SNP檢測

SNP介紹

  SNP（single nucleotide polymorphism），即單核苷酸多態(tài)性，是由于單個核苷酸改變而導致的核酸序列多態(tài)。一般來說，一個SNP位點只有兩種等位基因，因此又叫雙等位基因。

  SNP絕大多數(shù)位于非編碼區(qū)，多為轉換，即一種嘧啶堿基換為另一種嘧啶堿基，或一種嘌呤堿基換為另一種嘌呤堿基，轉換與顛換之比為2：1。SNP在CG序列上出現(xiàn)最為頻繁，而且多是C→T，因為CG中C即胞嘧啶常被甲基化，自發(fā)脫氨后即變?yōu)樾叵汆奏ぁ?/p>

  SNP在人類基因組中的發(fā)生頻率比較高，大約平均每1000個堿基中就有一個多態(tài)位點。有些SNP位點還會影響基因的功能，導致生物性狀改變甚至致病。單核苷酸多態(tài)性是繼RFLP (限制性片段長度多態(tài)性)和小衛(wèi)星DNA重復序列、微衛(wèi)星DNA重復序列后的第三代DNA水平遺傳多態(tài)性標記，是研究人類家族和動植物品系遺傳變異的重要依據(jù)，因此被廣泛用于群體遺傳學研究（如生物的起源、進化及遷移等方面）和疾病相關基因的研究，在藥物基因組學、診斷學和生物醫(yī)學研究中起重要作用。

技術原理

  提供各種SNP技術服務平臺：FRET+基因分型平臺，Taqman探針分型技術平臺、Multiplex SNaPshot分型技術平臺、LDR分型技術平臺、飛行時間質譜（MALDI-TOF MS）分型技術平臺、測序分型技術平臺。涵蓋了從低通量、中等通量到高通量的完整SNP分型平臺，能滿足不同規(guī)模項目的需求。

FRET+探針法

  FRET（Fluorescent Resonance Energy Transfer），即熒光共振能量轉移，是距離很近的兩個熒光分子間產生的一種非放射性的能量轉移現(xiàn)象。利用FRET+技術可在廣泛的基因組DNA樣本中（包括一些具有復雜基因組的DNA樣本），對SNPs（single nucleotide polymorphisms，單核苷酸多態(tài)性）和特定位點上的InDels（Insertions and Deletions，插入和缺失）進行準確的基因分型，該方法具有高度的穩(wěn)定性和準確性。

FRET+基因分型技術特點

Ø優(yōu)異的準確性和敏感性

Ø超強的靈活性

Ø超低的檢測成本

Taqman探針法

  PCR反應時，加入一對兩端有不同熒光標記的MGB特異探針來識別不同等位基因，5’端為報告熒光基團（reporter），3’端為淬滅熒光基團(quencher)。PCR過程中，兩個探針能與正向引物和反向引物之間的互補序列特異退火結合。當探針以完整形式存在時，由于能量共振轉移，熒光基團只發(fā)出微弱熒光。特異的探針與相應的等位基因結合后，DNA聚合酶發(fā)揮5’到3’外切酶活性，把報告熒光基團切割下來，脫離3’端淬滅熒光基團的淬滅作用，從而發(fā)出熒光。兩個探針的5’端標有不同的熒光（FAM或VIC），3’端標有MGB淬滅基團結合體。根據(jù)檢測到的不同熒光，可以判斷相應樣本的SNP等位基因型。

Taqman分型每個位點需要2條探針，MGB探針特征如下：

（1）探針較短（~13bp）；

（2）較短探針提高鑒定的準確性；

（3）小溝結合物增加了較短探針的熔點溫度（Tm）；

（4）TaqMan® MGB探針對富含A/T的序列有良好的鑒定能力。

PCR-RFLP

  PCR-RFLP是SNP分型最經典的研究方法，其最大優(yōu)勢在于，不需要有特殊的儀器，檢測操作簡單，費用低廉，也適合中量樣本的檢測；缺點是需要大量人力，耗時相對較長，不適合高通量大樣本檢測。

不僅能夠對有酶切位點的SNP進行分型，對于不存在合適酶切位點的SNP位點，可通過在PCR引物3’端改變個別堿基引入限制性內切酶酶切位點，使該位點變成常見酶切位點，能對所有SNP位點用RFLP來分析。

SNaPshot

  該技術由美國應用生物公司（ABI）開發(fā)，是基于熒光標記單堿基延伸原理的分型技術，也稱小測序，主要針對中等通量的SNP分型項目。在一個含有測序酶、四種熒光標記ddNTP、緊臨多態(tài)位點5’端的不同長度延伸引物和PCR產物模板的反應體系中，引物延伸一個堿基即終止，經ABI測序儀檢測后，根據(jù)峰的移動位置確定該延伸產物對應的SNP位點，根據(jù)峰的顏色可得知摻入的堿基種類，從而確定該樣本的基因型。對于PCR產物模板可通過多重PCR反應體系來獲得。

