Оценка эффективности экстракции мтДНК из лейкотромбоцитарного слоя крови человека

  • Юлия Дмитриевна Дворецкая Воронежский государственный университет; Воронеж
  • Мария Владимировна Грязнова Воронежский государственный университет; Воронеж
  • Михаил Юрьевич Сыромятников Воронежский государственный университет; Воронеж
  • Ольга Викторовна Сержантова БУЗ ВО «ВОКОД», Воронеж
  • Андрей Анатольевич Михайлов БУЗ ВО «ВОКОД», Воронеж
  • Иван Петрович Мошуров БУЗ ВО «ВОКОД», Воронеж
  • Василий Николаевич Попов Воронежский государственный университет; Воронеж
Ключевые слова: митохондриальная ДНК, qPCR, флуориметрия, выделение ДНК.

Аннотация

Митохондриальная ДНК (мтДНК) широко используется в различного рода исследованиях, так как изменения в мтДНК (мутации или крупномасштабные делеции) могут вызывать широкий спектр заболеваний, таких как диабет, сердечные дисфункции, различные формы рака и т.д. Выделение и количественная оценка мтДНК часто требуются для изучения вклада мтДНК в развитие патологий. Однако выделение достаточного количества мтДНК по-прежнему остается трудной задачей.

Целью данного исследования была оценка и сравнение трех методов экстракции мтДНК из лейкотромбоцитарного слоя крови человека. В основе всех выбранных нами наборов для выделения ДНК лежит метод сорбционной экстракции, принцип которой заключается в особых свойствах носителей на основе кремния для селективного связывания ДНК. Также оценивалось влияние двух широко используемых типов антикоагулянтов на эффективность экстракции мтДНК.

Посредством систематического сравнения методов выделения мтДНК мы определили процедуру, обеспечивающую наибольший выход мтДНК, которая, как мы показываем, демонстрирует высокую производительность в последующих анализах.

Для экстракции мтДНК были взяты образцы лейкотромбоцитарного слоя крови у 12 добровольцев и использовались три различных протокола выделения (Quick-DNA Miniprep Plus (Zymo Research, США), Plasmid miniPrep (Evrogen, Россия) и набор QIAamp® Blood Mini Kit (QIAGEN, Германия)). Далее проводилась оценка количества ДНК с помощью флуориметрии и количественной полимеразной цепной реакции.

Полученные результаты показали, что из исследуемых методов выделения ДНК, экстрагированная с помощью набора QIAamp® Blood Mini Kit (QIAGEN, Германия), который основан на применении колонок с силикагелевой мембраной, дает оптимальную концентрацию мтДНК. Разницы между количествами мтДНК, выделенными из крови с различными антикоагулянтами обнаружено не было. Наши результаты подчеркивают важность выбора метода изоляции мтДНК, так как этот этап является определяющим для получения высококачественной мтДНК, которая будет пригодна для дальнейших молекулярно-генетических исследований.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Юлия Дмитриевна Дворецкая , Воронежский государственный университет; Воронеж

младший научный сотрудник лаборатории метагеномики и пищевых биотехнологий, ВГУИТ, Воронеж. Аспирант кафедры генетики, цитологии и биоинженерии ВГУ, Воронеж

Мария Владимировна Грязнова , Воронежский государственный университет; Воронеж

 младший научный сотрудник лаборатории метагеномики и пищевых биотехнологий, ВГУИТ, Воронеж. Аспирант кафедры генетики, цитологии и биоинженерии ВГУ, Воронеж

Михаил Юрьевич Сыромятников , Воронежский государственный университет; Воронеж

ведущий научный сотрудник лаборатории метагеномики и пищевых биотехнологий, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж. Доцент кафедры генетики, цитологии и биоинженерии ВГУ, Воронеж

Ольга Викторовна Сержантова , БУЗ ВО «ВОКОД», Воронеж

заведующая клинико-диагностической лабораторией БУЗ ВО «ВОКОД», Воронеж

Андрей Анатольевич Михайлов , БУЗ ВО «ВОКОД», Воронеж

заведующий хирургическим отделением БУЗ ВО «ВОКОД», Воронеж

Иван Петрович Мошуров , БУЗ ВО «ВОКОД», Воронеж

главный врач БУЗ ВО «ВОКОД», Воронеж

Василий Николаевич Попов , Воронежский государственный университет; Воронеж

ректор Воронежского государственного университета инженерных технологий, Воронеж. Заведующий кафедрой генетики, цитологии и биоинженерии ВГУ, Воронеж

Литература

Weissig V., Edeas M. Mitochondrial Med., 2015, Vol. 1, pp. 1-480. DOI: https://10.1007/978-1-4939-2257-4.

Anderson S., Bankier A., Barrell B. et al., Nature, 1981, Vol. 290, pp. 457-465. DOI: https://10.1038/290457a0.

