Разработка метода определения уровней нормализованной экспрессии структурных и функциональных генов у пациентов с артропатиями коленного сустава

Abstract

Цель исследования: разработать метод молекулярного-генетического анализа для определения уровней нормализованной экспрессии генов COL2A1, COL6A1, MMP-2 и MMP-9 в биологическом материале пациентов с гонартрозом. Материал и методы. В качестве биологического материала для исследования использовали биоптаты хряща коленного сустава 10 пациентов с гонартрозом. Выделение нуклеиновых кислот из образцов биологического материала проводили с использованием реагента TRIZol. Обратную транскрипцию проводили с использованием набора SuperScript III reverse transcriptase, dNTP и Ribonuclease inhibitor («Invitrogen», США). Результаты. С использованием программного обеспечения VectorNTI подобраны пары праймеров (forward и reverse) и TaqMan-зондов для генов COL2A1, COL6A1, MMP-2 и MMP-9, изучена возможность использования подобранных пар праймеров и зондов для выявления каждого из исследуемых генов. Сконструированы «in-house» тест-системы в формате мультиплекс для референсного и таргетного генов. Заключение. Подтверждена высокая специфичность (100 %) выбранных наборов олигонуклеотидных праймеров с использованием онлайн приложения NCBI/Blast. Разработанный молекулярно-генетический метод может быть использован для определения уровней нормализованной экспрессии генов COL2A1, COL6A1, MMP-2 и MMP-9 при артропатиях коленного сустава.

Objective: to develop a method of molecular genetic analysis for determining the normalized expression levels of COL2A1, COL6A1, MMP-2, and MMP-9 genes in the biological material of patients with gonarthrosis. Material and methods. The biopsy samples of knee joint cartilage of 10 patients with gonarthrosis were used as a biological material for the study. Nucleic acids were isolated from the samples of the biological material using TRIZol Reagent. Reverse transcription was performed using the SuperScript III reverse transcriptase kit, dNTP and Ribonuclease inhibitor (Invitrogen, USA). Results. The usage of VectorNTI software has made it possible to select pairs of primers (forward and reverse) and TaqMan probes for COL2A1, COL6A1, MMP-2, and MMP-9 genes, and to study the possibility of the use of the se- lected pairs of primers and probes for the purpose of identification of each of the studied genes. In-house test systems in the multiplex format have been designed for reference and target genes. Conclusion. High specificity (100 %) of the selected oligonucleotide primer sets was confirmed using the online application NCBI/Blast. The developed molecular genetic method can be applied to determine the normalized expres- sion levels of COL2A1, COL6A1, MMP-2, and MMP-9 genes in knee joint arthropathy