Сравнение чувствительности рестрикционного анализа и ПЦР с анализом кривых плавления в высоком разрешении для выявления мутации R882H в гене DNMT3A

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. DNMT3A является одним из наиболее часто мутирующих генов при остром миелоидном лейкозе (ОМЛ), а замена R882H (G>A) является одной из наиболее частых мутаций в этом гене. Рестрикционный анализ и анализ кривых плавления с высоким разрешением (high resolution melting, HRM) являются наиболее распространенными методами, используемыми для выявления этой мутации, однако чувствительность этих подходов сильно варьирует от исследования к исследованию.

Цель исследования. Определение чувствительности широкораспространенных методов для оценки содержания мутации R882H в пробе в контролируемых условиях.

Методы. Мы сравнили чувствительность рестрикционного анализа и HRM на образцах заранее синтезированной ДНК с различным содержанием мутантной матрицы в образце и привели подробные протоколы для воспроизведения наших результатов другими исследователями.

Результаты. Установлено, что предел обнаружения мутации R882H в гене DNMT3A составляет 20% для рестрикционного анализа и 40% для HRM.

Заключение. Полученные в данной работе результаты важны для определения рестрикционного анализа и HRM как подходящих методов для использования в лабораторной диагностике мутации R882H для пациентов с ОМЛ при высокой мутационной нагрузке.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Елизавета Дмитриевна Кулаева

ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет» Минобрнауки России, Академия биологии и биотехнологии

Email: ekulaeva@sfedu.ru
ORCID iD: 0000-0001-5886-7975

младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Биология развития и организации генома» кафедры генетики

Россия, 344090, Ростов-на-Дону, проспект Стачки 194/1

Елизавета Сергеевна Музлаева

ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет» Минобрнауки России, Академия биологии и биотехнологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: ekulaeva@sfedu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4344-4221

студент бакалавриата, научно-исследовательская лаборатория «Генетика человека и животных»

Россия, 344090, Ростов-на-Дону, проспект Стачки 194/1

Павел Викторович Липилкин

Ростовский государственный медицинский университет; Донской государственный технический университет

Email: plipilkin@donstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-3220-2753

аспирант, кафедра гематологии и трансфузиологии (с курсами клинической лабораторной диагностики, генетики и лабораторной генетики)

Россия, 344022, Ростов-на-Дону, переулок Нахичеванский, 29; 344000, Ростов-на-Дону, площадь Гагарина, 1

Елена Владимировна Машкина

ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет» Минобрнауки России, Академия биологии и биотехнологии

Email: lenmash@sfedu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4424-9508

заведущая научно-исследовательской лабораторией «Генетика человека и животных», доктор биологических наук, профессор

