Lezione Snupe 1

  • November 2019
  • PDF

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  • Words: 968
  • Pages: 28
Università degli Studi di Firenze Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea in Biotecnologie

Dott. Ferri Lorenzo

Dott. Sparvoli Valentina

Single Nucleotide Primer Extension Permette di rilevare polimorfismi puntiformi (SNPs) in qualsiasi punto di una regione del DNA amplificabile via PCR.

Attraverso l’estensione di uno o più primer di un solo nucleotide complementare alla base polimorfica che si vuole studiare.

Single Nucleotide Primer Extension T

5’

3’

T A

3’

5’ O

O

O

O- P O P O P O CH2

I

O-

O-

BASE

O

OH H H

ELETTROFORESI CAPILLARE lunghezza

H H H

Single Nucleotide Primer Extension

INDIVIDUAZIONE MUTAZIONI

ANALISI SNuPE

IDENTIFICAZIONE di SPECIE

DETERMINAZIONE GENOTIPI

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

1. ANALISI BIONFORMATICA Ricerca e recupero, per ogni specie, delle sequenze nucleotidiche del MARCATORE MOLECOLARE (es. un gene) scelto come bersaglio dell’analisi, disponibili in banca dati

SPECIE A AF108056 AF108057 AF269041 AY074260 AY460027 ........

SPECIE C SPECIE B AY473021 AF057108 AY604126 AY067403 AF269017 ........

AF247043 AF604821 AY600626 AY744103 AY690319 ........

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

1. ANALISI BIONFORMATICA Allineamento delle sequenze recuperate per ogni specie AF108056 Specie A

AGTCAATCGACCGTTCGGACCGGTGACTATACGACG

AF108057 Specie A

AGTCAACCGACCGTTCCGACCGGTGACTATTCGACG

AF269041 Specie A

AGTCAATCGACCGTTCGGACCGGTGACTATACGACG

AY074260 Specie A

AGTCAATCGGCCGTTCGGACCGCTGACTATACGACG

AY460027 Specie A

AGTCAATCGGCCGTTCGGCCCGCTGACTATACGACG

Consensus sequence AGTCAAYCGRCCGTTCGGCCCGSTGACTATWCGACG

Creazione di SEQUENZE CONSENSO

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

1. ANALISI BIONFORMATICA Allineamento delle sequenze consenso delle specie considerate SpecieA

95 AGTCAAYCGRCCGTTCGCCCGCTGACTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieB

95 AGTCAAYCGACCGTTCCACCGCTGAGTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieC

95 AGTCAAYCGGCCGTTCGACCGTTGAGTATACGGCGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieA

155 ACTTYCGGGCAATCTACGRYYTCAAYCGRCAGTTCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieB SpecieC

155 ACYTYCGRGCAATCAACGRYCTCAAYCGRCAGTYCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieA

215 TCTACGTRCGGTCACGACGTCGCTGAGTATTCGTCYTRCAGMCCGTTCCACCGCACGACG

SpecieB

215 TCTACGTRCAGTGACGACGTCGCTGAGTATGCGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCRCGACG

SpecieC

215 TCTACGTRCAGTCACGACGTCGCTGAGTATACGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCACGACG

155 ACTTYCGGGCAATCGACGRYYTCAATCGRCCGTTCGGATCACGACTACGTCYTRCAGTTC

Individuazione SNPs SPECIE SPECIFICI

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

2. DISEGNO PRIMER CRITERI Devono ricadere all’interno di una regione amplificabile via PCR

Scelta SNPs utili per l’analisi SNuPE

Devono presentare regioni conservate a monte o a valle Singolarmente o combinati insieme devono consentire di discriminare le specie

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

2. DISEGNO PRIMER SpecieA

95

AGTCAAYCGRCCGTTCGCCCGCTGACTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieB

95

AGTCAAYCGACCGTTCCACCGCTGAGTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieC

95

AGTCAAYCGGCCGTTCGACCGTTGAGTATACGGCGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieA

155 ACTTYCGGGCAATCTACGRYYTCAAYCGRCAGTTCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieB SpecieC

155 ACYTYCGRGCAATCAACGRYCTCAAYCGRCAGTYCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieA

215 TCTACGTRCGGTCACGACGTCGCTGAGTATTCGTCYTRCAGMCCGTTCCACCGCACGACG

SpecieB

215 TCTACGTRCAGTGACGACGTCGCTGAGTATGCGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCRCGACG

SpecieC

215 TCTACGTRCAGTCACGACGTCGCTGAGTATACGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCACGACG

155 ACTTYCGGGCAATCGACGRYYTCAATCGRCCGTTCGGATCACGACTACGTCYTRCAGTTC

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

2. DISEGNO PRIMER CARATTERISTICHE

Disegno primer per l’analisi SNuPE

Annealing su tutte le specie Coda di poli T all’estremità 5’

