5'-CGATAATAACGC
||| : :: A
3'-CTAAAAGAGCT
dG: 0,28 kcal/mol
Primer 1 - Primer 2 annealing:
5'-AATGAAATGAAACTGCTTAAATTTG-3'
:: : |||
3'-CTAAAAGAGCTACGCAATAATAGC-5'
dG: -0,21 kcal/mol
Таблица 9 - Подобранные праймеры для исследования
| Ген | Последовательность | Положение в геноме | Размер ампл.уч. п.н. |
|---|---|---|---|
| tadD | F 5`-TTCTACCCATTCTCAGCAAGGC-3` R 5`- ATCATTTCGGGCATTCACC-3` | 63-480 | 417 |
| omp87 | F 5`-AGCGAGCAACAGATAACG-3` R 5`-AGGCATGACTGTCACAAC-3` | 146-261 | 115 |
| pfhB1 | F 5`-TGAAATGAAACTGCTTAAATTTG-3` R 5`-GATAATAACGCATCGAGAAAAT-3` | 4926-5091 | 165 |
Для синтезирования праймеров была использована программа Clonemanager (http://www.scied.com/prcmpro. htm), с установкой на оптимальные параметры: температуру плавления Tmo= 58o -62o , длина 18-22 пар оснований (по), получаемый продукт 70-300 п.о. Допустимое количество праймеров-димеров – не более 4. Так же рассматривалось образование «шпильки», то есть отжиг с самим собой и повторные участки.
Помимо сходных температур плавления, по расчетным данным эти праймеры не должны образовывать стабильных гетеродуплексов друг с другом.
Фланкирующий праймерами участок ДНК был проверен с помощью программы BLAST (on-line free).
Результаты проверки показали, что нуклеотидная последовательность теоретически образуемого ПЦР-продукта соответствует Pasteurella multocida.
Смоделированные последовательности праймеров в дальнейшем были синтезированы на синтезаторе олигонуклеотидов Expedite 8909, Applied Biosystems. Очистку праймеров проводили методом спиртового переосаждения. Полученные таким образом синтезированные праймеры разводили до концентрации 20 пмоль и использовали для проведения ПЦР.
2.5.2 Отработка и оптимизация параметров ПЦР
2.5.2.1 Подбор и отработка температурно-временного режима Очень важным и сложным этапом при разработке метода ПЦР является подбор и отработка параметров температуры и времени циклов амплификации.
Трем последовательным стадиям ПЦР: денатурации матрицы при нагревании, отжигу праймеров с одноцепочечной матрицей и синтезу второй цепи с помощью термостабильной ДНК-полимеразы соответствует определенный температурный профиль. Для каждой стадии экспериментальным путем подбирается температура и время. В общем случае температура этапа денатурации обычно выбирается между 90-950 С, отжига между 40-600 С, а элонгации между 70-750 С. Кольцевая ДНК умеет денатурировать после тепловой денатурации. Поэтому температура и время денатурации выбираются как компромисс между двух целей: хорошо денатурировать матрицу, не сильно повредив при этом матрицу и Taq полимеразу, которые разрушаются при нагреве.
Температура, при которой денатурируется двуспиральная ДНКматрица, зависит от содержания в ней GC оснований. При высоком содержании GC оснований, для полного расхождения цепей в молекуле ДНК необходима более высокая температура. Так же более длинные матрицы ДНК требуют большей температуры для полной денатурации. Очень низкая температура денатурации, или короткая продолжительность времени денатурации приводят к тому, что участки ДНК с высоким содержанием GC оснований не расплетутся, а денатурируют только регионы богатые АТ-основаниями. Однако более продолжительное время денатурации или более высокая температура приводят к нежелательному снижению ферментативной активности полимеразы.
Эксперимент ПЦР проводили в двух температурных режимах.
В первом эксперименте использовали амплификатор Nexus,
используя следующие режимы температур: пре-денатурация: 5 мин, 950 С денатурация: 20 с, 940 С отжиг: 20 с, 520 С 30 циклов синтез: 20 с, 720 С пост-репликация 5 мин, 720 С
Использовали реакционную смесь в следующем составе на 25 мкл на 12 образцов:
Таблица 10- Состав реакционной смеси с праймерами pfhB1 и tadD
| Компонент | Объем на один образец | Объем на 12 образцов |
|---|---|---|
| KCl | 2,5 мкл | 30 мкл |
| dNTP | 2,0 мкл | 24 мкл |
| F праймер (pfhB1, tadD) | 0,9 мкл | 10,8 мкл |
| R праймер | 0,9 мкл | 10,8 мкл |
| Taq полимераза | 0,2 мкл | 2,4 мкл |
| MgCl2 | 1,5 мкл | 18 мкл |
| Деионизированная вода | 15,0 мкл | 180 мкл |
| ДНК | 2,0 мкл | 24 мкл |
Во втором эксперименте амплификацию проводили в амплификаторе «Терцик» (Россия) при следующем режиме: пре-денатурация: 5 мин, 950 С денатурация: 20 с, 950 С отжиг: 20 с, 570 С 30 циклов синтез: 20 с, 720 С пост-репликация 5 мин, 720 С
Использовали реакционную смесь в следующем составе на 25 мкл на 12 образцов:
Таблица 11 – Состав реакционной смеси с праймерами omp87, pfh
| Компонент | Объем на один образец | Объем на 12 образцов |
|---|---|---|
| KCl | 2,5 мкл | 30 мкл |
| dNTP | 0.5 мкл | 6 мкл |
| F праймер (omp87, pfh) | 0,5 мкл | 6 мкл |
| R праймер | 0,5 мкл | 6 мкл |
| Taq полимераза | 0,5 мкл | 6 мкл |
| MgCl2 | 1,0 мкл | 12 мкл |
| Деионизированная вода | 14,5 мкл | 174 мкл |
| ДНК | 5 мкл | 5 мкл |
Для амплификации использовали все 3 пары праймеров: omp87, Pfh B1 b tadD. Результаты амплификации представлены в рисунке 17.
