Helicase-dependent Amplification

Die helicase-dependent amplification (HDA, engl. für ‚Helikase-abhängige Amplifikation‘) ist eine Methode zur Amplifikation (Vervielfältigung) von DNA. Sie ist eine Variante der isothermalen DNA-Amplifikation.

Eigenschaften

Die recombinase polymerase amplification verwendet eine Helikase (TteUvrD, Helikase-Superfamilie II, aus Thermoanaerobacter tengcongensis, jetzt Unterart von Caldanaerobacter subterraneus), ein Einzelstrang-bindendes Protein und eine strangversetzende DNA-Polymerase. Durch die Verwendung einer strangversetzenden DNA-Polymerase kann die Reaktion bei einer konstanten Temperatur von 37 bis 42 °C erfolgen, bei Raumtemperatur verläuft die Reaktion etwas langsamer. Analog zur qPCR kann die HDA auch zur Quantifizierung von DNA verwendet werden. Analog zur Multiplex-PCR können mehrere Sequenzen parallel vervielfältigt werden.

Alternative Methoden zur Amplifikation von DNA sind z. B. die Polymerasekettenreaktion, die multidisplacement amplification, die isothermal assembly, die loop-mediated isothermal amplification (LAMP), nucleic acid sequence-based amplification (NASBA), die recombinase polymerase amplification (RPA), die nicking enzyme amplification reaction (NEAR), die rolling circle replication (RCA). Weitere Nachweisverfahren sind z. B. die nicking endonuclease signal amplification (NESA) und nicking endonuclease assisted nanoparticle activation (NENNA), exonuclease-aided target recycling, junction or Y-probes, split DNAZyme und deoxyribozyme amplification (die beiden letzten Methoden nutzen DNAzyme alies Desoxyribozyme), nicht-kovalente DNA-Katalysen und die hybridization chain reaction (HCR).

Einzelnachweise

1 2 M. Vincent, Y. Xu, H. Kong: helicase-dependent isothermal DNA amplification. In: EMBO reports. Band 5, Nummer 8, August 2004, ISSN 1469-221X, S. 795–800, doi:10.1038/sj.embor.7400200, PMID 15247927, PMC 1249482 (freier Volltext).
↑ Marie-Laure Fardeau, Monica Bonilla Salinas, Stéphane L'Haridon, Christian Jeanthon, Frédéric Verhé, Jean-Luc Cayol, Bharat K. C. Patel, Jean-Louis Garcia, Bernard Ollivier: Isolation from oil reservoirs of novel thermophilic anaerobes phylogenetically related to Thermoanaerobacter subterraneus: reassignment of T. subterraneus, Thermoanaerobacter yonseiensis, Thermoanaerobacter tengcongensis and Carboxydibrachium pacificum to Caldanaerobacter subterraneus gen. nov., sp. nov., comb. nov. as four novel subspecies. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Band 54, Nr. 2, März 2004, S. 467–474; doi:10.1099/ijs.0.02711-0, PMID 15023962 (englisch).
↑ Y. Cao, H. J. Kim, Y. Li, H. Kong, B. Lemieux: Helicase-dependent amplification of nucleic acids. In: Frederick M. Ausubel et al. (Hrsg.): Current protocols in molecular biology Band 104, 2013, ISSN 1934-3647, S. Unit 15.11, doi:10.1002/0471142727.mb1511s104, PMID 24510297.
↑ J. Kim, C. J. Easley: Isothermal DNA amplification in bioanalysis: strategies and applications. In: Bioanalysis. Band 3, r. 2, Januar 2011, ISSN 1757-6199, S. 227–239, doi:10.4155/bio.10.172, PMID 21250850.
↑ L. Lillis, D. Lehman, M. C. Singhal, J. Cantera, J. Singleton, P. Labarre, A. Toyama, O. Piepenburg, M. Parker, R. Wood, J. Overbaugh, D. S. Boyle: Non-instrumented incubation of a recombinase polymerase amplification assay for the rapid and sensitive detection of proviral HIV-1 DNA. In: PloS one. Band 9, Nr. 9, 2014, S. e108189, ISSN 1932-6203, doi:10.1371/journal.pone.0108189, PMID 25264766, PMC 4180440 (freier Volltext).
↑ V. Doseeva, T. Forbes, J. Wolff, Y. Khripin, D. O’Neil, T. Rothmann, I. Nazarenko: Multiplex isothermal helicase-dependent amplification assay for detection of Chlamydia trachomatis and Neisseria gonorrhoeae. In: Diagnostic microbiology and infectious disease. Band 71, Nr. 4, Dezember 2011, ISSN 1879-0070, S. 354–365, doi:10.1016/j.diagmicrobio.2011.08.021, PMID 22000085.
↑ E. C. Oriero, J. Jacobs, J. P. Van Geertruyden, D. Nwakanma, U. D’Alessandro: Molecular-based isothermal tests for field diagnosis of malaria and their potential contribution to malaria elimination. In: The Journal of antimicrobial chemotherapy. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] September 2014, ISSN 1460-2091, doi:10.1093/jac/dku343, PMID 25223973.
↑ L. Yan, J. Zhou, Y. Zheng, A. S. Gamson, B. T. Roembke, S. Nakayama, H. O. Sintim: Isothermal amplified detection of DNA and RNA. In: Molecular bioSystems. Band 10, r. 5, Mai 2014, ISSN 1742-2051, S. 970–1003, doi:10.1039/c3mb70304e, PMID 24643211.

