Analizy molekularne DNA i RNA w wykrywaniu dziedzicznych predyspozycji do nowotworów

Joanna Matyjasik, Bartłomiej Masojć, *Grzegorz Kurzawski

Streszczenie
Pojawienie się w użyciu wielofunkcyjnych robotów laboratoryjnych umożliwiło wykorzystanie ich do izolacji DNA i RNA, normalizacji stężeń rozcieńczania badanych próbek, przygotowania reakcji PCR itp. Równoczesny rozwój oprogramowania i komputeryzacja sprawiły, że dzisiaj istnieje możliwość całkowitej automatyzacji procesu przechowywania, dobrze opisanych, łatwych do odnalezienie próbek i ich testowania, łącznie z transferem wyników. Obecnie czołowe firmy oferują sekwenatory umożliwiające jednoczesne sekwencjonowanie 96 próbek w oparciu o elektroforezę kapilarną produktów otrzymanych metodą cykliczną z użyciem dideoksynukleotydów znakowanych barwnikami fluorescencyjnymi. Postęp w tej dziedzinie polegał na opracowaniu nowych żeli i „chemii” umożliwiających analizę sekwencji jednego fragmentu długości prawie 1000 zasad. Oferowane nowe aparaty (GSFLX machine 2007) oparte o równoczesne sekwencjonowanie w czasie rzeczywistym bardzo wielu stosunkowo krótkich fragmentów DNA (około 200 zasad), wykorzystują pirosekwencjonowanie z detekcją luminescencji powstającej przy udziale ATP, lucyferazy lucyferyny. Aparaty te pozwalają na analizę 100 mln zasad jednego dnia.
Coraz częściej stosowane są metody PCR w czasie rzeczywistym z użyciem sond TaqMana (i modyfikacji tej metody zwanej w skrócie MGB). Do wykrywania rearanżacji w genach odpowiedzialnych za dziedziczne predyspozycje do nowotworów i innych chorób stosuje się technikę MLPA, która w oparciu o reakcję ligacji specyficznych sond i reakcję amplifikacji pozwala na ocenę liczby kopii eksonów. Na jej podstawie można wnioskować o delecjach bądź duplikacjach fragmentów lub całych genów. Oferowane gotowe zestawy sond dotyczą najważniejszych znanych genów silnie predysponujących do nowotworów takich jak: ATM, BRCA1, BRCA2, CHEK1, MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, APC, FANCA, FANCD2, PTCH, BMPR1A, SMAD4, TP53, CDH1, MEN1, NF1, NF2, STK11, SMARCB1, RB1, CDKN2A-CDKN2B, WT1.

Summary
Introduction of liquid handling robots made possible their application in DNA or RNA isolation, normalization of samples´ concentration, PCR preparation, etc. Parallel development of software and hardware enabled complete automatic management of large sample series in genetic testing, including data transfer without any user intervention. Nowadays leading companies offer capillary sequencers analyzing simultaneously up to 96 samples amplified by means of cycling sequencing with fluorescent dyes. Improved "chemistry” and gels´ composition enabled accurate sequencing of 1000 bp fragments. Another system (GSFLX machine 2007), based on massively parallel sequencing by synthesis technology can generate 100 Mb of genomic sequence in a single run (about 4.5 h). Real-time PCR techniques with TaqMan(r) probes (or TaqMan(r) MGB probes) have become commonly used in laboratory practice. MLPA technique used in detection of rearrangements in genes associated with hereditary cancers allows the determination of exon copy number. The presence of deletions or duplications of exons or whole genes can be analyzed by that method. Commercial kits are available for genes with a well-documented association with hereditary cancers: ATM, BRCA1, BRCA2, CHECK1, MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, APC, FANCA, FANCD2, PTCH, BMPR1A, SMAD4, TP53, RB1, CDKN2A - CDKN2B, WT1, CDH1, MEN1, NF1, NF2, STK11, SMARCB1.

To jest tylko fragment artykułu. Aby przeczytać całość, przejdź do Czytelni medycznej.