Page 79 - 南京医科大学学报自然科学版
P. 79
第42卷第8期 邝振展,肖 斌,孙朝晖,等. 基于CRISPR/Cas13a技术检测肿瘤驱动基因TP53 R248W的研究[J].
2022年8月 南京医科大学学报(自然科学版),2022,42(08):1119-1124 ·1121 ·
连接产物转化入Top10细胞,取菌液进行测序鉴定。 血浆DNA提取试剂盒,按说明书操作提取模拟血浆
1.2.2 PCR或RAA扩增TP53 R248W变异体 ctDNA,取 2 μL 模拟血浆 ctDNA 进行 PCR 扩增,随
本研究使用两对扩增引物 Primer1(R248W⁃ 后使用上述优化的CRIPSR/Cas13a方法进行检测。
RAA⁃F&R248W⁃RAA⁃R1)和 Primer2(R248W⁃RAA⁃ 1.3 统计学方法
F&R248W⁃RAA⁃R2),利用 PCR 或重组酶介导链置 采用 SPSS 19.0 软件进行统计学分析。计量资
换核酸扩增技术(recombinase aided amplification, 料经K⁃S正态性检验,若呈正态分布,采用方差分析
RAA)扩 增 技 术 ,按 说 明 书 指 导 扩 增 出 含 TP53 或者t检验,若呈偏态分布,采用非参数Mann⁃Whit⁃
R248W 突变序列片段。PCR 的扩增体系如下: ney U 检验。计数资料用卡方检验,P < 0.05为差异
TP53 R248W 质粒(1 μmol/L)1 μL,前、后引物混合 有统计学意义。
物(10 μmol/L)2 μL,高保真聚合酶混合物 25 μL,纯
2 结 果
水22 μL。将上述试剂充分混匀后,进行PCR扩增,
PCR 的扩增程序如下:98 ℃ 预热 5 min,然后 98 ℃ 2.1 TP53 R248W变异体质粒的构建
10 s,58 ℃ 15 s,72 ℃ 30 s,循环 40 次,最后 72 ℃ 孵 根据 PCR 点突变技术,利用两对携带 TP53
育10 min。RAA的扩增体系如下:TP53 R248W质粒 R248W(C>T)点突变的引物,将TP53野生型序列扩
(1 μmol/L)1 μL,前、后引物混合物 2 μL,RAA反应液 增成前后2个片段,这两片段均含有突变位点序列,
29.5 μL,MgCl2 2.5 μL,纯水15 μL。将上述试剂充分 以及前段的3′端及后段5′端存在互补序列(图1A),
混匀后,加入RAA干粉管中,然后39 ℃孵育20 min。 然后使用Over⁃lap PCR 将2个基因片段融合成完整
1.2.3 CRIPSR/Cas13a 方法对 TP53 R248W 变异体 的 TP53 R248W 变异体(图 1B),经与 pENTER 质粒
检测 连接后转化入 Top10 感受态,测序结果显示 TP53
对步骤 1.2.2 的扩增产物进行检测,体系如下: R248W变异体质粒构建成功。
扩增产物 2 μL,crRNA(1 μmol/L)1 μL,Cas13a蛋白 2.2 CRISPR/Cas13a 联 合 PCR 或 RAA 技 术 检 测
(10 μmol/L)1 μL,荧光探针(10 μmol/L)1 μL,T7转录 TP53 R248W突变株
酶1 μL,RNA酶抑制剂 1 μL,T7 buffer(5×)4 μL,NTP 根据TP53 R248W变异体序列设计两对扩增引
2 μL,无RNA酶纯水补足反应体系至20 μL,混匀后置 物(Primer 1和Primer 2)。对于Primer 1和Primer 2,
于Bio⁃Rad CFX 荧光检测仪,37 ℃检测1 h,记录各时 PCR 和 RAA 技术均成功扩增出约 110 bp 和 368 bp
间段的相对荧光值(relative fluorescence unit,RFU)。 的片段(图 2A)。使用 CRISPR/Cas13a 方法检测扩
1.2.4 CRIPSR/Cas13a检测体系中crRNA浓度的优化 增产物,结果表明,在10 min内,各组RFU值均达到
将 crRNA 梯度稀释成 5 个浓度,使检测反应体 平台期,但基于 Primer 1 扩增的片段,TP53 R248W
系中的 crRNA 终浓度分别为 0.05、0.10、0.15、0.20、 变异体的 RFU 值与野生型相比无显著性差异(P >
0.25 μmol/L。除 crRNA 外,CRIPSR/Cas13a 检测反 0.05);而基于 Primer 2 扩增的片段,变异体的 RFU
应体系如步骤1.2.3。 值显著高于野生型(P < 0.001,图2B、C)。
1.2.5 CRIPSR/Cas13a 方 法 对 不 同 突 变 率 TP53 2.3 不同浓度crRNA对TP53 R248W变异体检测结
R248W的检测 果的影响
将浓度为 1×10 、1×10 、1×10 、1×10 拷贝数 为了探究不同浓度的crRNA对TP53 R248W变
5
6
3
4
7 异体检测结果的影响,对crRNA 进行了梯度浓度稀
(copies)/μL的TP53 R248W质粒分别与1×10 copies/μL
的 TP53 野生株混合 1∶1 混合,形成突变频率为 释,并分别进行CRISPR/Cas13a检测。结果表明,在
0.01%、0.1%、1%、10%,取2 μL混合物进行PCR扩增, 0.05~0.25 μmol/L 范围内,随着 crRNA 浓度的增加,
然后用上述优化的CRIPSR/Cas13a方法进行检测。 RFU值也随之增大,其中crRNA浓度达到0.20 μmol/L
1.2.6 CRIPSR/Cas13a方法对模拟血浆ctDNA的检测 及以上时,差异具有统计学意义(P < 0.001),表明
5
4
6
7
3
将浓度为 1×10 、1×10 、1×10 、1×10 、1×10 、1× crRNA 浓度的上升会提高 TP53 R248W 变异体的检
10 copies/μL 的 TP53 R248W 质粒取 1 μL 分别与 测强度(图3)。
8
1 mL 经基因检测无 TP53 突变的人血浆混合,构建 2.4 CRISPR/Cas13a 检 测 不 同 突 变 频 率 的 TP53
0
1
TP53 R248W 突变基因浓度分别为 1×10 、1×10 、1× R248W
10 、1×10 、1×10 、1×10 copies/μL的模拟血浆。使用 为探究CRISPR/Cas13a方法对不同突变频率的
5
2
3
4