Locked nucleic acids in PCR primers increase sensitivity and performance // Genomics. 2008. V.91(3). P.301-305. doi:10.1016/j.ygeno.2007.10.016 10. Ballantyne KN, van Oorschot RA, Mitchell RJ. Increased amplification success from forensic samples with locked nucleic acids // Forensic Sci Int Genet. 2011. V.5(4). P.276-280. doi:10.1016/j.fsigen.2010.04.001 11. Chamberlain JS, Gibbs RA, Ranier JE, Nguyen PN, Caskey CT. Deletion screening of the Duchenne muscular dystrophy locus via multiplex DNA amplification // Nucleic Acids Res. 1988. V.16(23). P.11141-11156. doi:10.1093/nar/16.23.11141 12. Chen R, Gao XB, Yu XL, Song CX, Qiu Y. Novel multiplex PCR assay using locked nucleic acid (LNA)-based universal primers for the simultaneous detection of five swine viruses // J Virol Methods. 2016. V.228. P.60-66. doi:10.1016/j.jviromet.2015.11.018 13. Claustres M, Kjellberg P, Desgeorges M, Bellet H, Sarda P, Bonnet H, Boileau C. Détéction des délétions par amplification d'exons (PCR multiplex) dans la myopathie de Duchenne // J. Genet. Hum. 1989. V.37(3). P.251-257. 14. De Lellis L, Curia MC, Veschi S, Aceto GM, Morgano A, Cama A. Methods for routine diagnosis of genomic rearrangements: multiplex PCR-based methods and future perspectives // Expert Rev Mol Diagn. 2008 Jan;8(1):41-52. doi:10.1586/14737159.8.1.41 15. Edwards MC, Gibbs RA. Multiplex PCR: advantages, development, and applications // PCR Methods Appl. 1994 Feb;3(4):S65-75. doi:10.1101/gr.3.4.s65 16. Elnifro EM, Ashshi AM, Cooper RJ, Klapper PE. Multiplex PCR: optimization and application in diagnostic virology // Clin Microbiol Rev. 2000. V.13(4). P.559-570. doi:10.1128/CMR.13.4.559 17. Garafutdinov R.R., Galimova A.A., Sakhabutdinova A.R. Polymerase chain reaction with nearby primers // Anal. Biochem. 2017. V. 518. P. 126-133. doi:10.1016/j.ab.2016.11.017. 18. Garafutdinov R.R., Galimova A.A., Sakhabutdinova A.R. The influence of quality of primers on the formation of primer dimers in PCR // Nucleos. Nucleot. Nucleic Acids. 2020. V. 39(9). P. 1251-1269. doi:10.1080/15257770.2020.1803354. 19. Gopalakrishnan R, Joseph S, Sellappa S. Constructing a DNA ladder Range for Lambda Phage by multiplex PCR // Iran J Microbiol. 2010. V.2(4). P.210-212. 20. Henegariu O, Heerema NA, Dlouhy SR, Vance GH, Vogt PH. Multiplex PCR: critical parameters and step-by-step protocol // Biotechniques. 1997. V.23(3). P.504-511. doi:10.2144/97233rr01 21. Hidalgo Ashrafi E, Yee J, Paul N. Selective control of primer usage in multiplex one-step reverse transcription PCR // BMC Mol Biol. 2009. V.10. 113. doi:10.1186/1471-2199-10-113 22. Hoshika S, Chen F, Leal NA, Benner SA. Artificial genetic systems: self-avoiding DNA in PCR and multiplexed PCR // Angew Chem Int Ed Engl. 2010. V.49(32). P.5554-5557. doi:10.1002/anie.201001977 23. Jeffreys AJ, Wilson V, Neumann R, Keyte J. Amplification of human minisatellites by the polymerase chain reaction: towards DNA fingerprinting of single cells // Nucleic Acids Res. 1988. V.16(23). P.10953-10971. doi:10.1093/nar/16.23.10953 24. Kalle E, Kubista M, Rensing C. Multi-template polymerase chain reaction // Biomol Detect Quantif. 2014. V.2. P.11-29. doi:10.1016/j.bdq.2014.11.002 25. Kapley A, Lample K, Purohit H. Thermocycling steps and optimization of multiplex PCR // Biotechnology Lett. 2000. V.22. P.1913-1918. doi:10.1023/A:1026748202071 26. Kebelmann-Betzing C, Seeger K, Dragon S, Schmitt G, Möricke A, Schild TA, Henze G, Beyermann B. Advantages of a new Taq DNA polymerase in multiplex PCR and time-release PCR // Biotechniques. 