SpecieA

215 TCTACGTRCGGTCACGACGTCGCTGAGTATTCGTCYTRCAGMCCGTTCCACCGCACGACG

SpecieB

215 TCTACGTRCAGTGACGACGTCGCTGAGTATGCGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCRCGACG

SpecieC

215 TCTACGTRCAGTCACGACGTCGCTGAGTATACGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCACGACG

5’-(T)5AGTCACGACGTCGCTGAGTAT-3’

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

3. PCR Fw

245

Rev

PURIFICAZIONE PCR

1. Marker; 2. campione; 3. controllo negativo

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

4. REAZIONE SNuPE PRODOTTO di PCR PURIFICATO

READY REACTION MIX

PRIMER SNuPE

9AmpliTaq®DNA Polymerase; 9 FS Reaction Buffer; 9ddNTPs (ddGTP,ddCTP,ddTTP,ddATP) O

O

O O- P O P O P O CH2 O-

O-

OH H H

O

BASE H H H

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

4. REAZIONE SNuPE (SIMPLEX) 9 Denaturazione. Specie A

9 Annealing del primer.

5’

3’

3’

T A

5’

T

3’

3’

A

5’

5’

Specie A

STRATEGIA SPERIMENTALE

4. REAZIONE SNuPE (SIMPLEX) O

9 Estensione del primer.

O

O

O- P O P O P O CH2 O-

O-

OH H H

5’

T

3’

T

Specie A

3’

A

BASE

O

5’

H H H

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

5. ELETTROFORESI CAPILLARE (SIMPLEX) 9 Elettroforesi capillare. I Specie A

3’

T A

5’ lunghezza

Specie B

3’

G C

I 5’ lunghezza

Specie C

3’

A T

I 5’ lunghezza

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

5. ELETTROFORESI CAPILLARE (SIMPLEX) 9 Elettroforesi capillare Specie A

Specie B

3’

3’

T A

A T

5’

5’

I

lunghezza

PROTOCOLLO SPERIMENTALE SpecieA

95

AGTCAAYCGRCCGTTCGCCCGCTGACTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieB

95

AGTCAAYCGACCGTTCCACCGCTGAGTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieC

95

AGTCAAYCGGCCGTTCGACCGTTGAGTATACGGCGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieA

155 ACTTYCGGGCAATCTACGRYYTCAAYCGRCAGTTCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieB SpecieC

155 ACYTYCGRGCAATCAACGRYCTCAAYCGRCAGTYCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieA

215 TCTACGTACAGTCACGACCTCGCTGAGTATTCGTCYTRCAGMCCGTTCCACCGCACGACG

SpecieB

215 TCTACGTACAGTGACGACTTCGCTGAGTATGCGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCRCGACG

SpecieC

215 TCTACGTACAGTCACGACTTCGCTGAGTATACGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCACGACG

155 ACTTYCGGGCAATCGACGRYYTCAATCGRCCGTTCGGATCACGACTACGTCYTRCAGTTC

Specie

SNP 1

SNP 2

Specie A

A

C

Specie B

A

T

Specie C

G

T

PROTOCOLLO SPERIMENTALE SpecieA

95

AGTCAAYCGRCCGTTCGCCCGCTGACTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieB

95

AGTCAAYCGACCGTTCCACCGCTGAGTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieC

95

AGTCAAYCGGCCGTTCGACCGTTGAGTATACGGCGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieA

155 ACTTYCGGGCAATCTACGRYYTCAAYCGRCAGTTCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieB SpecieC

155 ACYTYCGRGCAATCAACGRYCTCAAYCGRCAGTYCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieA

215 TCTACGTACAGTCACGACCTCGCTGAGTATTCGTCYTRCAGMCCGTTCCACCGCACGACG

SpecieB

215 TCTACGTACAGTGACGACTTCGCTGAGTATGCGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCRCGACG

SpecieC

215 TCTACGTACAGTCACGACTTCGCTGAGTATACGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCACGACG

155 ACTTYCGGGCAATCGACGRYYTCAATCGRCCGTTCGGATCACGACTACGTCYTRCAGTTC

Specie

SNP 1

SNP 2

Specie A

A

C

Specie B

A

T

Specie C

G

T

PROTOCOLLO SPERIMENTALE SpecieA

95

AGTCAAYCGRCCGTTCGCCCGCTGACTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieB

95

AGTCAAYCGACCGTTCCACCGCTGAGTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieC

95

AGTCAAYCGGCCGTTCGACCGTTGAGTATACGGCGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieA

