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Ninguna otra garantía, de ningún tipo, expresa o implícita, incluyendo, sin limitación, garantías implícitas de capacidad de comercialización o adecuación para un propósito determinado, son dadas por BIOTOOLS. BIOTOOLS no tendrá responsabilidad sobre ningún daño directo, indirecto, consecuencia o incidental resultante del uso, mal uso, los resultados del uso o la incapacidad de uso de ningún producto. Fabricado por: BIOTOOLS, Biotechnological & Medical Laboratories, S.A. han sido evaluados y certificados en cuanto a cumplimiento de los requisitos de la ISO 9001:2000 para las siguientes actividades: investigación y desarrollo de productos de biotecnología, fabricación de productos de biotecnología y fabricación de productos para diagnóstico in vitro (IVDs). Valle de Tobalina – 52 – Nave 39, 28021 Madrid – Spain © 2009 BIOTOOLS, Biotechnological & Medical Laboratories, S.A. Todos los derechos reservados BIOTOOLS B&M Labs, S.A. Valle de Tobalina - 52 - Nave 39 28021 Madrid Spain Tel. (34) 91 710 00 74 Fax (34) 93 843 78 84 E-mail: info@biotools.eu www.biotools.eu 1. DESCRIPCIÓN “High Resolution Melt (HRM) Assay” es una tecnología de gran utilidad para la detección de mutaciones, polimorfismos y variantes epigenéticas en muestras de ADN de doble hebra. Entre las mutaciones que se pueden detectar con este análisis se encuentran: polimorfismos de nucleótido simple (SNP), mutaciones nuevas, o incluso discriminar una variante de ADN mutado minoritario en una muestra con predominio de la secuencia salvaje. La base del análisis por HRM es la caracterización de muestras ADN por el perfil de disociación de sus hebras (melting), acontecido durante un gradiente ascendente de temperatura. High Resolution Melt Assay es un método simple y económico que no requiere ensayos post-PCR. Esta tecnología ha sido posible gracias al desarrollo de termocicladores y software especializados, así como por la aparición de fluorocromos de tercera generación con gran afinidad por el ADN doble cadena. La intensidad de fluorescencia emitida por estos productos al unirse al ADN es superior a la de sus antecesores, y a la concentración de saturación no inhiben la PCR. QUANTIMIX EASY HRM KIT ha sido optimizado para conseguir la máxima eficiencia, precisión y sensibilidad en reacciones de amplificación en tiempo real, utilizando un fluoróforo intercalante de tercera generación. La master mix del kit contiene todos los componentes necesarios para llevar a cabo la reacción de amplificación, incluyendo una polimerasa con efecto hot-start (Biotools HotSplit DNA Polymerase) que minimiza la formación de productos de amplificación inespecíficos y de dímeros de primer, mejorando, la sensibilidad y especificidad del análisis por HRM. La utilización de esta master mix facilita la manipulación reduciendo las etapas de pipeteo, el tiempo de operación y los errores de pipeteo que pueden tener efectos drásticos en estos ensayos. 2. REACTIVOS INCLUIDOS EN EL KIT • QUANTIHRM: Se trata de una Master Mix 2X lista para usar que contiene todos los componentes necesarios para la amplificación de ADN en tiempo real: Biotools HotSplit DNA Polymerase, dNTPs, Buffer de Reacción y MgCl2 (4mM final). • 50 mM MgCl2 Solution: Su uso sólo está indicado para reacciones de amplificación que requieran optimización adicional (concentración final 2 de iones Mg >4mM). El fluoróforo intercalante para ensayos de HRM no se proporciona con el kit 3. MANIPULACIÓN Y ALMACENAMIENTO Almacenar todos los componentes del QUANTIMIX EASY HRM Kit a -20ºC en un congelador que garantice una temperatura constante (no se recomiendan congeladores frost-free). Los reactivos deben ser descongelados y manipulados en hielo. Para uso frecuente del kit se recomienda realizar alícuotas a fin de evitar ciclos frecuentes de congelamiento/descongelamiento. • QUANTIHRM: Mezclar antes de usar. • MgCl2 Solution: Mezclar