genética molecular em análises clinicas

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Genética Prof.Doutor José Cabeda Genética Molecular em Análises Clinicas TÉCNICAS DE AMPLIFICAÇÃO TÉCNICAS DE AMPLIFICAÇÃO DE ÁCIDOS NUCLEICOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS

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Genética Molecular em Análises Clinicas. TÉCNICAS DE AMPLIFICAÇÃO DE ÁCIDOS NUCLEICOS. Técnicas de amplificação de ácidos nucleicos. PCR Real Time PCR NASBA/TMA. PCR. OPTIMIZAÇÃO DO PCR. [MgCl 2 ] Th [dNTP] [primers] [DNA] [inibidores]. Variações. RT-PCR Multiplex PCR Nested PCR. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Genética Molecular  em Análises Clinicas

GenéticaProf.Doutor José Cabeda

Genética Molecular em Análises Clinicas

TÉCNICAS DE AMPLIFICAÇÃO TÉCNICAS DE AMPLIFICAÇÃO DE ÁCIDOS NUCLEICOSDE ÁCIDOS NUCLEICOS

Page 2: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Técnicas de amplificação de ácidos nucleicos

PCRPCR Real Time PCRReal Time PCR NASBA/TMANASBA/TMA

Page 3: Genética Molecular  em Análises Clinicas

PCR

Page 4: Genética Molecular  em Análises Clinicas
Page 5: Genética Molecular  em Análises Clinicas

OPTIMIZAÇÃO DO PCR

[MgCl[MgCl22]] ThTh [dNTP][dNTP] [primers][primers] [DNA][DNA] [inibidores][inibidores]

Page 6: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Variações

RT-PCRRT-PCR Multiplex PCRMultiplex PCR Nested PCRNested PCR

Page 7: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Técnicas de amplificação de ácidos nucleicos

PCRPCR Real Time PCRReal Time PCR NASBA/TMANASBA/TMA

Page 8: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Genética2001/2002 Prof.Doutor José Cabeda

Principio de funcionamento do Real-Time PCR

Page 10: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Detecção dos produtos de PCR

Page 11: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Montar uma reacção

Page 12: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Genética2001/2002 Prof.Doutor José Cabeda

Químicas Utilizáveis

Page 13: Genética Molecular  em Análises Clinicas

SYBR-Green I

5’3’

5’ 3’

SGExcitation

SG

SG

SG

SG

Page 14: Genética Molecular  em Análises Clinicas

SYBR-Green I

5’3’5’ 3’

SG

SG

SG

SG

SG

Excitation Emission

Page 15: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Detcção com SybGreen

Page 16: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Sybr-Green Detection

Intercalates to dsDNAIntercalates to dsDNA Inhibits DNA amplification Inhibits DNA amplification

so concentration is criticalso concentration is critical Detects specific and non-Detects specific and non-

specific targetsspecific targets Low starting background Low starting background

with large increase in with large increase in signalsignal

Can run a melt curve to Can run a melt curve to look at product specificitylook at product specificity

Page 17: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Detecção com sondas

Page 18: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Quimicas utilizáveis:sondas taqman

Page 19: Genética Molecular  em Análises Clinicas

R Q

Sequence specific probes: Dual labeled probes

5’3’5’ 3’

5’3’

5’ 3’

Excitation RQQR QRExcitation

Page 20: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Quimicas utilizáveis:molecular beacons

Page 21: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Molecular Beacons I

10mer

25mer

FAM DabCyl

Page 22: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Molecular Beacons II

R QExcitation

RQ

QR Emission

Page 23: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Molecular Beacons II

R QExcitation

RQ

QR Emission

Page 24: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Can be used to quantitation and Can be used to quantitation and mutation detectionmutation detection

Need beacons for the normal and Need beacons for the normal and mutation sequencemutation sequence

Design is difficult due to nature of Design is difficult due to nature of folding structurefolding structure

Expensive when compared to FRETExpensive when compared to FRET

Molecular Beacons III

Page 25: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Quimicas utilizáveis:sondas FRET

Page 26: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Genética2001/2002 Prof.Doutor José Cabeda

Hyb-ProbesTM

Oligo 1: Fluorescein Oligo 2: Quencher

Excitation Emission

Transfer

Page 27: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Quenched FRET analysis

Two labeled probes, FAM at the 5’ and Two labeled probes, FAM at the 5’ and BH1 on the 3’BH1 on the 3’

When the probes hybridize the FAM When the probes hybridize the FAM energy is quenched by the BH1energy is quenched by the BH1

After the product is amplified run a melt After the product is amplified run a melt curve to determine genotypecurve to determine genotype

Different melt points are seen for normal Different melt points are seen for normal and mutationand mutation

5’ 3’

Page 28: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Quimicas utilizáveis:sondas Eclipse

F Q

F F

MGB

Q

F

MGB

Q Q

F

Page 29: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Genética2001/2002 Prof.Doutor José Cabeda

Aplicações

QuantificaçãoQuantificação

Page 30: Genética Molecular  em Análises Clinicas

End Point versus Real-Time

Page 31: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Quantificação

Page 32: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Genética2001/2002 Prof.Doutor José Cabeda

Aplicações

Detecção de Mutações / SNPDetecção de Mutações / SNP

Page 33: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Detecção de mutações

Page 34: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Genética2001/2002 Prof.Doutor José Cabeda

Aplicações

Multiplex DetectionMultiplex Detection

Page 35: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Detecção simultânea de vários produtos

Page 36: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Genética2001/2002 Prof.Doutor José Cabeda

Os equipamentos

Page 38: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Smartcycler

Page 39: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Rotorgene The samples spin continually during The samples spin continually during

a run at 500 rpma run at 500 rpm The samples are heated and cooled The samples are heated and cooled

in a low mass air ovenin a low mass air oven Tubes are illuminated as they pass Tubes are illuminated as they pass

the detectorthe detector On data acquisition energy is On data acquisition energy is

averaged over 20 revolutions to give averaged over 20 revolutions to give the fluorescence of each samplethe fluorescence of each sample

Four ChannelsFour Channels• Ch1: ex 470nm, det 510nm• Ch2: ex 530nm, det 550nm• Ch3: ex 585nm, det 610nm• Ch4: ex 625nm, det 660nm

Page 40: Genética Molecular  em Análises Clinicas

O Futuro próximo

Page 41: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Detecção com sondas

Page 42: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Detcção com SybGreen

Page 43: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Quantificação

Page 44: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Detecção de mutações

Page 45: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Detecção simultânea de dois produtos

Page 46: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Técnicas de amplificação de ácidos nucleicos

PCRPCR Real Time PCRReal Time PCR NASBA/TMANASBA/TMA

Page 47: Genética Molecular  em Análises Clinicas

NASBA/NUCLISENS

Page 48: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Amplification: schematic diagram

Primer 1

Reverse Transcriptase

RNase HPrimer 2

Reverse Transcriptase

T7 RNA polymerasePrimer 2

Reverse Transcriptase Reverse Transcriptase

RNase HPrimer 1

• sense RNA• antisense RNA• sense DNA• antisense DNA

Legend:

Page 49: Genética Molecular  em Análises Clinicas

Técnicas de amplificação de Sinal bDNA (Quantiplex)bDNA (Quantiplex)

Page 50: Genética Molecular  em Análises Clinicas

bDNA (I)

Page 51: Genética Molecular  em Análises Clinicas

bDNA (II)

Page 52: Genética Molecular  em Análises Clinicas

bDNA (III)

Page 53: Genética Molecular  em Análises Clinicas

bDNA (IV)

Page 54: Genética Molecular  em Análises Clinicas

bDNA (V)