用基因芯片檢測單核苷酸多態(tài)性反應(yīng)原理(編輯修改稿)
2025-08-03 16:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （Muts）與錯(cuò)配堿基結(jié)合，根據(jù)熒光的強(qiáng)弱來判定堿基的錯(cuò)配與否，以此判定SNP位點(diǎn)［16］。目前所用的大多數(shù)基于芯片的SNP檢測方法只能適用于已知突變的檢測， 但是Muts法對這些技術(shù)進(jìn)行了補(bǔ)充，由于該方法基于錯(cuò)配原理而且對于突變位點(diǎn)在探針中的位置和探針長度的要求不像其他芯片那樣苛刻，因而適合于新的SNP位點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)。但該方法的缺點(diǎn)是：(1)由于檢測基礎(chǔ)是錯(cuò)配雜交，因此應(yīng)盡量采用雜交效率比較高的主動(dòng)雜交芯片，如微電子芯片，這就大大限制了其應(yīng)用范圍；(2)各種類型的錯(cuò)配堿基對與錯(cuò)配結(jié)合蛋白的結(jié)合能力不同而引起了假陽性率的提高，使得用于判定SNP基因型的準(zhǔn)則難以確定。DNA結(jié)合反應(yīng)原理的SNP芯片除了DNA和蛋白相互作用外，Goto等［17］用熒光分子丫啶酯對錯(cuò)配DNA進(jìn)行檢測以分析點(diǎn)突變的SNP芯片方案，又稱為雜交保護(hù)機(jī)制（HPA）。在芯片上固定有在SNP位點(diǎn)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(cuò)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。該方法較蛋白DNA結(jié)合反應(yīng)的芯片簡單，只需單一熒光標(biāo)記，不需主動(dòng)雜交，但是假陽性率得不到保證，而且不適用于新的SNP位點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)。綜上所述，不同方法有其適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，研究者應(yīng)根據(jù)不同的目的選取合適的方法，以達(dá)到最大的檢出效率和準(zhǔn)確性。遺傳性疾病的基因診斷是采用分子生物學(xué)的方法在DNA和RNA水平上對某一疾病的相關(guān)基因進(jìn)行分析，從而對特定的疾病進(jìn)行診斷。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(tái)，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(jì)相應(yīng)的核苷酸探針進(jìn)行檢測。隨著人類基因組計(jì)劃和后基因組計(jì)劃的開展越來越多的與遺傳病相關(guān)的基因被揭示出來，基因突變檢測技術(shù)已得到了快速發(fā)展，成為診斷多種遺傳病的常規(guī)手段［18］。藥物遺傳學(xué)是藥物基因組學(xué)研究內(nèi)容之一，其側(cè)重點(diǎn)是研究藥物反應(yīng)多態(tài)性的遺傳基礎(chǔ)以及將研究成果用于藥物開發(fā)和個(gè)性化治療。藥物遺傳學(xué)的研究模式通常是通過基因組測序發(fā)現(xiàn)基因多態(tài)性，如SNP,然后進(jìn)行藥理和毒理學(xué)研究，檢測其對臨床藥物反應(yīng)多態(tài)性的影響。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(shí)現(xiàn)藥物基因組學(xué)研究的目的和價(jià)值。因此芯片技術(shù)對藥物基因組學(xué)研究影響重大［19］。%是相同的，但是每個(gè)人卻在各個(gè)方面表現(xiàn)得千差萬別，從本質(zhì)上說，%的差別造成的，這些差別即多態(tài)性。SNP芯片目前已被用于這些多態(tài)性的鑒別，以期制作個(gè)人鑒別的“基因身份證”。這些芯片的設(shè)計(jì)思路是，先根據(jù)SNP位點(diǎn)的分布特點(diǎn)和頻率選擇一定數(shù)量的位點(diǎn)，通過計(jì)算這些位點(diǎn)的個(gè)體識別率區(qū)分出世界上的任何一個(gè)人,然后根據(jù)這些位點(diǎn)各自獨(dú)特的核苷酸序列，設(shè)計(jì)寡核苷酸探針，通過一定的流程制成SNP芯片。當(dāng)一個(gè)人的基因組DNA經(jīng)過抽提、PCR標(biāo)記和雜交以后會(huì)得出各個(gè)位點(diǎn)的結(jié)果，這些數(shù)據(jù)就代表了一個(gè)人的身份。一串符號就是某個(gè)人的基因身份證［19］。總之，SNP芯片已經(jīng)，并將繼續(xù)被用于生命科學(xué)研究及實(shí)踐，其高效、高通量的優(yōu)點(diǎn)必將使它在醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)、中藥學(xué)、遺傳學(xué)、司法等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在人類探索自身生命奧秘的進(jìn)程中發(fā)揮舉足輕重的作用。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 meth
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