[PMID_15247927-1] 1 2 M. Vincent, Y. Xu, H. Kong: helicase-dependent isothermal DNA amplification. In: EMBO reports. Band 5, Nummer 8, August 2004, ISSN 1469-221X, S. 795–800, doi:10.1038/sj.embor.7400200, PMID 15247927, PMC 1249482 (freier Volltext).

[Fardeau2004-2] Marie-Laure Fardeau, Monica Bonilla Salinas, Stéphane L'Haridon, Christian Jeanthon, Frédéric Verhé, Jean-Luc Cayol, Bharat K. C. Patel, Jean-Louis Garcia, Bernard Ollivier: Isolation from oil reservoirs of novel thermophilic anaerobes phylogenetically related to Thermoanaerobacter subterraneus: reassignment of T. subterraneus, Thermoanaerobacter yonseiensis, Thermoanaerobacter tengcongensis and Carboxydibrachium pacificum to Caldanaerobacter subterraneus gen. nov., sp. nov., comb. nov. as four novel subspecies. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Band 54, Nr. 2, März 2004, S. 467–474; doi:10.1099/ijs.0.02711-0, PMID 15023962 (englisch).

[3] Y. Cao, H. J. Kim, Y. Li, H. Kong, B. Lemieux: Helicase-dependent amplification of nucleic acids. In: Frederick M. Ausubel et al. (Hrsg.): Current protocols in molecular biology Band 104, 2013, ISSN 1934-3647, S. Unit 15.11, doi:10.1002/0471142727.mb1511s104, PMID 24510297.

[4] J. Kim, C. J. Easley: Isothermal DNA amplification in bioanalysis: strategies and applications. In: Bioanalysis. Band 3, r. 2, Januar 2011, ISSN 1757-6199, S. 227–239, doi:10.4155/bio.10.172, PMID 21250850.

[5] L. Lillis, D. Lehman, M. C. Singhal, J. Cantera, J. Singleton, P. Labarre, A. Toyama, O. Piepenburg, M. Parker, R. Wood, J. Overbaugh, D. S. Boyle: Non-instrumented incubation of a recombinase polymerase amplification assay for the rapid and sensitive detection of proviral HIV-1 DNA. In: PloS one. Band 9, Nr. 9, 2014, S. e108189, ISSN 1932-6203, doi:10.1371/journal.pone.0108189, PMID 25264766, PMC 4180440 (freier Volltext).

[6] V. Doseeva, T. Forbes, J. Wolff, Y. Khripin, D. O’Neil, T. Rothmann, I. Nazarenko: Multiplex isothermal helicase-dependent amplification assay for detection of Chlamydia trachomatis and Neisseria gonorrhoeae. In: Diagnostic microbiology and infectious disease. Band 71, Nr. 4, Dezember 2011, ISSN 1879-0070, S. 354–365, doi:10.1016/j.diagmicrobio.2011.08.021, PMID 22000085.

[7] E. C. Oriero, J. Jacobs, J. P. Van Geertruyden, D. Nwakanma, U. D’Alessandro: Molecular-based isothermal tests for field diagnosis of malaria and their potential contribution to malaria elimination. In: The Journal of antimicrobial chemotherapy. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] September 2014, ISSN 1460-2091, doi:10.1093/jac/dku343, PMID 25223973.

[8] L. Yan, J. Zhou, Y. Zheng, A. S. Gamson, B. T. Roembke, S. Nakayama, H. O. Sintim: Isothermal amplified detection of DNA and RNA. In: Molecular bioSystems. Band 10, r. 5, Mai 2014, ISSN 1742-2051, S. 970–1003, doi:10.1039/c3mb70304e, PMID 24643211.