Detektion von 5-Methylcytosin in unbehandelter genomischer DNA durch Polymerasekettenreaktion

Methylierung von Cytosin zu 5-Methylcytosin (5mC) dient der epigenetischen Kontrolle der Gentranskription in Saugetieren und hat direkte Auswirkungen auf die Entwicklung und Pathogenese des Menschen. Insbesondere die Diagnose und Prognostik von Krebspatienten profitierte in den letzten Jahren enorm von der Entwicklung neuer Methoden zur Analyse von DNA-Methylierungsmustern. Wir zeigen hier, dass zwei hitzestabile DNA-Polymerasen – die DNA-Polymerase KlenTaq aus Thermus aquaticus und die KOD-DNA-Polymerase aus Thermococcus kodakaraensis – 3′-fehlgepaarte Oligonukleotid-Primer gegenuber 5mC effektiver verlangern als gegenuber nichtmethyliertem C. Wir konnten auserdem eine DNA-Polymerase-Mutante mit weiter verbesserter 5mC/C-Diskriminierung erzeugen. Diese Mutante wurde erfolgreich in einer neuartigen 5mC-Detektierungsmethode eingesetzt, die es ermoglicht, den Methylierungszustand eines Cytosins direkt durch PCR von unbehandelter genomischer DNA zu bestimmen.