Tuning Single Nucleotide Discrimination in Polymerase Chain Reactions (PCRs): Synthesis of Primer Probes Bearing Polar 4?-C-Modifications and Their Application in Allele-Specific PCR

Gummy stem blight (GSB), caused by the fungus Didymella bryoniae, is considered the most widespread and destructive disease of watermelon in the southeastern United States. The quinone outside-inhibiting (QoI) fungicide azoxystrobin (AZO), which inhibits mitochondrial respiration by binding to the outer, quinone-oxidizing pocket of the cytochrome bc1 (cyt b) enzyme complex, was initially very effective in controlling GSB. However, resistance to AZO has been observed in D. bryoniae in many watermelon-producing regions. In this study, the DNA sequences of partial cyt b genes of four AZO-resistant (AZO-R) and four AZO-sensitive (AZO-S) isolates of D. bryoniae confirmed the amino acid substitution of glycine by alanine at the 143 codon (G143A) in the AZO-R isolates tested. Allele-specific primers were designed to detect the resistant or sensitive allele at codon 143 of the cyt b gene, which amplified a 165-bp polymerase chain reaction (PCR) product from genomic DNA of nine AZO-R and nine AZO-S isolates of D. bryoniae, respectively. The primer pairs did not amplify DNA from other pathogens tested in the study. The results indicated that the PCR assays developed in the study were specific in differentiating AZO-R and AZO-S isolates and could facilitate AZO resistance detection in D. bryoniae.

Download Full-text

Detection of „Hotspot Mutations in Catalytic Subunit of Phosphatidylinositol 3-Kinase (Pik3ca) by Allele-Specific Polymerase Chain Reaction

Acta Medica Martiniana ◽

10.2478/acm-2014-0007 ◽

2014 ◽

Vol 14 (2) ◽

pp. 10-15 ◽

Cited By ~ 1

Author(s):

Mendelova A. ◽

Holubekova V. ◽

Zubor P. ◽

Jezkova E. ◽

Gemzova K. ◽

...

Keyword(s):

Breast Cancer ◽

Direct Sequencing ◽

Chain Reaction ◽

Pik3ca Gene ◽

Specific Polymerase Chain Reaction ◽

Specific Pcr ◽

Allele Specific ◽

Hotspot Mutations ◽

Polymerase Chain ◽

Allele Specific Pcr

Abstract The phosphatidylinositol 3-kinases (PI3Ks) are a family of proteins involved in the regulation of cell survival, growth, metabolism, and glucose homeostasis. Increased PI3K activity is associated with many cancers. PIK3CA gene (encoding p110 , the catalytic subunit of PI3K) is commonly mutated in breast cancer. In our study we focused on the detection of “hotspot” mutations in exons 9 and 20 of the PIK3CA gene in paraffin-embedded tissue of patients with breast cancer. We optimized conditions of allele specific polymerase chain reaction (PCR) and we used direct sequencing to verify our results. Overall, three “hotspot” mutations in PIK3CA gene in paraffin-embadded tissue from breast cancer were detected by allele-specific PCR. All results were verified by direct sequencing of PCR products and we observed 100% agreement between those two methods. We confirmed that allele-specific PCR assay is low cost method usefull for accurate detection of PIK3CA mutations.

Download Full-text

Preventing Favism by Selecting Faba Bean Mutants Using Molecular Markers

STEM Fellowship Journal ◽

10.17975/sfj-2017-001 ◽

2017 ◽

Vol 3 (1) ◽

pp. 2-6 ◽

Cited By ~ 1

Author(s):

Melody Song

Keyword(s):

Faba Bean ◽

Expressed Sequence Tag ◽

Nucleotide Polymorphisms ◽

Seed Selection ◽

Single Nucleotide ◽

Specific Pcr ◽

Faba Beans ◽

Allele Specific ◽

Haemolytic Anemia ◽

Allele Specific Pcr

Faba bean (Vicia faba) is an ancient legume species known for its high protein content. The usage and consumption of the faba bean is limited by a glycoside, vicine-convicine (VC). Consumption of VC causes haemolytic anemia in individuals with the genetic condition called favism. Faba beans with low VC concentration are opening the possibility of reduction of favism disease, but there are many challenges in analyzing VC concentration. The objective of this study was to develop expressed sequence tag (EST) markers that can differentiate between low VC content (LVC) and high VC content (HVC) faba bean genotypes. Three single nucleotide polymorphisms (SNPs) were discovered that distinguished between LVC and HVC genotypes. The SNPs were validated using Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) and mass spectrometry phenotyping. Molecular marker SNP 316 (Intron of Medtr2g009270 at 1,851,012 bp) was the most successful marker in differentiating between LVC, HVC, and heterozygous faba bean genotypes. This marker has applications in seed selection and acceleration of breeding programs, which is the first step towards allowing all consumers concerned with the effects of favism to enjoy the nutritional value of faba bean.