Россия, 344090, Ростов-на-Дону, проспект Стачки 194/1

Список литературы

  1. De Kouchkovsky I., Abdul-Hay M. Acute myeloid leukemia: a comprehensive review and 2016 update. Blood Cancer J. 2016; 6 (7): e441. https://doi.org/10.1038/bcj.2016.50.
  2. Hou H.A., Tien H.F. Genomic landscape in acute myeloid leukemia and its implications in risk classification and targeted therapies. J Biomed Sci. 2020; 27 (1): 81. https://doi.org/10.1186/s12929-020-00674-7.
  3. Que Y., Li H., Lin L., Zhu X., Xiao M., Wang Y., Zhu L., Li D. Study on the Immune Escape Mechanism of Acute Myeloid Leukemia With DNMT3A Mutation. Front Immunol. 2021; 12: 653030. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.653030.
  4. Venugopal K., Feng Y., Shabashvili D., Guryanova O.A. Alterations to DNMT3A in Hematologic Malignancies. Cancer Res. 2021; 81 (2): 254–63. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-20-3033.
  5. Rajavelu A., Jurkowska R.Z., Fritz J., Jeltsch A. Function and disruption of DNA Methyltransferase 3a cooperative DNA binding and nucleoprotein filament formation. Nucleic Acids Res. 2012; 40 (2): 569–80. https://doi.org/10.1093/nar/gkr753.
  6. Anteneh H., Fang J., Song J. Structural basis for impairment of DNA methylation by the DNMT3A R882H mutation. Nat. Commun. 2020; 11 (1): 1–12. https://doi.org/10.1038/s41467-020-16213-9.
  7. Guryanova O.A., Shank K., Spitzer B., Luciani L., Koche R.P., Garrett-Bakelman F.E., Ganzel C., Durham B.H., Mohanty A., Hoermann G., Rivera S.A., Chramiec A.G., Pronier E., Bastian L., Keller M.D., Tovbin D., Loizou E., Weinstein A.R., Gonzalez A.R,. Lieu Y.K., Rowe J.M., Pastore F., McKenney A.S., Krivtsov A.V., Sperr W.R., Cross J.R., Mason C.E., Tallman M.S., Arcila M.E., Abdel-Wahab O., Armstrong S.A., Kubicek S., Staber P.B., Gönen M., Paietta E.M., Melnick A.M., Nimer S.D., Mukherjee S., Levine R.L. DNMT3A mutations promote anthracycline resistance in acute myeloid leukemia via impaired nucleosome remodeling. Nat. Med. 2016; 22 (12): 1488–95. https://doi.org/10.1038/nm.4210.
  8. Hou H.A., Kuo Y.Y., Liu C.Y., Chou W.C., Lee M.C., Chen C.Y., Lin LI, Tseng M.H., Huang C.F., Chiang Y.C., Lee F.Y., Liu M.C., Liu C.W., Tang J.L., Yao M., Huang S.Y., Ko B.S., Hsu S.C., Wu S.J., Tsay W., Chen Y.C., Tien H.F. DNMT3A mutations in acute myeloid leukemia: stability during disease evolution and clinical implications. Blood. 2012; 119 (2): 559–68. https://doi.org/10.1182/blood-2011-07-369934.
  9. Berenstein R., Blau I.W., Suckert N., Baldus C., Pezzutto A., Dörken B., Blau O. Quantitative detection of DNMT3A R882H mutation in acute myeloid leukemia. J. Exp. Clin. Cancer Res. 2015; 34 (1): 55. https://doi.org/10.1186/s13046-015-0173-2.
  10. Singh R.R., Bains A., Patel K.P., Rahimi H., Barkoh B.A., Paladugu A., Bisrat T., Ravandi-Kashani F., Cortes J.E., Kantarjian H.M., Medeiros L.J., Luthra R. Detection of High-Frequency and Novel DNMT3A Mutations in Acute Myeloid Leukemia by High-Resolution Melting Curve Analysis. J. Mol. Diagn. 2012; 14 (4): 336–45. https://doi.org/10.1016/j.jmoldx.2012.02.009.
  11. Berenstein R., Blau I.W., Kar A., Cay R., Sindram A., Seide C., Blau O. Comparative examination of various PCR-based methods for DNMT3A and IDH1/2 mutations identification in acute myeloid leukemia. J. Exp. Clin. Cancer Res. 2014; 33 (1): 44. https://doi.org/10.1186/1756-9966-33-44.
  12. Gonzalez-Bosquet J., Calcei J., Wei J.S., Garcia-Closas M., Sherman M.E., Hewitt S., Vockley J., Lissowska J., Yang H.P., Khan J., Chanock S. Detection of Somatic Mutations by High-Resolution DNA Melting (HRM) Analysis in Multiple Cancers. PLoS One. 2011; 6 (1): 14522. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0014522.
  13. Jeziskova I., Musilova M., Culen M., Foltankova V., Dvorakova D., Mayer J., Racil Z. Distribution of mutations in DNMT3A gene and the suitability of mutations in R882 codon for MRD monitoring in patients with AML. Int. J. Hematol. 2015; 102 (5): 553–7. https://doi.org/10.1007/s12185-015-1856-3.
  14. Do H., Dobrovic A. Limited copy number-high resolution melting (LCN-HRM) enables the detection and identification by sequencing of low level mutations in cancer biopsies. Mol Cancer. 2009; 8: 82. https://doi.org/10.1186/1476-4598-8-82.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты рестрикционного анализа для идентификации мутации R882H. wt-ДНК дикого типа, mut -мутантная ДНК, 5–50 - образцы с 5–50% мутантной ДНК в ДНК дикого типа

Скачать (36KB)
Метаданные
3. Рис. 2. График кривой плавления для гомозигот дикого типа (0%) и R882H (100%) и гетерозигот R882H (50%). По оси X - температура плавления, °C. По оси Y - cигнал флуоресценции репортерного красителя, относительные единицы флуоресценции

Скачать (281KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сравнение температур плавления образцов с различным содержанием ДНК с мутацией R882H. По оси X - содержание мутантной ДНК в пробе, %; по оси Y - температура плавления, °C

Скачать (71KB)
Метаданные

© ИД "Русский врач", 2023