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genotyping PCRが不安定な件 トピック削除
No.2810-TOPIC - 2014/02/10 (月) 17:14:03 - パズ
平素よりお世話になっております。ありがとうございます。
もしよろしければ、皆様方のお知恵を拝借できませんでしょうか。

Tgマウスを以下の様に作成しました。miRNAを条件特異的に発現するようにCAG promoter下にloxp-stopX3-loxp-cDNA-rabbit globin pAという発現カセットを組み込んであります。
primerは、cDNAの5’ 側とglobin pA内にリバースプライマーを設定しました。(リバースプライマーは作成してくださる研究室のおすすめで、それを使うようにしました)

そして、DNAはDNeasy kit そして、KODFx neoを用いて、増幅しています。
条件は、取説を参考に、94度2分、 <98度10秒、68度1分>のループを40サイクル
です。マシンも同じマシンを使うようにしています。予想されるバンドは500bpです。

何度も(3ヶ月ぐらいハマっている)PCRをトライしていくうちに、同じサンプルなのに、結果が異なることが頻発するようになりました。最近の症状は、F1マウスからDNAをとった直後に掛けたPCR はきれいなバンドを確認できて大丈夫なのに、3日4度で保存しておいて、PCRをかけると全くかからないという症状が出ています。その後使用したDNAは泳動してdegradationはなく、RNAのコンタミもありません。
毎回必ずバンドが出るF0マウスのサンプル(暫定的にポジコンとしているので、PCR自体はワークしているかに見えますが、バンドを切り出してシークエンスしたことがないので本当かどうかわかりません。)ここが最も弱いところなので、結局非特異的な反応をTGマウスが生まれたとぬか喜びしている可能性が最も高いと自己分析しています。PCR産物を制限酵素処理して切れるかぐらいは最低やってから質問するべきだったのですが、最近ほとほと困り果ててしまって、もしアドバイスいただけたらとの一心で連絡させていただきました。少しでも解決方法をアドバイスいただけたら大変助かります。よろしくお願いします。長文失礼しました。
 
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(無題) 削除/引用
No.2810-11 - 2014/02/13 (木) 21:45:16 - パズ
ご指摘ありがとうございます。心のこもった激励ありがとうございます。

> トランスジェニックマススを作るにあたり、最終的に発現を直接的(抗体)あるいは間接的(ires GFPなど)に確認できる方法を考えておかないのはどうなんでしょうか。

GFPの直後にmicroRNAの cDNAを置いてもうまく発現させることができませんでした。抗体は残念ながらありません。また、第一弾のマウスで、loxp-stop-loxp-GFP直後に、microRNA 吸着配列というシステムで比較的綺麗にワークしていたので、GFPが無くても、このシステム自体はうまくいくのではないかと考えてしまいました。
シンプルな実験を組むべきだったと反省しています。ただ、神経細胞特異的に過剰発現させたり、神経幹細胞の時点から発現させたりと少し凝ったことを考えたために、シンプルなTgマウスを作ることができませんでした。あと、研究費の縛りで実験内容を縛られてしまったという問題も加わっていました。

> 仮にDNAが入っていてもknock-inでもない限り発現が保証されることはないし、仮に発現しているとして、すべての細胞で発現するかなんかはposition effectもあるし、一度原点に返ってDNAのキットがどうこうより、その辺をどういうプランで計画された実験なのかを示した方がそれなりのアドバイスをもらえるんじゃないですか。

上記のとおりです。

> それに3ヶ月も無駄にするんならさっさとサザンをやれば白黒がつくでしょ

う。
何度もサザンのことは考えました。
そのたびに比較的きれいなバンドは出るのです。だからずるずると長く続けてしまったのですね。しかしそれが再現されない、、、。そこも問題なのです。

DNA microinjectionで作ったtransgenic mouseなら多くの場合かなりのコピー数がはいるので、エンザイムがどうこう何か言わなくてもクルードのDNAで+Taqでかかるもんでしょうし、スクリーンは数コピーに相当するプラスミドをgenomic DNAで希釈したもので、あらかじめテストしておくもので、マウスを作って3ヶ月も使って条件決めをするものではない。

それはよくわかっていますので、ご指摘ありがとうございます。

とりあえず、サザンをするなり、もし挿入しているcDNAが由来する内在性の遺伝子がイントロンを含むものであればその辺でやってみたらどうでしょうか。わざわざトランスジェニックを作るくらいだから以前に発現を見るのに使ったプライマーくらいはあるんじゃないでしょうか。

仰るとおりかもしれません。一回目のTg作成は特に問題なくワークしました。数コピー入っているのでしょう。バンドもしっかり出ました。流れ的には、
次に現在のラインのF0が生まれてきた時に頂いた、マウスのサンプルでPCRをかけたら、全く問題なくPCRがかかり、しっかりとした太いバンドが出たので、全く問題ないと考えて進みました。