Download Full-text

Gold Nanoparticles - based Colorimetric Single Nucleotide Polymorphisms Genotyping Utilizing Allele-specific PCR

IFMBE Proceedings - 5th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering ◽

10.1007/978-3-642-23508-5_276 ◽

2011 ◽

pp. 1062-1065

Author(s):

Ye Lim Jung ◽

Cheulhee Jung ◽

Harshala Parab ◽

Hyun Gyu Park

Keyword(s):

Gold Nanoparticles ◽

Single Nucleotide Polymorphisms ◽

Nucleotide Polymorphisms ◽

Single Nucleotide ◽

Specific Pcr ◽

Allele Specific ◽

Allele Specific Pcr

Download Full-text

MicroRNAs και Long non-coding RNAs ως βιοδείκτες στην πρόβλεψη της φαρμακευτικής ανταπόκρισης ασθενών με μεταστατικό ορθοκολικό καρκίνο

10.12681/eadd/49656 ◽

2021 ◽

Author(s):

Δήμητρα-Ιωάννα Λαμπροπούλου

Keyword(s):

Fragment Length Polymorphism ◽

Chain Reaction ◽

Specific Pcr ◽

Non Coding Rna ◽

Allele Specific ◽

Non Coding Rnas ◽

Polymerase Chain ◽

Long Non Coding Rna ◽

Allele Specific Pcr ◽

Restriction Fragment Length

Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση πιθανής συσχέτισης ανάμεσα στο προφίλ έκφρασης non coding RNA μονονουκλεοτιδικών πολυμορφισμών και στην ανταπόκριση στη θεραπεία ασθενών με μεταστατικό καρκίνο παχέος εντέρου-ορθού (ΚΠΕ-Ο) που λαμβάνουν χημειοθεραπευτικά σχήματα που περιλαμβάνουν την ιρινοτεκάνη, με απώτερο σκοπός την ανάδειξη νέων βιοδεικτών.Ασθενείς, Υλικά και Μέθοδοι: Η διερεύνηση των microRNA πολυμορφισμών έγινε σε γενωμικό DNA που απομονώθηκε από περιφερικό αίμα 105 ασθενών, ενώ η διερεύνηση των lncRNA πολυμορφισμών σε γενωμικό DNA που απομονώθηκε από περιφερικό αίμα 98 ασθενών με μεταστατικό ΚΠΕ-Ο. Η απομόνωση του γενωμικού DNA πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του NucleoSpin Blood Kit (Macherey-Nagel, Germany). Η γονοτύπηση των πολυμορφισμών rs11134527 miR-218 και rs1834306 miR-100 έγινε με την τεχνική PCR (Polymerase chain Reaction)-RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism). H γονοτύπηση long non-coding RNA πολυμορφισμών HOTAIR rs4759314 και MALAT1 rs3200401 πραγματοποιήθηκε με την τεχνική AS (Allele Specific)-PCR. Ακολούθησε στατιστική ανάλυση κατά την οποία οι συχνότητες των γονοτύπων συγκρίθηκαν με τη δοκιμασία χ2 με διόρθωση κατά Yates (Yate’s correction). Η απλοτυπική ανάλυση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της διαδικτυακής πλατφόρμας https://www.snpstats.net/preproc.php. Αποτελέσματα: Υπομελέτη microRNA πολυμορφισμών-Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις ανάμεσα στην αντικειμενική ανταπόκριση και τους υπο μελέτη γονότυπους. Ωστόσο, οι GA και ΑΑ miR-218 rs11134527 και οι CT και TT του miR-100 rs1834306 συσχετίστηκαν στατιστικώς σημαντικά με την υποομάδα ασθενών που εμφάνισε πρόοδο νόσου. Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικώς σημαντικές συσχετίσεις ανάμεσα τους υπό μελέτη γονότυπους και τον κίνδυνο εμφάνισης τοξικότητας. Οι γονότυποι GA και AA rs11134527 συνδέθηκαν στατιστικά περισσότερο με χειρότερη πρόγνωση. Ομοίως, οι rs1834306 CT και TT συσχετίστηκαν με στατιστικά μικρότερη συνολική επιβίωση. Από πολυπαραγοντική ανάλυση αναφορικά με την επίδραση στην επιβίωση, προκύπτει ότι η παρουσία των rs1834306 CT και TT γονοτύπων μπορεί να θεωρηθεί ως ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας συνολικής επιβίωσης. Υπομελέτη Long non-coding RNA πολυμορφισμών- Δεν ανευρέθηκαν σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ της ανταπόκρισης και τους rs4759314 και rs3200401 γονότυπους και απλότυπους. Φορείς των AG και GG γονοτύπων του rs4759314 φαίνεται ότι είναι στατιστικά πιθανότερο να φέρουν KRAS μεταλλάξεις. Ανευρέθηκε μια στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ φορέων των rs3200401 CT/TT αλληλόμορφων και ανάπτυξης τοξικότητας. Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικώς σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ του πολυμορφισμού rs4759314 και συνολικής επιβίωσης. Ωστόσο, οι CT και TT γονότυποι του rs3200401 συνδέθηκαν σημαντικά με μικρότερη συνολική επιβίωση.Συμπεράσματα: Στην παρούσα μελέτη φάνηκε για πρώτη φορά πιθανή συσχέτιση μεταξύ των πολυμορφισμών miR-218 rs11134527 και miR-100 rs1834306 και ανταπόκρισης σε θεραπευτικά σχήματα που περιλαμβάνουν ιρινοτεκάνη. Επίσης, φάνηκε ότι φορείς του μεταλλαγμένου Α αλληλόμορφου του miR-218 rs11134527 και του μεταλλαγμένου T αλληλόμορφου του miR-100 rs1834306 είναι πιθανό να μην ανταποκριθούν σε σχήματα με ιρινοτεκάνη. Επιπλέον, οι GA/AA γονότυποι του rs11134527 και οι CT/TT του rs1834306 CT/TT συσχετίστηκαν στατιστικώς σημαντικά με μικρότερη συνολική επιβίωση. Αναφορικά με τον πολυμορφισμό rs3200401 MALAT1, φάνηκε για πρώτη φορά πιθανή συσχέτιση με την ανάπτυξη τοξικότητας και τη συνολική επιβίωση των ασθενών. Τέλος, η ανάλυση γονιδιακής έκφρασης έδειξε ότι φορείς του μεταλλαγμένου G αλληλόμορφου του rs4759314 HOTAIR είναι πιθανό να φέρουν επίσης KRAS μεταλλάξεις. Τα αποτελέσματα της μελέτης μας πρέπει να ενισχυθούν από μεγαλύτερης κλίμακας έρευνες με μεγαλύτερα πληθυσμιακά δείγματα, ώστε οι εν λόγω πολυμορφισμοί να μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν για θεραπευτικούς και προγνωστικούς σκοπούς στο μέλλον.

