Генетика, 2023, T. 59, № 11, стр. 1303-1312

Определение полиморфизма G/C в позиции хр20:37352001 в препаратах ДНК из крови человека методами GlaI- и Bst2UI-ПЦР анализа

А. Г. Акишев 1, Н. А. Нетесова 2, М. А. Абдурашитов 1, С. Х. Дегтярев 13*

1 Научно-производственное объединение “СибЭнзим”
630117 Новосибирск, Россия

2 ООО “Эпигенлаб”
630559 Новосибирск, Россия

3 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук
119991 Москва, Россия

* E-mail: degt@sibenzyme.com

Поступила в редакцию 17.05.2023
После доработки 09.06.2023
Принята к публикации 20.06.2023

Аннотация

Однонуклеотидный полиморфизм (SNP) заключается в замене одного нуклеотида на другой, что часто приводит к возникновению (или исчезновению) сайта узнавания определенной рестриктазы. В результате при амплификации фрагмента ДНК с праймеров, окружающих точку SNP (содержащую либо N1, либо N2-нуклеотид), и последующего гидролиза ампликона данной рестриктазой картины расщепления ДНК будут разные для трех возможных вариантов в диплоидной ДНК (генотипы N1/N1, N1/N2 и N2/N2). Данный метод определения полиморфизма длин фрагментов рестрикции (RFLP) широко используется в практике генетических исследований. Ранее мы разработали методы GlaI- и FatI-ПЦР анализа, в которых проводится ПЦР в реальном времени вместо электрофореза, и показали его применимость для определения SNP T/C. В настоящей работе предложен новый способ определения однонуклеотидного полиморфизма G/C методом Bst2UI-ПЦР анализа. GlaI- и Bst2UI-ПЦР анализ использовали для определения частоты вариантов полиморфизма G/C в положении хр20:37352001 (по геномной сборке GRCh38.p14) в препаратах ДНК, выделенной из клеток крови 161 человека. Исследование включало: 1) выделение лейкоцитарной ДНК из клеток крови; 2) проведение GlaI- и Bst2UI-ПЦР анализа фрагмента ДНК хр20:37351957–37352083; 3) определение цитозина и гуанина в позиции хр20:37352001 в анализируемых препаратах ДНК; 4) сравнительный анализ полученных результатов. Показано, что 68 доноров (42.2%) имеют гетерозиготный набор G/C в положении хр20:37352001, 89 доноров (55.3%) гомозиготны по G, а четыре донора (2.5%) – по C. Таким образом, принимая во внимание, что клетки крови имеют диплоидный набор хромосом, замена G на C встречается в 76 из 322 проанализированных вариантов (23.6%). При этом из полученных результатов следует, что цитозин, комплементарный G в положении хр20:37352001, в большей части молекул ДНК находится в метилированной форме (5-метилцитозин) как у гомо-, так и у гетерозигот. Предложенный метод Bst2UI-ПЦР анализа расширяет возможности определения SNP с помощью ПЦР в реальном времени.

Ключевые слова: однонуклеотидный полиморфизм G/C, частоты аллелей, ДНК из крови человека, GlaI-ПЦР анализ, Bst2UI-ПЦР анализ.

Список литературы

  1. Акишев А.Г., Нетесова Н.А., Абдурашитов М.А., Дегтярев С.Х. Определение полиморфизма 5mC/T в повторе AluSx (Chr16: 75033884) в препаратах ДНК из крови человека методами GlaI- и FatI-ПЦР анализа // Эпигенетическая ДНК диагностика. 2021. Т. 1. С. 1–12. https://doi.org/10.26213/SE.2021.11.76.001

  2. Акишев А.Г., Нетесова Н.А., Абдурашитов М.А., Дегтярев С.Х. Определение полиморфизма 5mC/T в позиции Chr1: 245618129 в препаратах ДНК из крови человека методами GlaI- и FatI-ПЦР анализа // Эпигенетическая ДНК диагностика. 2021. Т. 1. С. 13–23. https://doi.org/10.26213/SE.2019.69.42836

  3. Sherry S.T., Ward M.H., Kholodov M. et al. dbSNP: the NCBI database of genetic variation // Nucl. Acids Res. 2001. V. 29. P. 308–311.https://doi.org/10.1093/nar/29.1.308

  4. Tarasova G.V., Nayakshina T.N., Degtyarev S.K. Substrate specificity of new methyl-directed DNA endonuclease GlaI // BMC Molecular Biol. 2008. V. 9: 7. https://doi.org/10.1186/1471-2199-9-7

  5. Акишев А.Г., Нетесова Н.А., Абдурашитов М.А., Дегтярев С.Х. Выщепление рестриктазой амплифицируемого фрагмента ДНК как способ исключения ошибочных результатов ПЦР в реальном времени c TaqMan зондом // ДНК-узнающие ферменты. 2021. Т. 1. С. 1–13. https://doi.org/10.26213/SE.2021.45.29.001

  6. CFX96 and CFX384 Real-Time PCR Detection Systems. Instruction Manual // https://www.bio-rad.com/webroot/web/pdf/lsr/literature/10010424.pdf

  7. Edwards J.R., Yarychkivska O., Boulard M., Bestor T.H. DNA methylation and DNA methyltransferases // Epigenet. Chromatin. 2017. V. 10: 23. https://doi.org/10.1186/s13072-017-0130-8

  8. Stark A.E., Seneta E. A reality check on Hardy–Weinberg // Twin Res. Hum. Genet. 2013. V. 16. P. 782–789. https://doi.org/10.1017/thg.2013.40

  9. The 1000 Genomes Project Consortium. A global reference for human genetic variation // Nature 2015. V. 526. P. 68–74. https://doi.org/10.1038/nature15393

Дополнительные материалы отсутствуют.