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    甲基化特異性PCR全程易出現的問題與控制

    放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-09-25  來源:實驗室資訊網
    核心提示:  亞硫酸氫鈉修飾DNA的目的是將DNA序列中未甲基化的胞嘧啶完全轉化為尿嘧啶,而甲基化的5一甲基胞嘧啶保持不變。影響此過程的主
     
     
      
    亞硫酸氫鈉修飾DNA的目的是將DNA序列中未甲基化的胞嘧啶完全轉化為尿嘧啶,而甲基化的5一甲基胞嘧啶保持不變。影響此過程的主要因素有修飾試劑的濃度、反應溫度、反應環(huán)境的pH值及反應時間。其中任何一個環(huán)節(jié)出現問題都將導致MSP擴增失敗,體會如下:
    (1)亞硫酸氫鈉的濃度最好控制在3.0-3.9mol/L為好,其pH值必須用NaOH精確調整至5.0;
    (2)修飾時間應掌握在10-16h,修飾時間過長會導致甲基化胞嘧啶也會轉化成尿嘧啶且DNA模板破壞加劇,而時間過短會導致修飾不徹底;
    (3)反應溫度應控制在50-55℃(若用國產恒溫水浴箱建議溫度設定在53℃為好);
    (4)DNA模板量應控制在<2ug為宜。
    只要遵循以上幾點基本上能保證99%未甲基化的胞嘧啶轉化尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不變。但是,此修飾過程中模板DNA有約96%已經降解 .當DNA樣品較少時(如石蠟包埋組織、血清DNA),在純化回收時可加人適量鮭魚精DNA或糖原(約1g)作為載體,有利于DNA沉淀(加入載體后輕輕晃動Eppendof管可見絮狀DNA富集現象)。
    甲基化特異PCR可能出現的問題與對策
    1.引物因素分析MSP的引物設計的質量是擴增成敗的關鍵性因素。
    MSP的引物設計與普通的PCR引物設計不同,MSP的引物設計原理是:模板DNA在經過亞硫酸鹽處理后,發(fā)生甲基化的基因啟動子區(qū)域CpG島內CpG位點5-端胞嘧啶保持不變;而未發(fā)生甲基化的CpG島內CpG位點5-端胞嘧啶轉化為尿嘧啶,即C-U。針對修飾前后的序列差異用MethPrimer軟件設計甲基化與未甲基引物,進行PCR擴增。MSP的引物序列中至少含有1個以上CpG位點,最好是含有多個CpG位點,這樣可保證引物的特異性,同時可以提高DNA啟動子甲基化堿基的檢出率。MSP的引物必須按亞硫酸氫鈉處理后的DNA序列設計,同時也應該盡可能與普通PCR的引物設計原則相符合。按MSP的要求,任意DNA序列在做MSP擴增時,至少要合成2對引物,即甲基化引物與未甲基化引物。在MSP的未甲基化引物序列中前導引物不含鳥嘌呤堿基,反向引物不含胞嘧啶堿基。初涉及MSP者最好用文獻引物進行研究。如果是為了篩選新的甲基化的抑癌基因而文獻中無法找到的相應MSP引物,可用在線MethPrimer軟件在線設計引物,網址為http://www.urogene.org/methprimer/index1.html.根據軟件提示可以找到所需要的MSP引物。但MSP所遇到的困難是,要擴增的是啟動子或部分第一外顯子序列,其CG含量相對較高,MSP擴增難度加大,因此設計好的引物最好用引物軟件如Primer5.0從理論上推測其擴增效率,對于擴增效率<30% 的引物要進行優(yōu)化,方法是:在核心啟動子區(qū)域前后反復調整甲基化前導引物擴增起始點,以期使引物擴增效率增高,降低擴增難度,從而提高PCR產量。
    2.MSP的反應體系問題MSP的反應體系的成分與普通PCR一樣,反應體系的優(yōu)化也與普通類似,反應體系的優(yōu)化與普通PCR的反應體系中最大的區(qū)別是DNA模板不同。經過修飾后的模板為單鏈狀態(tài),MSP的DNA模板在抽提后應檢測其純度和含量,其純度要求A260/A280在1.8-2.0之間;其含量要準確檢測,否則在亞硫酸鹽處理時因DNA模板加的太多而導致DNA處理不完全而導致MSP擴增失敗;而加的DNA模板太少則一方面浪費試劑,另一方面會因為目的片段太少導致MSP假陰性。Mg“濃度一般在2.0-2.5 mmol/L為宜,過低過高都不利于擴增。此外,PCR的緩沖液及Taq酶的來源也很重要,一般的PCR緩沖液常常會導致結果不穩(wěn)定,不同來源的Taq酶也會影響結果的重復性。我們建議用Taka-ra公司針對富含CG等復雜二級結構模板的TaKaRa IATaq with GC Buffer效果較好。而一旦選用某一廠家Taq酶后,不要輕易更換,以免MSP因重新優(yōu)化而引起的時間和成本的浪費。
    3.MSP的反應溫度分析MSP擴增的結果有3種情況:
    (1)產物電泳為陰性;
    (2)產物電泳出現多條非特異性條帶(含目的基因條帶);
    (3)產物電泳為陽性(僅目的基因條帶)。出現前2種情況時,可在保證反應體系和引物沒有問題的情況下,通過調整MSP的反應溫度而得到目的基因帶。方法如下:PCR反應中,Tm的高低與CG含量呈正相關。因甲基化與未甲基化引物序列差異,在擴增過程中可能會出現PCR偏性。我們建議,提高預變性溫度(一般應>95.C,10 min)和變性溫度(>95℃ ,1min),退火溫度以60℃作梯度或70℃作降落PCR。
    總之,在MSP全過程中,影響結果的因素較普通PCR要多得多,只要對實驗過程每一步認真控制可完全提高MSP的準確度和精密度。
    編輯:songjiajie2010

     
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    關鍵詞: 甲基化 PCR全程
     

     
     
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