Субстратная эффективность CY5-модифицированных производных дезоксиуридина и дезоксицитидина в реакции амплификации по типу катящегося кольца

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучена кинетика амплификации и особенности индивидуального и совместного встраивания модифицированных дезоксинуклеозидтрифосфатов в изотермической амплификации ДНК по типу катящегося кольца (RCA). В исследование вошли синтезированные нами шесть пар Су-5-меченных трифосфатов дезоксиуридина (dU) и дезоксицитидина (dC) с аналогичными электронейтральными флуоресцентными заместителями внутри пары, но различающихся для разных пар. Выявлено влияние длины линкера между флуорофором и пиримидиновым основанием на плотность встраивания: нуклеотиды с длиной линкера в шесть атомов углерода встраиваются в растущую цепь ДНК лучше, чем с тремя атомами углерода. Обнаружено, что совместное введение в реакцию трифосфатов в эквивалентной суммарной концентрации не усиливает ингибирующий эффект, что дает основания для более детального изучения одновременного применения флуоресцентно-меченных dU и dC.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. А. Чиркова

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук

Email: lapa@biochip.ru
Россия, Москва

С. А. Суржиков

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук

Email: lapa@biochip.ru
Россия, Москва

В. Е. Кузнецова

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук

Email: lapa@biochip.ru
Россия, Москва

В. Е. Шершов

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук

Email: lapa@biochip.ru
Россия, Москва

А. В. Чудинов

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук

Email: lapa@biochip.ru
Россия, Москва

С. А. Лапа

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: lapa@biochip.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Oliveira B.B., Veigas B., Baptista P.V. (2021) Isothermal amplification of nucleic acids: the race for the next “gold standard”. Front. Sensors. 2. https://doi.org/ 10.3389/fsens.2021.752600
  2. Ali M.M., Li F., Zhang Z., Zhang K., Kang D.K., Ankrum J.A., Le X.C., Zhao W. (2014) Rolling circle amplification: a versatile tool for chemical biology, materials science and medicine. Chem. Soc. Rev. 43, 3324–3341.
  3. Mujumdar R.B., Ernst L.A, Mujumdar S.R., Lewis C.J., Waggoner A.S. (1993) Cyanine dye labeling reagents: sulfoindocyanine succinimidyl esters. Bioconjug. Chem. 4, 105–111.
  4. Ren X., El-Sagheer A.H., Brown T. (2016) Efficient enzymatic synthesis and dual-colour fluorescent labelling of DNA probes using long chain azido-dUTP and BCN dyes. Nucl. Acids Res. 44, е79.
  5. Лапа С.А., Чиркова П.А., Суржиков С.А., Кузнецова В.Е., Шершов В.Е., Чудинов А.В. (2024) Сравнительный анализ поведения Cy5-пиримидиновых нуклеотидов в реакции амплификации по типу катящегося кольца. Биоорган. химия. 50, 1351–1356.
  6. Лапа С.А., Мифтахов Р.А., Клочихина Е.С., Аммур Ю.И., Благодатских С.А., Шершов В.Е., Заседателев А.С., Чудинов А.В. (2021) Разработка мультиплексной ОТ-ПЦР с иммобилизованными праймерами для идентификации возбудителей инфекционной пневмонии человека. Молекуляр. биология. 55, 944–955.
  7. Spitsyn M.A., Kuznetsova V.E., Shershov V.E., Emelyanova M.A., Guseinov T.O., Lapa S.A., Nasedkina T.V., Zasedatelev A.S., Chudinov A.V. (2017) Synthetic route to novel zwitterionic pentamethine indocyanine fluorophores with various substitutions. Dyes Pigments. 147, 199–210.
  8. Zasedateleva O.A., Vasiliskov V.A., Surzhikov S.A., Kuznetsova V.E., Shershov V.E., Guseinov T.O., Smirnov I.P., Yurasov R.A., Spitsyn M.A., Chudinov A.V. (2018) dUTPs conjugated with zwitterionic Cy3 or Cy5 fluorophore analogues are effective substrates for DNA amplification and labelling by Taq polymerase. Nucl. Acids Res. 46, e73.
  9. Шершов В.Е., Лапа С.А., Левашова А.И., Шишкин И.Ю., Штылев Г.Ф., Шекалова Е.Ю., Василисков В.А., Заседателев А.С., Кузнецова В.Е., Чудинов А.В. (2023) Синтез флуоресцентно-меченых нуклеотидов для маркирования продуктов изотермической амплификации. Биоорган. химия. 49, 649–656.
  10. Ramakers C., Ruijter J.M., Deprez R.H., Moorman A.F. (2003) Assumption-free analysis of quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR) data. Neurosci. Lett. 339, 62–66.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Структурные формулы азотистых оснований и флуорофора. а — Флуоресцентно-меченный 5-аллиламин-2ꞌ-дезоксиуридин-5ꞌ-трифосфат (dUTP-Dye); б — флуоресцентно-меченный 5-аллиламин-2ꞌ-дезоксицитидин-5ꞌ-трифосфат (dСTP-Dye); в — флуоресцентный краситель (Dye). R1–4 приведены в табл. 1.

Скачать (218KB)
3. Рис. 2. Кинетика амплификации RCA при индивидуальном и при совместном введении в реакцию меченых дезоксинуклеозидтрифосфатов с эквивалентной суммарной концентрацией (пояснения в тексте). Для наглядности в каждой группе кривые нормированы по максимуму величины флуоресцентного сигнала.

Скачать (222KB)
4. Рис. 3. Визуализация степени очистки продуктов реакции от свободных флуоресцентно-меченных нуклеозидтрифосфатов в двухканальном режиме возбуждения/детекции (“зеленый” канал 530/585 нм и “красный” канал 630/690 нм). а — Электрофореграмма продуктов RCA до очистки; б — после очистки. L — маркер длин дцДНК GeneRuler 50 bp; 1 — dUк; 2 — dCк; 3 — dUк+dCк; 4 — dU3; 5 — dC3; 6 — dU3+dC3; 7 — dU5; 8 — dC5; 9 — dU5+dC5.

Скачать (432KB)
5. Рис. 4. Влияние длины линкера на плотность встраивания Cy5-нуклеотидов в RCA. а — Визуализация RCA на “зеленом” канале 530/585 нм; б — на “красном” канале 630/690 нм; в — в двухканальном режиме возбуждения и детекции. L — маркер длин дцДНК GeneRuler 50 bp; 1 — dUк; 2 — dCк; 3 — dUк + + dCк; 4 — dU3; 5 — dC3; 6 — dU3 + dC3; 7 — dU5; 8 — dC5; 9 — dU5 + dC5.

Скачать (421KB)

© Российская академия наук, 2025