Modeling the technology of identification of wine materials and wines by PCR analysis of microsatellite loci of grapevine chloroplast DNA

Использование полиморфных микросателлитных локусов ДНК является одним из подходов к аутентификации виноматериалов и вин. При этом SSR-маркеры хлоропластной ДНК имеют большую копийность мишени на клетку и менее подвержены деградации из-за содержания в органеллах с двойной мембраной. Целью настоящей работы являлось моделирование технологии идентификации виноматериалов и вин ПЦР-анализом микросателлитных локусов хлоропластной ДНК винограда. Подобраны условия экстракции нуклеиновых кислот, постановки ПЦР с соответствующими наборами праймеров и электрофоретической детекции, направленные на практическое воспроизведение генетического тестирования пробоподготовленного биоматериала из осаждаемого винного дебриса. Представлены наглядные результаты выравнивания частичных нуклеотидных последовательностей аллелей микросателлитных локусов хлоропластной ДНК Vitis vinifera L. Проанализирована разделяющая способность метода горизонтального электрофореза в геле «Spreadex EL 300» in silico моделированием генерируемых аллельспецифичных фрагментов, позволяющая идентифицировать известные хлоротипы винограда даже при постановке ПЦР с ограниченными наборами праймеров, нацеленных на локусы cpSSR3, cpSSR5, cpSSR10, NTCP12 и ccSSR9. The use of polymorphic microsatellite DNA loci is one of the approaches to the authentication of wine materials and wines. At the same time, SSR markers of chloroplast DNA have a large target copy number per cell and are less susceptible to degradation due to their content in organelles with a double membrane. The aim of this work was to simulate the technology of identification of wine materials and wines by PCR analysis of microsatellite loci of grapevine chloroplast DNA. The conditions for the extraction of nucleic acids, PCR with the corresponding sets of primers and electrophoretic detection were selected, aimed at the practical reproduction of genetic testing of the sample prepared biomaterial from the precipitated wine debris. Illustrative results of the alignment of partial nucleotide sequences of alleles of microsatellite loci of Vitis vinifera L. chloroplast DNA are presented. The separating ability of the method of horizontal electrophoresis in «Spreadex EL 300» gel by in silico modeling the generated allele-specific fragments, which makes it possible to identify the known chlorotypes of grapevine with a limited set of primers targeting loci (cpSSR3, cpSSR5, cpSSR10, NTCP12 and ccSSR9) has been analyzed.