exhaustivamente antes de usar. Si el kit se manipula y conserva siguiendo estas recomendaciones, su estabilidad será la indicada en la etiqueta correspondiente. QUANTIMIX EASY HRM KIT Kit para el análisis de curvas de disociación de alta resolución REF. FORMATO CONTENIDO 10.641 100 rxn Quantimix Easy HRM Kit 10.642 200 rxn Quantimix Easy HRM Kit 10.643 500 rxn Quantimix Easy HRM Kit Almacenar a -20ºC Uso exclusivo en investigación. No para uso en procedimientos diagnósticos Aviso a usuarios: Algunas de las aplicaciones que pueden llevarse a cabo con este producto están cubiertas por patentes aplicables en ciertos países. La adquisición de este producto no incluye o provee de una licencia para realizar aplicaciones patentadas. En algunos casos, los usuarios tienen la obligación de adquirir una licencia, dependiendo del país y/o la aplicación. Ed .7 – Marzo 14 4. CONSIDERACIONES GENERALES El éxito del análisis por HRM depende en gran medida de una optimización adecuada de la PCR previa. La presencia de productos de amplificación inespecíficos y/o dímeros de primer pueden invalidar el ensayo. Pequeñas diferencias en las curvas de melting pueden ser originadas por diferencias en la secuencia y/o longitud de los amplicones, presencia de impurezas en las muestras de ADN, diseño de primers inadecuado, entre otras. Molde: Se recomienda utilizar el mismo proceso de extracción y purificación para todas las muestras de ADN incluidas en el ensayo. Biotools recomienda su línea de productos Speedtools para la extracción y purificación de ADN genómico a partir de sangre (Speedtools DNA Extraction Kit), de tejido (Speedtools Tissue DNA Extraction Kit), de comida (Speedtools Food DNA Extraction Kit) y de plantas (Speedtools Plant DNA Extraction Kit). A fin de conseguir resultados fiables en las curvas de disociación de alta resolución, la concentración de ADN de las muestras a procesar debe de ser similar entre ellas. Cuantificar el contenido de ADN e intentar ajustar todas las muestras a la misma concentración. Los resultados del análisis pueden variar dependiendo tanto por la calidad del molde como por la secuencia del amplicón analizado. Muestras de ADN de baja calidad pueden generar productos de amplificación inespecíficos que dificulten o incluso invaliden el análisis posterior. Diseño del Amplicón: La longitud del amplicón generado en la PCR puede afectar la sensibilidad y especificidad del análisis por HRM. Amplicones cortos generan perfiles de melting fáciles de interpretar pues la incidencia de la mutación en el perfil del fragmento completo es superior. El tamaño recomendado de los fragmentos de amplificación para análisis de HRM es de 100-300 bp; sin embargo, para la detección de SNP se recomiendan amplicones entre 80-100 bp. Productos de mayor tamaño pueden analizarse correctamente por HRM, aunque la sensibilidad del ensayo suele reducirse. La secuencia del producto de PCR también incide en el análisis post-PCR. Por ejemplo, cuando la secuencia del amplicón presenta un alto contenido en GC o estructuras secundarias, puede dificultarse la detección de mutaciones puntuales. Diseño y concentración de primers: La presencia de dímeros de primers y/o de productos de amplificación inespecíficos reduce significativamente la eficacia del análisis por HRM. Al diseñar los cebadores evitar seleccionar parejas de primers que posean 2 ó 3 bases complementarias en el extremo 3’ porque favorecen la formación de dímeros. Se recomienda diseñar primers que posean entre 18-30bp de longitud, con una temperatura de anillamiento entre 55-65°C (y similar entre ambos) y con un contenido en GC entre 40-60%. Los primers a seleccionar deberán amplificar un fragmento de ADN corto y la mutación a analizar tiene que estar flanqueada por los mismos. La concentración de primers a utilizar en PCR con análisis de HRM posterior suele ser inferior a la utilizada en experimentos de qPCR convencionales (a