155 ACTTYCGGGCAATCTACGRYYTCAAYCGRCAGTTCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieB SpecieC

155 ACYTYCGRGCAATCAACGRYCTCAAYCGRCAGTYCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieA

215 TCTACGTACAGTCACGACCTCGCTGAGTATTCGTCYTRCAGMCCGTTCCACCGCACGACG

SpecieB

215 TCTACGTACAGTGACGACTTCGCTGAGTATGCGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCRCGACG

SpecieC

215 TCTACGTACAGTCACGACTTCGCTGAGTATACGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCACGACG

155 ACTTYCGGGCAATCGACGRYYTCAATCGRCCGTTCGGATCACGACTACGTCYTRCAGTTC

Specie

SNP 1

SNP 2

Specie A

A

C

Specie B

A

T

Specie C

G

T

PROTOCOLLO SPERIMENTALE SpecieA

95

AGTCAAYCGRCCGTTCGCCCGCTGACTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieB

95

AGTCAAYCGACCGTTCCACCGCTGAGTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieC

95

AGTCAAYCGGCCGTTCGACCGTTGAGTATACGGCGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieA

155 ACTTYCGGGCAATCTACGRYYTCAAYCGRCAGTTCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieB SpecieC

155 ACYTYCGRGCAATCAACGRYCTCAAYCGRCAGTYCGGRTCACGACGACGTCYTRCAGTTC

SpecieA

215 TCTACGTACAGTCACGACCTCGCTGAGTATTCGTCYTRCAGMCCGTTCCACCGCACGACG

SpecieB

215 TCTACGTACAGTCACGACTTCGCTGAGTATGCGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCRCGACG

SpecieC

215 TCTACGTACAGTCACGACTTCGCTGAGTATACGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCACGACG

155 ACTTYCGGGCAATCGACGRYYTCAATCGRCCGTTCGGATCACGACTACGTCYTRCAGTTC

Specie

SNP 1

SNP 2

Specie A

A

C

Specie B

A

T

Specie C

G

T

PROTOCOLLO SPERIMENTALE SpecieA

95

AGTCAAYCGRCCGTTCGCCCGCTGACTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

SpecieB

95

AGTCAAYCGACCGTTCCACCGCTGAGTATACGACGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAYT

SpecieC

95

AGTCAAYCGGCCGTTCGACCGTTGAGTATACGGCGTCAGTAGGCACTYAYCCGACTRAAT

5’-(T)14CGTTCGCCCGCTGACTATACG-3’

PRIMER 1 (35 basi)

SpecieA

215 TCTACGTTCAGTCACGACGCCGCTGAGTATACGTCYTRCAGMCCGTTCCACCGCACGACG

SpecieB

215 TCTACGTTCAGTCACGACGTCGCTGAGTATCCGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCRCGACG

SpecieC

215 TCTACGTTCAGTCACGACGTCGCTGAGTATTCGTCYTRCAGACCGGTCCACCGCACGACG

5’-(T)5TACGTTCAGTCACGACG-3’

PRIMER 2 (22 basi)

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

4. REAZIONE SNuPE (MULTIPLEX) PRODOTTO di PCR PURIFICATO

READY REACTION MIX 9AmpliTaq®DNA Polymerase; 9 FS Reaction Buffer; 9ddNTPs (ddGTP,ddCTP,ddUTP,ddATP)

PRIMER 1 PRIMER 2

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

4. REZIONE SNuPE (MULTIPLEX) 9 Denaturazione. Specie A

A T

C G

3’ 5’

5’

A

C

3’

3’

T

G

5’

5’ 3’

9 Annealing del primer. Specie A

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

4. REAZIONE SNuPE (MULTIPLEX) 9 Estensione del primer. 5’

Specie A 3’

A

C

A

C

T

G

I

lunghezza

3’ 5’

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

5. ELETTROFORESI CAPILLARE (MULTIPLEX) 9 Elettroforesi capillare. 5’

Specie A 3’

A

C

A

C

T

G

3’

I

5’ lunghezza

5’

Specie B 3’

A

T

A

T

T

A

3’

I

5’ lunghezza

5’

Specie C

3’

G

T

G

T

C

A

3’

I

5’ lunghezza

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

5. ELETTROFORESI CAPILLARE (MULTIPLEX) 9 Elettroforesi capillare. 5’

3’

A

C

A

C

3’

T

G

5’

5’

G

T

3’

G

T

C

A

Specie A

Specie C 3’

I

lunghezza 5’

PROTOCOLLO SPERIMENTALE

5. ELETTROFORESI CAPILLARE (MULTIPLEX) 9 Elettroforesi capillare. 5’

3’

A

C

A

C

3’

T

G

5’

5’

A

T

3’

A

T

T

A

Specie A

Specie B 3’

I

lunghezza 5’

Single Nucleotide Primer Extension

SENSIBILITA’

VANTAGGI TECNICA SNuPE

RILEVAZIONE SNPs in QUALSIASI PUNTO del MARCATORE SCELTO

RAPIDITA’ di ESECUZIONE

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