Zeviani M., Antozzi C., Mol. Hum. Reprod., 1997, Vol. 3, pp. 133-148. DOI: https://10.1093/molehr/3.2.133.

Bai R.K., Perng C.L., Hsu C.H., Wong L.J., Ann. N. Y. Acad. Sci., 2004, Vol. 1011, pp. 304-309. DOI: https://10.1007/978-3-662-41088-2_29.

Bornstein B., Area E., Flanigan K.M. et al., Neuromuscul. Disord., 2008, Vol. 18, p. 453. DOI: https://10.1016/j.nmd.2008.04.006.

Chan S.L., Copeland W.C., Biochim. Biophys. Acta, 2009, Vol. 1787, p. 312. DOI: https://10.1016/j.bbabio.2008.10.007.

Marín-García J., Akhmedov A.T., Moe G.W., Heart Fail. Rev., 2013, Vol. 18, pp. 439-456. DOI: https://10.1007/s10741-012-9330-2.

Lan Q., Lim U., Liu C.S. et al., Blood, 2008, Vol. 112, p. 4247. DOI: https://10.1182/blood-2008-05-157974

Xia P., An H.X., Dang C.X. et al., BMC Cancer, 2009, Vol. 9, p. 454. DOI: https://10.1186/1471-2407-9-454.

Timmermans E.C., Tebas P., Ruiter J.P. et. al., Clin. Chem., 2006, Vol. 52, pp. 979-987. DOI: https://10.1373/clinchem.2005.062901.

Lee H.K., Song J.H., Shin C.S. et al., Diabetes Res. Clin. Pract., 1998, Vol. 42, pp. 161-167. DOI: https://10.1016/s0168-8227(98)00110-7.

Weng S.W., Lin T.K., Liou C.W. et al., Diabetes Res. Clin. Pract., 2009, vol. 83, pp. 94-99. DOI: https://10.1016/j.diabres.2008.10.002.

Song J., Oh J.Y., Sung Y.A. et al., Diabetes Care, 2001, Vol. 24, pp. 865-869. DOI: https://10.2337/diacare.24.5.865.

Lee J.E., Park H., Ju Y.S. et. al. Exp. Mol. Med., 2009, Vol. 41, p. 253. DOI: https://10.3858/EMM.2009.41.4.028.

Elliott H.R., Samuels D.C., Eden J.A. et al., Am. J. Hum. Genet., 2008, Vol. 83, pp. 254-260. DOI: https://10.1016/J.AJHG.2008.07.004.

Brandon M.C., Lott M.T., Nguyen K.C., et. al. Nucleic Acids Res., 2005, vol. 33, pp. 611-613. DOI: https://10.1093/NAR/GKI079.

Gahan M.E., Miller F., Lewin S.R. et al., J. Clin. Virol., 2001, Vol. 22, pp. 241-247. DOI: https://10.1016/S1386-6532(01)00195-0.

Chabi B., Mousson de Camaret B., Duborjal H. et al., Clin. Chem., 2003, Vol. 49, pp. 1309-1317. DOI: https://10.1373/49.8.1309.

Meissner C., Mohamed S.A., Klueter H. et al., Forensic Sci. Int., 2000, Vol. 113, pp. 109-112. DOI: https://10.1016/S0379-0738(00)00249-8.

Cady N.C., Stelick S., Batt C.A., Bio-sensors & Bioelectronics, 2003, Vol. 19, No 1, pp. 59-66. DOI: https://10.1016/s0956-5663(03)00123-4.

Rimola A., Costa D., Sodupe M., Lambert J.F. et al., Chemical Reviews, 2013, Vol. 113, No 6, pp. 4216-4313. DOI: https://10.1021/cr3003054.

Zhang Y., Cremer P.S., Current Opinion in Chemical Biology, 2006, Vol. 10, No 6l, pp. 658-663. DOI: https://10.1016/j.cbpa.2006.09.020.

Poeckh T., Lopez S., Fuller A.O., Solomon M.J. et al., Analytical Biochemistry, 2008, Vol. 373, No 2, pp. 253-262. DOI: https://10.1016/j.ab.2007.10.026.

Smith K, Diggle MA, Clarke SC., J Clin Microbiol., 2003, Vol. 41, No 6, pp. 2440-2443. doi: https://10.1128/JCM.41.6.2440-2443.2003.

Claassen S., du Toit E., Kaba M., Moodley C. et al., Journal of microbiologi-cal methods, 2013, Vol. 94, No 2, pp. 103-110. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2013.05.008

Опубликован
2022-01-08
Как цитировать
Дворецкая , Ю. Д., Грязнова , М. В., Сыромятников , М. Ю., Сержантова , О. В., Михайлов , А. А., Мошуров , И. П., & Попов , В. Н. (2022). Оценка эффективности экстракции мтДНК из лейкотромбоцитарного слоя крови человека . Сорбционные и хроматографические процессы, 21(6), 928-935. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3838