Loop-mediated Isothermal Amplification

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Die loop-mediated isothermal amplification (LAMP, englisch für „Schleifen-vermittelte isothermale Amplifikation“) ist eine Methode zur Amplifikation (Vervielfältigung) von DNA.[1] Sie ist eine Variante der isothermalen DNA-Amplifikation.[2]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die LAMP verwendet eine strangversetzende DNA-Polymerase (z. B. Bst-DNA-Polymerase oder Bst 2.0)[3] und läuft bei einer konstanten Temperatur (isothermal) ab.[4][5] Durch Zugabe von Polyethylenglykol (8.000 bis 20.000 Dalton) kann die Reaktion beschleunigt werden.[6] Da bei der LAMP vier bis sechs Primer an sechs bis acht DNA-Sequenzen binden,[7] ist das Primerdesign im Vergleich zu anderen Amplifikationsmethoden aufwändig und wird daher meist am Computer durchgeführt.[8] Analog zur RT-PCR kann durch Zugabe einer reversen Transkriptase eine reverse Transkription durchgeführt werden.[9] Analog zur qPCR kann die entstehende DNA quantifiziert werden.[10][11] Analog zur Multiplex-PCR können mehrere DNA-Sequenzen parallel nachgewiesen werden.[12]

Alternative Methoden zur Amplifikation von DNA sind z. B. die Polymerasekettenreaktion, die multidisplacement amplification, die isothermal assembly, die recombinase polymerase amplification (RPA), nucleic acid sequence-based amplification (NASBA), die helicase-dependent amplification (HDA), die nicking enzyme amplification reaction (NEAR), die rolling circle replication (RCA).[13] 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, nicht-kovalente DNA-Katalysen und die hybridization chain reaction (HCR).[14]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. T. Notomi, H. Okayama, H. Masubuchi, T. Yonekawa, K. Watanabe, N. Amino, T. Hase: Loop-mediated isothermal amplification of DNA. In: Nucleic Acids Research. Band 28, Nummer 12, Juni 2000, S. E63, PMID 10871386, PMC 102748 (freier Volltext).
  2. M. Fakruddin, K. S. Mannan, A. Chowdhury, R. M. Mazumdar, M. N. Hossain, S. Islam, M. A. Chowdhury: Nucleic acid amplification: Alternative methods of polymerase chain reaction. In: Journal of pharmacy & bioallied sciences. Band 5, Nummer 4, Oktober 2013, S. 245–252, doi:10.4103/0975-7406.120066, PMID 24302831, PMC 3831736 (freier Volltext).
  3. N. A. Tanner, Y. Zhang, T. C. Evans: Simultaneous multiple target detection in real-time loop-mediated isothermal amplification. In: BioTechniques. Band 53, Nummer 2, August 2012, S. 81–89, doi:10.2144/0000113902 (zurzeit nicht erreichbar), PMID 23030060.
  4. Y. Mori, H. Kanda, T. Notomi: Loop-mediated isothermal amplification (LAMP): recent progress in research and development. In: Journal of Infection and Chemotherapy. Band 19, Nummer 3, Juni 2013, S. 404–411, doi:10.1007/s10156-013-0590-0, PMID 23539453.
  5. J. Kim, C. J. Easley: Isothermal DNA amplification in bioanalysis: strategies and applications. In: Bioanalysis. Band 3, Nummer 2, Januar 2011, S. 227–239, doi:10.4155/bio.10.172, PMID 21250850.
  6. K. Nose, K. Nagamine, J. Tokuda, J. Takino, T. Hori: [Polyethylene glycol accelerates loop-mediated isothermal amplification (LAMP) reaction]. In: Yakugaku zasshi: Journal of the Pharmaceutical Society of Japan. Band 133, Nummer 10, 2013, S. 1121–1126, PMID 24088355.
  7. K. Nagamine, T. Hase, T. Notomi: Accelerated reaction by loop-mediated isothermal amplification using loop primers. In: Molecular and cellular probes. Band 16, Nummer 3, Juni 2002, S. 223–229, PMID 12144774.
  8. C. Torres, E. A. Vitalis, B. R. Baker, S. N. Gardner, M. W. Torres, J. M. Dzenitis: LAVA: an open-source approach to designing LAMP (loop-mediated isothermal amplification) DNA signatures. In: BMC Bioinformatics. Band 12, 2011, S. 240, doi:10.1186/1471-2105-12-240, PMID 21679460, PMC 3213686 (freier Volltext).
  9. K. A. Curtis, D. L. Rudolph, S. M. Owen: Rapid detection of HIV-1 by reverse-transcription, loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP). In: Journal of virological methods. Band 151, Nummer 2, August 2008, S. 264–270, doi:10.1016/j.jviromet.2008.04.011, PMID 18524393.
  10. N. Tomita, Y. Mori, H. Kanda, T. Notomi: Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) of gene sequences and simple visual detection of products. In: Nature protocols. Band 3, Nummer 5, 2008, S. 877–882, doi:10.1038/nprot.2008.57, PMID 18451795.
  11. Z. K. Njiru, A. S. Mikosza, T. Armstrong, J. C. Enyaru, J. M. Ndung'u, A. R. Thompson: Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method for rapid detection of Trypanosoma brucei rhodesiense. In: PLoS Neglected Tropical Diseases. Band 2, Nummer 1, 2008, S. e147, doi:10.1371/journal.pntd.0000147, PMID 18253475, PMC 2238707 (freier Volltext).
  12. H. Iseki, A. Alhassan, N. Ohta, O. M. Thekisoe, N. Yokoyama, N. Inoue, A. Nambota, J. Yasuda, I. Igarashi: Development of a multiplex loop-mediated isothermal amplification (mLAMP) method for the simultaneous detection of bovine Babesia parasites. In: Journal of microbiological methods. Band 71, Nummer 3, Dezember 2007, S. 281–287, doi:10.1016/j.mimet.2007.09.019, PMID 18029039.
  13. 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: Journal of Antimicrobial Chemotherapy. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] September 2014, doi:10.1093/jac/dku343, PMID 25223973.
  14. 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, Nummer 5, Mai 2014, S. 970–1003, doi:10.1039/c3mb70304e, PMID 24643211.