用基因芯片檢測單核苷酸多態(tài)性反應(yīng)原理(文件)
【正文】 應(yīng)原理*中國生物工程雜志China Biotechnology, 2005, 25(11):52～56張小燕1**左明雪1張占軍2王忠3李瑤4(1 北京師范大學(xué)生命科學(xué)院北京1008752 北京中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院北京100086)(3 中國中醫(yī)研究院西苑醫(yī)院北京1000914 復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)院上海200032）摘要基因芯片技術(shù)因其高通量、高效率的特點被用于第三代遺傳標(biāo)記單核苷酸多態(tài)性位點的篩選。關(guān)鍵詞基因芯片單核苷酸多態(tài)性疾病基因組學(xué)收稿日期：20050125修回日期：20050901*國家自然科學(xué)基金資助項目（90209015）** 電子信箱：dodderdodder,涌現(xiàn)出大量可利用且亟待分析篩選的基因組數(shù)據(jù),這就要求有大規(guī)模、迅速的檢測方法與技術(shù)來完成大量候選基因中的遺傳標(biāo)記的篩選。作為第三代遺傳標(biāo)記的SNP在人類基因組中約每1 000個堿基就出現(xiàn)一個，并具有如下特點：(1)數(shù)量多,分布廣泛；(2)遺傳穩(wěn)定；(3)易于基因分型；(4)適于快速、高通量檢出。DNA芯片技術(shù)是近年來新開發(fā)的一種DNA序列變異檢測工具。該反應(yīng)很早已經(jīng)被廣泛使用，其優(yōu)點是原理簡單、操作方便，缺點是由于非特異性雜交導(dǎo)致分辨率不高，易產(chǎn)生假陽性［1］。 (b):PCR products and primers paired bases。這種方法的優(yōu)點是簡單、便宜，而且精確度較SBE高，用此方法對芯片上的100個SNP位點、5 000多個基因型進(jìn)行了試驗，結(jié)果證明正確率是99%［5］。與SBE相比，該方法只需要單色熒光系統(tǒng)，而且熒光信號較強。該方法克服了假陽性高的缺點,適合于精確有效的大規(guī)?；蚍中汀５怯捎谄浼訇栃暂^高和反應(yīng)條件較苛刻，所以目前研究較少。該方法與雜交延伸相似，不同之處在于，它利用T4噬菌體DNA連接酶連接DNA切口，以及粘性末端在探針末端連接上特殊設(shè)計的且與樣品DNA中SNP位點下游片段完全互補的熒光標(biāo)記探針［13］。Yoshino等［15］構(gòu)建的單細(xì)菌磁粒子（BMPS）微陣列系統(tǒng)利用了限制性酶切的原理檢測了人的12號染色體上的ALDH2基因的寡核苷酸多態(tài)性位點。DNA結(jié)合反應(yīng)原理的SNP芯片該方法的原理是在開放模式的DNA芯片上進(jìn)行非特異性核酸雜交,再用熒光標(biāo)記的錯配結(jié)合蛋白（Muts）與錯配堿基結(jié)合，根據(jù)熒光的強弱來判定堿基的錯配與否，以此判定SNP位點［16］。在芯片上固定有在SNP位點處標(biāo)記了丫啶酯的探針，與單鏈靶標(biāo)雜交成雙鏈DNA，洗脫后堿基錯配處的雙鏈DNA解鏈環(huán)化，釋放出熒光分子，而完全匹配的探針處則不發(fā)生這種情況，因此只有完全匹配的探針才能檢測到熒光。SNP芯片的出現(xiàn)在某種程度上說，恰恰是為基因診斷的廣泛應(yīng)用提供了很好的工具和平臺，在芯片上根據(jù)相關(guān)致病基因特定的基因組序列，針對各種突變設(shè)計相應(yīng)的核苷酸探針進(jìn)行檢測。在研究中利用SNP芯片技術(shù)進(jìn)行基因功能及其多態(tài)性研究，以確認(rèn)與藥物效應(yīng)、藥物吸收、代謝、排泄等相關(guān)的基因，并查明這些基因的多態(tài)性，這樣就加速了藥物基因組學(xué)的發(fā)展；另一方面，芯片技術(shù)利用藥物基因組學(xué)的研究成果，根據(jù)基因型將人分群，以實現(xiàn)藥物基因組學(xué)研究的目的和價值。這些芯片的設(shè)計思路是，先根據(jù)SNP位點的分布特點和頻率選擇一定數(shù)量的位點，通過計算這些位點的個體識別率區(qū)分出世界上的任何一個人,然后根據(jù)這些位點各自獨特的核苷酸序列，設(shè)計寡核苷酸探針，通過一定的流程制成SNP芯片。參考文獻(xiàn)［1］ Ji M, Hou P, Li S, et al. Microarraybased method for genotyping of functional single nucleotide polymorphisms using dualcolor fluorescence hybridization. Mutation Research, 2004, 548:97~105［2］ Giusto D D, King G C. Single base extension (SBE) with proofreading polymerases and phosphorothioate primers improved Edelity in singlesubstrate Acids Research, 2003, 31:3~7［3］ Lindroos K, Sigurdsson S, Johansson K, et al. Multiplex SNP genotyping in pooled DNA sample by a fourcolor microarray Acids Research, 2002, 30: 70~75［4］ Hirschhorn J N, Sklar P, LindbladToh K, et al. SBETAGS: an arraybased metho
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1