 が、その後、PCRがおかしくなり始めました。作成していただいた研究室からF0を送付してもらい、自分でしっぽを切ってPCRを掛けてもあまりきれいなバンドが出ないのですね。また、時折すごく太いしっかりしたバンドが出るのですね。だからなんとか条件を整えようとするのですが、あまりうまくいっているとは言いがたいですね。確かに、DNeasy+KODFxNeoは高価過ぎますね。もっと安い方法はもちろん承知しています。めい一杯急いでやるために最も良い条件で実験しようとしてしまいましたね。視野が狭くなっていたと思います。

(無題) 削除/引用
No.2810-10 - 2014/02/13 (木) 13:14:25 - TK-1
トランスジェニックマススを作るにあたり、最終的に発現を直接的(抗体)あるいは間接的(ires GFPなど)に確認できる方法を考えておかないのはどうなんでしょうか。

仮にDNAが入っていてもknock-inでもない限り発現が保証されることはないし、仮に発現しているとして、すべての細胞で発現するかなんかはposition effectもあるし、一度原点に返ってDNAのキットがどうこうより、その辺をどういうプランで計画された実験なのかを示した方がそれなりのアドバイスをもらえるんじゃないですか。

それに3ヶ月も無駄にするんならさっさとサザンをやれば白黒がつくでしょう。DNA microinjectionで作ったtransgenic mouseなら多くの場合かなりのコピー数がはいるので、エンザイムがどうこう何か言わなくてもクルードのDNAで+Taqでかかるもんでしょうし、スクリーンは数コピーに相当するプラスミドをgenomic DNAで希釈したもので、あらかじめテストしておくもので、マウスを作って3ヶ月も使って条件決めをするものではない。とりあえず、サザンをするなり、もし挿入しているcDNAが由来する内在性の遺伝子がイントロンを含むものであればその辺でやってみたらどうでしょうか。わざわざトランスジェニックを作るくらいだから以前に発現を見るのに使ったプライマーくらいはあるんじゃないでしょうか。

(無題) 削除/引用
No.2810-9 - 2014/02/13 (木) 12:57:42 - パズ
おおさま
ありがとうございます。
> 40も回してバンドが出たりでなかったりだと、ノンすぺかプライまーがあまりよくないかでしょう。
F:GGGGGCTGGCGGCGTATTTT
R:AGCCAGAAGTCAGATGCTCAAGGGGCTTC
Reverseに合わせて、GCrichなプライマーになってしまいました。
やはり良くないでしょうか。

> あとDNA量をあまり意識せずいて、多く入れすぎたりとかすると、かかりにくくなるのでかかったり、かからなかったりというのは周りにいた、無頓着な人がしょっちゅうしていました。出ないものでもでてくるというなら、まずノンすぺの可能性をかんがえてもいいのかと。その次にコンタミとか

仰るとおりです。DNA濃度はしっかり測定するようになってしまいました。
ただ、離乳時のマウスのしっぽを適量切って、DNeasyで回収すると、合計200ulで大体5〜10ng/ulの濃度で回収できます。25ulのPCR溶液に対して、0.5ulのDNAを使うようにしました。DNA量を増やすということを今まで考えたことがなかったのですが、やはりtemplateの量としては少なすぎるのでしょうか。

> プライまー設計も視野に入れて、確実に増えていると思うものを使うのがいいかと。できれば30サイクルないでふえてほしいです。
> > PCRの条件に関しては、denatureを長めにとるとかできそうですが、、、もしやってなかったらtouch downを試してください。

touchdownも試しましたが、あまり効果がなかったので、denatureをいじることを考えたことがありませんでした。考えてみます。

> あ、プライまーは5セットもためして、nestedでないと増幅できないっていうのは、やはり根本的になにかおかしいと思います。微量なものとかじじょうがあるならnestedでもいいですけど、たいていゲノムから確認のために増やすようなPCRなら必要ありません。40も回してnestedってちょっとかなり無理があるように思えます。
>
仰るとおりです。挿入がないのかもしれません。

(無題) 削除/引用
No.2810-8 - 2014/02/12 (水) 11:54:49 - ケム
プライマーも数種類試して、PCR条件も検討した結果なのですね。
その長さのプライマーなら、2 stepが妥当だと思います。

