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Copy Number Variation Analysis using Clarity Digital PCR System

Digital PCR
작성일
2021-05-20 14:28
I. Overview
복제수 변이 (Copy Number Variation)는 유전체의 특정 영역이 2개 이상으로 복사되거나 삭제되는 현상을 의미합니다.
이는 정상 유전자의 기능 이상을 초래하여 암이나 유전체 질환을 포함한 많은 질병을 유발합니다.



오늘날 FISH, CGH, NGS 등 다양한 CNVs의 검출 방법이 발전하였음에도 불구하고 복제수 변이가 매우 작은 범위에서 나타나는 경우에는 카피수 차이를 검출하기가 쉽지 않습니다.
시간이 오래 걸리고, 주관적인 해석이 나올 수 있으며, 비용이 많이 드는 이러한 방법들에 비해 Digital PCR 기반 기술의 발전은 간단한 workflow 로도 더 정확하고 정밀한
검출 방법을 제공해 줄 수 있게 되었습니다.

이 연구에서는 Clarity digital system을 사용하여 dPCR이 높은 정확도와 정밀도로 서로 다른 복제 번호 (CNs)를 정량화 할 수 있음을 보여줍니다.

II. Quantitation of gene CNs with high accuracy using the Clarity dPCR system

본 연구에서는 조사한 DEFB4는 beta-defensin 유전자의 구성원으로, 개인마다 CN이 크게 다르며 염증 및 자가 면역 반응에 관여하는 유전자입니다.
이번 dPCR은 NIGMS에서 얻은 4개의 gDNA 샘플에 대해 수행되었습니다.
예측된 Copy Number 3, 5, 7을 사용하여 gDNA 샘플을 시뮬레이션하기 위해 검체를 서로 다른 비율로 혼합했습니다.
SYBR® 기반 분석법을 기반으로 프라이머 5'-CACCTGTGTCTCTCTCGAA-3(F) 및 5'-AGCTCTTCTGGCATG-3'(R)를 사용하여 DEFB4 대상을 증폭하였습니다.
dPCR 이전에, 유전체 DNA 샘플은 MseI 효소에 의해 37°C에서 1시간 동안 digestion하였고, 제한 효소는 20시간 동안 65°C에서 deactivation 시켰습니다.


Table 1. CN analysis of DEFB4 gene with the Clarity TM dPCR system.
Results are representative of three sets of independent experiments performed in triplicates.


Figure 1. Graphical representation of the results obtained in Table 1.
Error bars denote standard deviations among the mean of three independent experiments performed in triplicates.

실험 결과는 측정된 Copy Number가 기대값에 매우 가깝다는 것을 보여주었으며 (0.14%-0.75%),
상대적 불확실성(RU)은 각각 독립된 3번의 실험결과의 평균값이 ∆5%로 나타나 재현성이 높다는 것을 알 수 있습니다.

III. Conclusion

CNV는 유전자형-표현형 관계를 관찰할 수 있고 질병의 원인을 이해하며 새로운 치료제 개발을 위한 약물 표적을 발견할 수 있게 해줍니다.

이 연구에서 우리는 Clarity 시스템을 사용하여 최소한의 반복 횟수와 쉬운 워크플로우로 정확한 CNV를 파악할 수 있다는 것을 보여 주었습니다.
그러므로 이 시스템은 학술 및 임상 연구에서 CNV 검출에 매우 적합하다고 할 수 있습니다.

Equipment

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• 절대 정량
• 샘플 손실 최소화
• 정확성 향상
• 빠른 처리 시간
• 연구자만의 분석 방법 설계 가능

Application

• Cell-free nucleic acid analysis
• Quantification reference materials
• Copy number variant analysis
• Bacterial / Viral load quantification
• Next-generation sequencing (NGS) applications
• Minimum Sample Loss
• Fast Turnaround Time
• Ability to design your own assay
• SNP quantification
• Rare variant detections
• Genomic alterations
• Gene expression analysis
• Digital PCR assay customization

Tags
CNV, copy number, Copy Number Variation, digital PCR
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