Download Full-text

Presence of the HPPD Inhibitor Sensitive 1 Gene and ALSS653N Mutation in Weedy Oryza sativa Sensitive to Benzobicyclon

Plants ◽

10.3390/plants9111576 ◽

2020 ◽

Vol 9 (11) ◽

pp. 1576

Author(s):

Chad Brabham ◽

Jason K. Norsworthy ◽

Fidel González-Torralva

Keyword(s):

Weedy Rice ◽

Japonica Rice ◽

Nucleotide Polymorphisms ◽

Single Nucleotide ◽

Herbicide Resistant ◽

Rice Plants ◽

Specific Pcr ◽

Kasp Assay ◽

Allele Specific ◽

Allele Specific Pcr

Benzobicyclon has shown varying results in controlling weedy rice, including those with imidazolinone (IMI) resistance. Tolerance to benzobicyclon in cultivated japonica rice, but not indica or aus-like cultivars, is conferred by a fully functional HPPD Inhibitor Sensitive 1 (HIS1) gene. Herein, a diagnostic Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) assay was developed to predict the HIS1 genotype of weedy rice plants from 37 accessions and correlated to their response to benzobicyclon in the field. Two-thirds of the 693 weedy rice plants screened were tolerant to benzobicyclon (371 g ai ha−1, SC formulation) at 30 days after treatment (DAT). Thirty-four percent of plants were homozygous for the HIS1 allele and 98% of these plants exhibited field tolerance. However, the his1 genotype did not always correlate with field data. Only 52% of his1 plants were considered sensitive, indicating that the single nucleotide polymorphisms (SNPs) chosen in the KASP assay are not a reliable tool in predicting his1 homozygous plants. In an additional experiment, 86% of the 344 plants with at least one copy of the ALSS653N trait harbored a HIS1 allele, suggesting fields infested with IMI herbicide-resistant weedy rice are unlikely to be controlled with benzobicyclon.

Download Full-text