念のため確認ですけど、コントロールとしてwild typeのマウスDNAや、Tgマウス作製に用いたES細胞のDNAなどは用いているのでしょうか。
その場合の結果は安定していますか?
コントロールの結果が安定していない場合は、やはりプライマーの問題だと思います。

wild typeでも出るのであれば、面倒だと思いますが一度シークエンスを確認して、もし目的の配列が増幅してしまうなら、どこからかのコンタミということになります。
一度コンタミしてしまうと、原因を特定しない限りかなりしつこく出てしまいます。
コンタミに徹底的に気を使う前にコンタミしていれば(他の誰かがコンタミさせた場合も含めて)、ピペットから試薬から新調しないといけなくなるかもしれませんね。

(無題) 削除/引用
No.2810-7 - 2014/02/11 (火) 14:25:52 - おお
>[Re:5] パズさんは書きました :

>
> 仰るとおりです。遺伝子が発現するかreal-timeなどで確認します。
> 本当に有難うございます。PCRを極めるのではない方法でやる踏ん切りがつきました。

southern blottingの方がよくないか?

またddCTとかが少し動くので発現してそうなのですが、再現性がとれませんとかいう質問とかするはめになったりしそうで、、、

(無題) 削除/引用
No.2810-6 - 2014/02/11 (火) 12:54:43 - おお
40も回してバンドが出たりでなかったりだと、ノンすぺかプライまーがあまりよくないかでしょう。あとDNA量をあまり意識せずいて、多く入れすぎたりとかすると、かかりにくくなるのでかかったり、かからなかったりというのは周りにいた、無頓着な人がしょっちゅうしていました。

出ないものでもでてくるというなら、まずノンすぺの可能性をかんがえてもいいのかと。その次にコンタミとか

プライまー設計も視野に入れて、確実に増えていると思うものを使うのがいいかと。できれば30サイクルないでふえてほしいです。

PCRの条件に関しては、denatureを長めにとるとかできそうですが、、、もしやってなかったらtouch downを試してください。

あ、プライまーは5セットもためして、nestedでないと増幅できないっていうのは、やはり根本的になにかおかしいと思います。微量なものとかじじょうがあるならnestedでもいいですけど、たいていゲノムから確認のために増やすようなPCRなら必要ありません。40も回してnestedってちょっとかなり無理があるように思えます。

(無題) 削除/引用
No.2810-5 - 2014/02/10 (月) 20:12:15 - パズ
独り言様
ありがとうございます。本当に助かります。
> F1でうまくいったときは、40サイクルのPCRでバンドはバシッと見えるのでしょうか?それとも弱いのでしょうか?ご存知だとは思います適量のゲノムをPCRすれば1コピーの遺伝子でも30サイクルぐらいでバンドが見えるはずです。40サイクルでは非特異やコンタミが気になります。

Nestin-Creマウスとかけているのですが、はっきり言って、35サイクルのCreプライマーと比較して、40サイクルにもかかわらず、恐らく1/5ぐらいの強さでしょうか。弱いです。頼りないです。
一度、X35でのPCRの結果を確認してみます。

> もしかすると、F0の生殖系列にはいらずF1にトランスジーンが伝わっていない可能性もあります。
> 私がトラブった場合はGFPだったので、最悪GFPの発現をチェックしてセレクションできたのですが。質問者さんの場合は、かなり面倒ですが、当たっていそうなラインをCreマウスと掛け合わせて、目的遺伝子が発現するか見た方が確実です。PCRで不安なまま過ごすよりも、まずは確実にTGなF1をみつけないとです。

仰るとおりです。遺伝子が発現するかreal-timeなどで確認します。
本当に有難うございます。PCRを極めるのではない方法でやる踏ん切りがつきました。

(無題) 削除/引用
No.2810-4 - 2014/02/10 (月) 19:18:42 - 独り言
私も、むかしTGマウス使っているときに同じような経験ありました。ただそのときはゲノムはprokでボイルしただけのサンプルなので、ゲノムの汚さとかがあったためだと思っております。質問者さんは精製もして、複数のプライマーも試しているようなので、問題が私にもわかりません。

F1でうまくいったときは、40サイクルのPCRでバンドはバシッと見えるのでしょうか?それとも弱いのでしょうか?ご存知だとは思います適量のゲノムをPCRすれば1コピーの遺伝子でも30サイクルぐらいでバンドが見えるはずです。40サイクルでは非特異やコンタミが気になります。


もしかすると、F0の生殖系列にはいらずF1にトランスジーンが伝わっていない可能性もあります。
私がトラブった場合はGFPだったので、最悪GFPの発現をチェックしてセレクションできたのですが。質問者さんの場合は、かなり面倒ですが、当たっていそうなラインをCreマウスと掛け合わせて、目的遺伝子が発現するか見た方が確実です。PCRで不安なまま過ごすよりも、まずは確実にTGなF1をみつけないとです。

