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)
2024-08-03 16:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （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］。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)進行了補充，由于該方法基于錯配原理而且對于突變位點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位點的發(fā)現(xiàn)。但該方法的缺點是：(1)由于檢測基礎(chǔ)是錯配雜交，因此應(yīng)盡量采用雜交效率比較高的主動雜交芯片，如微電子芯片，這就大大限制了其應(yīng)用范圍；(2)各種類型的錯配堿基對與錯配結(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配DNA進行檢測以分析點突變的SNP芯片方案，又稱為雜交保護機制（HPA）。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。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，不需主動雜交，但是假陽性率得不到保證，而且不適用于新的SNP位點的發(fā)現(xiàn)。綜上所述，不同方法有其適用范圍和優(yōu)缺點，研究者應(yīng)根據(jù)不同的目的選取合適的方法，以達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)基因進行分析，從而對特定的疾病進行診斷。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，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)的核苷酸探針進行檢測。隨著人類基因組計劃和后基因組計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。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，但是每個人卻在各個方面表現(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，以期制作個人鑒別的“基因身份證”。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。當(dāng)一個人的基因組DNA經(jīng)過抽提、PCR標(biāo)記和雜交以后會得出各個位點的結(jié)果，這些數(shù)據(jù)就代表了一個人的身份。一串符號就是某個人的基因身份證［19］?？傊?，SNP芯片已經(jīng)，并將繼續(xù)被用于生命科學(xué)研究及實踐，其高效、高通量的優(yōu)點必將使它在醫(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程中發(fā)揮舉足輕重的作用。參考文獻［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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