迅速かつ安価に変異体配列をスクリーニングするためのマスターミックス

高分解能融解(HRM)解析は、核酸配列の遺伝的変異の同定に使用されるポストPCRテクニックの1つです。HRMは、シーケンシングなどのより手間のかかるテクニックの前段階として、多数の潜在的な変異体配列を迅速かつ安価にスクリーニングする目的で広く利用されています。結果として得られる融解曲線プロファイルは、ジェノタイピング研究を始め、変異スクリーニングやメチル化解析などの他の多くのアプリケーションに貴重な情報を提供します。

 

Applied Biosystems MeltDoctor HRM試薬は、SNP解析、メチル化解析、変異スキャンなどのHRMアプリケーションにおいて高感度かつ一貫した結果を提供できるよう、特別に配合されています。


HRMの概要

HRM融解曲線プロファイル

HRMで関心領域の増幅が行われるのは、二本鎖DNA(dsDNA)結合色素を含む反応ですが、これはdsDNAに結合した場合にのみ明るい蛍光を発します。PCR後に反応物は、温度変化ごとに多くの蛍光データポイントを高精度でキャプチャできるリアルタイム装置内にて、徐々に加熱されます。dsDNAが解離(または融解)して一本鎖になる際には色素が放出され、これが蛍光の変化を引き起こします。

こうして得られるのが、特定のシーケンスごとに特徴的な融解曲線プロファイルです。特定サンプルの融解プロファイルは、そこに存在するアンプリコン混合物を反映しています。グアニン-シトシン(GC)含有量、長さ、配列、ヘテロ接合性などの特徴は、各アンプリコンの融解曲線に寄与します。

HRM解析は、標準的な融解曲線解析(SYBR Green色素などを使用)と次の2つの点で異なります。

  • ケミストリー:HRM解析では、高濃度でPCRを阻害しない、より明るいdsDNA結合色素を使用します。
  • ソフトウェア:HRM解析では、特定のデータ解析アルゴリズムとプロットを用いる、より特殊なソフトウェアが必要とされます。

HRMのアプリケーション

SNPジェノタイピング

TaqMan SNPジェノタイピングアッセイが現在のゴールドスタンダードとして正確性と再現性に優れたPCRベースのジェノタイピングを行えるのに対して、HRMは特定のケースでの利用が適しています。たとえば固有の配列制限によりTaqManプローブを設計できない場合や、ジェノタイピングを行うサンプルの変異性が高く、プローブの特異度により一部の種が見落とされる可能性のある場合は、HRMの方が成功率は高くなります。同様に、少ないサンプル数で多くのSNPを解析する場合や、未知のSNPを含む可能性のあるサンプルの核酸変動を解析する場合は、HRMを検討すべきです。

HRMの恩恵を受けられるその他のジェノタイピング研究には次のものがあります。

  • 非モデル生物におけるジェノタイピングで、配列知識が低い場合
  • 大規模な領域マッピングを必要とする関連研究
  • プロジェクト集団における全米バイオテクノロジー情報センター(NCBI)由来のSNPの妥当性チェック

メチル化解析

HRM解析は、遺伝子間のメチル化差異の検出に使用することができ、これはメチル化感受性高分解能融解(MS-HRM)として知られています。

  • 特定の遺伝子座のメチル化状態を迅速に解析
  • MS-HRMと後続するサンガーベースのDNAシーケンシングにより0.1~2.0%の低メチル化レベルが測定可能

ジェノタイピング&変異スキャン

HRM解析を用いた標的遺伝子の変異スキャンでは、シーケンシング解析前に変異サンプルを特定することができます。
 

  • 新しい遺伝的変異を特定する簡単かつ迅速で費用的にも優れた方法
  • 多人数から採取したDNAサンプルを迅速かつ効率的にスキャンして、わずかな遺伝的変異を検出可能

MeltDoctor HRMマスターミックスの特長

MeltDoctor HRMマスターミックスには、HRM-PCRに必要なすべてのコンポーネントが含まれています(テンプレートとプライマーを除く)。広範なゲノムターゲットに対して優れたHRMパフォーマンスを発揮するよう配合されています。市販のミックスとは異なり、MeltDoctor HRMマスターミックスは使用前の追加混合を必要とせず、HRMアプリケーション専用に開発、最適化されています。マスターミックスは便利な2倍濃度で提供されており、成分として次のものが使用されています。

AmpliTaq Gold 360 DNAポリメラーゼ

ホットスタートパフォーマンスをもたらし、非特異的な生成物形成を最小限に抑え、室温での反応開始を可能にする、高純度DNAポリメラーゼ

MeltDoctor HRM色素

ハイパフォーマンスなHRMで重要な光学的および化学的特性を備えたInvitrogen SYTO 9二本鎖核酸蛍光染色剤の安定化型

dUTPを含むdNTPブレンド

後続するPCR反応でのウラシルDNAグリコシラーゼ(UDG)によるアンプリコン分解を可能にすることで、キャリーオーバー汚染を最小化

その他の高品質コンポーネント

最適なHRM結果を得るための正確な配合がされたマグネシウム塩およびその他の緩衝成分


サンプルデータ

HRMワークフローを用いた変異スキャン。

3つの細胞株(HeLa、Raji、Jurkat)由来のゲノムDNAサンプル解析において、HRMと後続するDNAシーケンスを使用。プライマーはp53腫瘍抑制遺伝子のエキソン4の152 bpを増幅するよう設計。アライメントされたHRMプロファイルにて3つの遺伝子型は明確に区別でき(左)、これらは解析ソフトウェアにより正確な呼び出しが可能。HRM後、各サンプルのジェノタイプ(GC、GG、CC)をシーケンシングにより同定(右)。


MeltDoctor HRMソリューションの注文情報

MeltDoctor HRMマスターミックス

MeltDoctor HRMマスターミックスには必要なすべてが含まれているため、実験のセットアップが大幅に簡素化されます。サンプルとPCRプライマーのペアを追加するだけで、反応を実行するための準備が整います。

 

MeltDoctor HRM試薬キット

キットには、高分解能融解解析に必要なPCRコンポーネントとMeltDoctor HRM色素が含まれています。独自に実験のカスタマイズができるよう、試薬は混合せず個別の容器に入れた状態で供給されます。

 

MeltDoctor HRM陽性コントロールキット

この陽性コントロールキットには、フォワードとリバースPCRプライマーおよび対立遺伝子AA、AB、BBを表す3つのDNAテンプレートなど、HRM解析のデモンストレーションとトラブルシューティングを行うためのコンポーネントが含まれています。

 

MeltDoctor HRMキャリブレーション試薬

すぐに使用できるMeltDoctor HRMキャリブレーションプレートには、MeltDoctor HRMキャリブレーション標準およびMeltDoctor HRMマスターミックスなど、純粋な色素とHRMキャリブレーションに必要なすべてのコンポーネントが含まれており、HRM解析の開始時に付随する複雑さが軽減されます。これらは、融解曲線間の正確性と再現性に優れた識別に必要な、熱的および光学的キャリブレーションを提供します。

 

MeltDoctor HRMキャリブレーション標準には、熱的および光学的HRMキャリブレーションにて独自のキャリブレーションプレートの準備を要望する研究者に適した、DNAテンプレートとプライマーが含まれています。