1998. V.24(1). P.154-158. doi:10.2144/98241pf01 27. Le T., Ashrafi E.H., Paul N. Enhancing multiplex PCR efficiency using Hot Start dNTPs // BioTechniques. 2009. V.47(5). P.972–973. doi:10.2144/000113298 28. Liang G, Ma C, Zhu Y, Li S, Shao Y, Wang Y, Xiao Z. Enhanced Specificity of Multiplex Polymerase Chain Reaction via CdTe Quantum Dots // Nanoscale Res Lett. 2011. V.6(1). 51. doi:10.1007/s11671-010-9797-5 29. Lin Z, Cui X, Li H. Multiplex genotype determination at a large number of gene loci. Proc Natl Acad Sci U S A. 1996 Mar 19;93(6):2582-7. doi:10.1073/pnas.93.6.2582 30. Lins AM, Sprecher CJ, Puers C, Schumm JW. Multiplex sets for the amplification of polymorphic short tandem repeat loci--silver stain and fluorescence detection // Biotechniques. 1996. V.20(5). P.882-889. doi:10.2144/96205rr01 31. Liu Q, Sommer SS. Subcycling-PCR for multiplex long-distance amplification of regions with high and low GC content: application to the inversion hotspot in the factor VIII gene // Biotechniques. 1998. V.25(6). P.1022-1028. doi:10.2144/98256rr01 32. Lopes RF, Moreno Senna JP, Chies JM, Rodrigues JL. Pit-stop PCR: an approach to increase final product yield of multiplex PCR // Biotechniques. 1999. V.26(4). P.638-639. doi:10.2144/99264bm09 33. Markoulatos P, Siafakas N, Moncany M. Multiplex polymerase chain reaction: a practical approach // J Clin Lab Anal. 2002. V.16(1). P.47-51. doi:10.1002/jcla.2058 34. Parra M, Jung J, Boone TD. et al. Microgravity validation of a novel system for RNA isolation and multiplex quantitative real time PCR analysis of gene expression on the International Space Station // PLoS One. 2017. V.12(9). e0183480. doi:10.1371/journal.pone.0183480 35. Settanni L, Corsetti A. The use of multiplex PCR to detect and differentiate food- and beverage-associated microorganisms: a review // J Microbiol Methods. 2007. V.69(1). P.1-22. doi:10.1016/j.mimet.2006.12.008 36. Shigemori Y, Mikawa T, Shibata T, Oishi M. Multiplex PCR: use of heat-stable Thermus thermophilus RecA protein to minimize non-specific PCR products // Nucleic Acids Res. 2005. V.33(14). e126. doi:10.1093/nar/gni111 37. Shuber AP, Grondin VJ, Klinger KW. A simplified procedure for developing multiplex PCRs // Genome Res. 1995. V.5(5). P.488-493. doi:10.1101/gr.5.5.488 38. Shum J, Paul N. Chemically modified primers for improved multiplex polymerase chain reaction // Anal Biochem. 2009. V.388(2). P.266-272. doi:10.1016/j.ab.2009.02.033 39. Wang TY, Guo L, Zhang JH. Preparation of DNA ladder based on multiplex PCR technique // J Nucleic Acids. 2010. 2010. 421803. doi:10.4061/2010/421803 40. Wittwer CT, Herrmann MG, Gundry CN, Elenitoba-Johnson KS. Real-time multiplex PCR assays // Methods. 2001. V.25(4). P.430-442. doi:10.1006/meth.2001.1265 41. Yang J, Li D, Wang J, Zhang R, Li J. Design, optimization, and application of multiplex rRT-PCR in the detection of respiratory viruses // Crit Rev Clin Lab Sci. 2022. V.59(8). P.555-572. doi:10.1080/10408363.2022.2072467 42. Yang Z, Chen F, Chamberlin SG, Benner SA. Expanded genetic alphabets in the polymerase chain reaction // Angew Chem Int Ed Engl. 2010. V.49(1). P.177-180. doi:10.1002/anie.200905173