(無題) 削除/引用
No.2810-3 - 2014/02/10 (月) 18:54:46 - パズ
ケム様
ありがとうございます。
ご指摘の通り、アニーリング温度は、2度刻みで4種類、70,68,66,64,
3step法も試し、プライマーは5セット試しました。nested pcrが最も増幅効率が高いかと思って、
それも2,3の条件を試してみました。(semi-nestedで片方が同じですが)
実は、そのたびに結果が異なるのです。

3step法のアニーリング温度を下げると明らかに非特異的増幅が増えるので、
それを避ける条件を探しました。2stepのほうが良さそうでした.
Tm値は77度前後です。
ちなみにシークエンスは、AGCCAGAAGTCAGATGCTCAAGGGGCTTCとTTACAGAATCGTTGCCTGCACATCTTGGAAACAです。少し長めかもしれません。

そして、これはきれいな結果だと思って安心していたら、
再現されないとか、別の条件でトライすると(別のプライマーセットなど)
positiveとnegativeが入れ替わったりするのです。

あまりに頭にきたので、酵素やDNA抽出条件で悩む必要がないように、
よいキットを使うこととして、また徹底的にコンタミも排除しました。特に、過去トピを参考にして環境からのコンタミを避けるために徹底的に工夫し、コンタミ条件は確実にのぞくことができまました。
それなのに、3日間の違いでPCRの結果が再現されないってありえますか?って自問する日々なのです。これってあまり経験がなかったので、トランスジーンが子に受け継がれない可能性など、とにかく疑心暗鬼となっております。(nestin-creマウスなどは、余裕でワークします。)

ケム様のようにアドバイスいただけたら幸いです。ありがとうございます。

(無題) 削除/引用
No.2810-2 - 2014/02/10 (月) 18:10:16 - ケム
ゲノム抽出キットも酵素もいいもの使っているので、プライマーとPCRの条件を検討するのが最初の段階だと思います。
KODFx neoの説明書にも記載されていますが、2stepで増幅が見られない場合は(安定しない場合も)、3stepでのPCRを試すことを勧めていますよね。
用いているプライマーのTm値が低ければ、68度でアニーリングしにくいこともありますし。
その辺は確認しているのでしょうか。

以下蛇足。
これはPCRの不安定さとはあまり関係ないですが、genotyping程度なら高価なカラムで精製しなくても、アルカリ法(KODFx neoの説明書にも載っている)で十分ですよ。
Ear punchで識別しているなら、その組織をとってきてNaOH中で煮た溶液で十分PCRできます。
むしろ、多少断片化した方がPCRはかかりやすいとか聞いた事も有るし(サザンとかには使用不可)。
プライマー設計がちゃんとしていれば、酵素もTaqで十分かな。

genotyping PCRが不安定な件 削除/引用
No.2810-1 - 2014/02/10 (月) 17:14:03 - パズ
平素よりお世話になっております。ありがとうございます。
もしよろしければ、皆様方のお知恵を拝借できませんでしょうか。

Tgマウスを以下の様に作成しました。miRNAを条件特異的に発現するようにCAG promoter下にloxp-stopX3-loxp-cDNA-rabbit globin pAという発現カセットを組み込んであります。
primerは、cDNAの5’ 側とglobin pA内にリバースプライマーを設定しました。(リバースプライマーは作成してくださる研究室のおすすめで、それを使うようにしました)

そして、DNAはDNeasy kit そして、KODFx neoを用いて、増幅しています。
条件は、取説を参考に、94度2分、 <98度10秒、68度1分>のループを40サイクル
です。マシンも同じマシンを使うようにしています。予想されるバンドは500bpです。

何度も(3ヶ月ぐらいハマっている)PCRをトライしていくうちに、同じサンプルなのに、結果が異なることが頻発するようになりました。最近の症状は、F1マウスからDNAをとった直後に掛けたPCR はきれいなバンドを確認できて大丈夫なのに、3日4度で保存しておいて、PCRをかけると全くかからないという症状が出ています。その後使用したDNAは泳動してdegradationはなく、RNAのコンタミもありません。
毎回必ずバンドが出るF0マウスのサンプル(暫定的にポジコンとしているので、PCR自体はワークしているかに見えますが、バンドを切り出してシークエンスしたことがないので本当かどうかわかりません。)ここが最も弱いところなので、結局非特異的な反応をTGマウスが生まれたとぬか喜びしている可能性が最も高いと自己分析しています。PCR産物を制限酵素処理して切れるかぐらいは最低やってから質問するべきだったのですが、最近ほとほと困り果ててしまって、もしアドバイスいただけたらとの一心で連絡させていただきました。少しでも解決方法をアドバイスいただけたら大変助かります。よろしくお願いします。長文失礼しました。

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