fin de evitar la formación de dímeros) y debe de ser optimizada experimentalmente. La concentración de primers recomendada es de 0.05-0.5 µM. Programa de PCR: Ciertos parámetros de la programación afectan tanto la especificidad como la eficiencia de la amplificación. Debido al pequeño tamaño de los amplicones, los programas de ciclado para qPCR suelen ser más cortos que en PCRs convencionales; en tanto que el número de ciclos de amplificación recomendados para ensayos de HRM es superior que en qPCRs estándares (4050 ciclos). Para resolver perfiles de melting de variantes heterozigotos con mayor resolución, se recomienda incluir una etapa de pre-melting (calentamiento y enfriamiento rápido a 50°C) que garantiza la formac ión de los dúplex (especialmente los hetero-dúplex), antes de la captura de los datos de melting. Para realizar el análisis de HRM seleccionar una ventana de temperaturas de melting de aproximadamente 10°C y centrada alrededor de la Tm del amplicón. Para determinar la Tm de productos nuevos, puede realizar un primer análisis de HRM en un rango amplio de temperaturas que incluya los puntos de melting esperados (65-95°C); y en siguientes experimentos r educirlo a aproximadamente 10°C (Tm del amplicón ± 5°C): A fin de evitar la formación de dímeros de primers y/o productos de amplificación inespecíficos, muy perjudiciales en el análisis de HRM, puede seleccionar un programa de amplificación “touch-down”. 5. PROTOCOLO ESTÁNDAR 6. SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Antes de realizar el análisis de HRM, examinar atentamente las gráficas de amplificación en tiempo real a fin de detectar anomalías en la PCR. Los problemas más frecuentes en el análisis de HRM suelen deberse a fallos en la amplificación (Ct>30 ciclos, productos de amplificación inespecíficos, dímeros de primer, entre otros) que suelen dificultar la interpretación del análisis de HRM. Problemas con la PCR Materiales que deberán ser aportados por el usuario: • • • • La interpretación de los resultados es realizada con la ayuda de software específicos disponibles para los termocicladores de HRM, seguir las instrucciones dadas por el fabricante para realizar el análisis posterior a la PCR. Una selección inadecuada de las regiones de pre-melting y post-melting puede invalidar o afectar el análisis de HRM; entre ellas la más crítica es la de pre-melting ya que la selección correcta de esta región puede maximizar las diferencias entre las variantes genéticas analizadas. 1. Corroborar la calidad y cantidad de los ADNs. Corroborar la calidad y Fluoróforo intercalante para ensayos de HRM Downstream primer Upstream primer Agua libre de nucleasas cantidad del ADN mediante electroforesis en gel de agarosa o por fluorimetría. Utilizar una concentración suficiente de molde y cantidades equivalentes entre las diferentes muestras. Para un correcto análisis de HRM posterior, las curvas de amplificación deben poseer una Ct≤30 ciclos. Evitar el arrastre de inhibidores durante el proceso de purificación (ej. etanol). Si sospecha la presencia de inhibidores, realizar diluciones del ADN molde y repetir el ensayo. El flujo de trabajo en el laboratorio debe de ser unidireccional, desde el área de preamplificación hacia el área de amplificación. Utilizar equipamiento específico para cada área de trabajo. 2. 2.-Diluir el fluoróforo. Algunos fluoróroro intercalante requieren una dilución previa a partir de la solución stock; para ello siga las instrucciones del fabricante. Proteger el fluorocromo de una exposición prolongada a la luz. Revisar el diseño y la concentración de primers. Si bien una concentración de primers baja suele prevenir la formación de dímeros, ésta deberá ser suficiente para que la amplificación resulte óptima (concentración recomendada ≤ 0.5 µM). Incrementar la concentración de primers en incrementos de 0.05 µM, y migrar los productos de PCR en gel a fin de descartar la presencia de productos de amplificación inespecíficos. 3. Optimizar la concentración del fluoróforo. Incrementar la proporción de fluoróforo intercalante en la reacción. 3.- Se recomienda incluir controles positivos y negativos en cada experimento 4. Revisar la programación: -Incrementar el número de ciclos de amplificación (tener precaución con la formación de productos inespecíficos). -Revisar la etapa de detección de fluorescencia. Asegurarse de que la lectura de la fluorescencia ha sido activada en la etapa del ciclo correcta. -Selección del canal adecuado. Los termocicladores de tiempo real suelen poseer múltiples canales para la detección de fluorocromos, asegurarse de haber activado el canal apropiado para su fluoróforo. -Seleccionar un programa de amplificación “touch-down” a fin de reducir la formación de productos inespecíficos y/o dímeros de primer. MANTENER REFRIGERADOS LOS TUBOS DE REACCIÓN Trabajar en el área de preparación de reactivos en una cabina de flujo laminar. Utilizar guantes y material plástico libre de nucleasas, y puntas de pipeta con filtro. 1.- Descongelar y mezclar cuidadosamente los reactivos antes de su dispensación. 4- Preparar la master mix siguiendo las instrucciones de la TABLA 1. TABLA 1. Preparación de la Master Mix COMPONENTES Concentración Final QUANTIHRM 2X 1X 50 mM MgCl2 Solution* 4-6 mM 0.05-0.5 µM Primers + Fluoróforo para HRM Agua libre de nucleasas ADN molde 2-15 ng de ADNg 20 µl rxn 10 µl x µl x µl x µl Hasta 20 µl x µl Análisis de HRM no concluyente 1. Gráficas de melting de duplicados muy distanciadas. Corroborar que la concentración de ADN de las diferentes muestras sea similar. 2. Múltiples dominios de melting. Presencia de más de un sitio de mutación en el amplicón: re-optimizar la PCR y/o rediseñar primers que permitan obtener un amplicón de menor longitud y confirmar mediante secuenciación. 3. Análisis de HRM no permite discriminar claramente entre homocigotos y heterocigotos. Presencia de productos de amplificación inespecíficos y/o dímeros de primers: realizar la PCR seguida de análisis de melting. *Sólo necesario para concentraciones de MgCl2 >4mM final + Ej. EvaGreenTM Dye (concentración final 1X) Proceder a trabajar en el área de purificación de ADN separada de otras fuentes de ADN. Nunca introducir el ADN en la cabina de flujo laminar del área de preparación de reactivos. Es conveniente que la amplificación comience en un plazo máximo de 10 minutos desde que se incorpora el ADN y los primers a la mezcla de amplificación. Mantener los tubos de reacción refrigerados hasta su introducción en el termociclador. 7. INFORMACIÓN PARA PEDIDOS 5.- Añadir el ADN molde a cada vial de reacción. Cerrar los viales y mezclar cuidadosamente (no utilizar vortex). DESCRIPCIÓN Tamaño 6.- Centrifugar brevemente los viales de amplificación. QUANTIHRM 1100 µl 2 x 1100 µl 5 x 1100 µl 50 mM MgCl 2 Solution 1.8 ml 1.8 ml 1.8 ml Proceder al área de amplificación o PCR 7.- Colocar los tubos en el termociclador. 8.-Programar el termociclador con HRM siguiendo las recomendaciones del fabricante (ver sugerencias en Tabla 2). TABLA 2. Programa de PCR para QUANTIMIX EASY HRM Kit Desnaturalización inicial* Ciclos de amplificación (40-50) Pre-Melting*** ETAPA Activación enzimática Desnaturalización Anillamiento # Extensión** Desnaturalización Enfriamiento rápido HRM Melting Curve Temperatura Tiempo 95-98ºC 5-8 min 95-98ºC Tm de primers (55-65ºC) 72°C 5-15 seg 5-30 seg 95-98ºC 50°C Tm del amplicón ± 5°C 15-40 seg 30-45 seg 30 seg (incrementos: dependientes del ensayo) * HotSplit DNA Polymerase se activa durante esta etapa ** Opcional: Se puede escoger un programa de 2-etapas, en cuyo caso la lectura de la flurescencia se realiza durante la etapa de Anillamiento/Extensión # Lectura de fluorescencia se realiza durante esta etapa en el canal apropiado *** Opcional, aunque muy recomendable www.biotools.eu Referencia 10.641 10.642 10.643 10.641 10.642 10.643