SNaPshot特點如下：

（1）分型準確，該技術也稱小測序技術，直接得到位點的堿基組成，檢測結果直觀其準確度，僅亞于直接測序。

（2）多位點同時檢測，采用多重單堿基檢測技術，每次反應可以檢測多個SNP位點，而RFLP及TaqMan一次僅能檢測一個。

（3）不受SNP位點多態(tài)特性限制，不管該位點是雜合，還是插入或缺失多態(tài)，都可以放在一個體系中檢測。

（4）可以檢測出受污染的樣本，如果一個樣本的分型峰譜偏離正常的分布，它可以提示樣本可能受到污染或濃度過低，而其它分型方法則不能做到那樣。

PCR-LDR

  LDR是利用高溫連接酶實現(xiàn)對基因多態(tài)性位點的識別。高溫連接酶一旦檢測到DNA與互補的兩條寡聚核苷酸接頭對應處存在著基因點突變類型的堿基錯配，則連接反應就不能進行。

  右邊的探針與模板有一個堿基不配對，所以連接反應不能進行，沒有連接產物；左邊的探針與模板DNA完全互補，故進行連接反應。通過溫控循環(huán)該特異性連接反應可反復進行，達到線性擴增的效果。

飛行質譜法

  基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry，MALDI-TOF MS）技術是Sequenom公司推出的世界上領先的基因分析工具，分型原理是：先通過PCR擴增目標序列，然后加入SNP序列特異延伸引物，在SNP位點上延伸1個堿基。將制備的樣品分析物與芯片基質共結晶，將該晶體放入質譜儀的真空管, 而后用瞬時納秒（10-9s）強激光激發(fā)，基質分子吸收輻射能量，導致能量蓄積并迅速產熱，使基質晶體升華，核酸分子就會解吸附并轉變?yōu)閬喎�(wěn)態(tài)離子，產生的離子多為單電荷離子，這些單電荷離子在加速電場中獲得相同的動能，進而在一非電場漂移區(qū)內按照其質荷比率的不同得以分離，在真空小管中飛行到達檢測器。MALDI產生的離子常用飛行時間（Time-of-Flight，TOF）檢測器來檢測，離子質量越小，就越快到達。利用質譜分析對質量的靈敏度特別高的特點，很容易將僅含有一個不同堿基的兩段基因序列區(qū)別開，推導出SNP分型�；�于MassARRAY平臺的iPLEX GOLD技術可以設計最高達40重的PCR反應和基因型檢測，實驗設計靈活，分型結果準確性高。根據(jù)應用需要，對數(shù)十到數(shù)百個SNP位點進行數(shù)百至數(shù)千份樣本檢測時，MassARRAY具有最佳的性價比，特別適合于對全基因組研究發(fā)現(xiàn)的結果進行驗證，或者是有限數(shù)量的研究位點已經確定的情況。

測序法

  在所有SNP檢測方法中，對待檢測片段進行直接擴增、測序是最為準確的方法，也是SNP分析的金標準。純合型SNP位點的測序峰為單一峰型，而雜合型SNP位點的測序峰為套峰，因而很容易將其區(qū)分開來。通過直接測序方法進行SNP檢測的檢出率接近100%。

通過直接測序來確定位點的基因型的分型方法準確性最高，但費用大。如果需要檢測的幾個SNP位點正好位于一個測序單元內（長度小于700bp），則單個位點的分型費用可顯著降低，這種測序分型技術不失為一種良好選擇。對于準確性要求特別高或樣本量特別小（幾個或幾十個）的項目，這種分型技術很適合。

樣本要求

■ DNA樣品：濃度≥50ng/ul、體積≥20ul的總DNA樣品，DNA抽提：血液20元/樣本；新鮮組織30元/樣本；石蠟包埋組織50元/樣本

■ 血液樣品：請?zhí)峁?ge;500ul抗凝血；采用標準的采樣管，抗凝劑推薦使用EDTA

■ 組織樣品：請?zhí)峁┳懔康慕M織樣品（≥300mg）

■ 細胞（≥10⁶ ）

■ PCR產物：提供濃度≥20ng/ul、體積≥20ul（根據(jù)具體的實驗位點而定）

■ SNP位點信息：SNP位點的rs號；SNP位點上下游各200bp的確切序列及SNP位點的突變類型

交付結果

1. SNPs統(tǒng)計結果（Execl表格）；

2. 實驗過程及其涉及的電泳圖、酶切圖、測序峰型圖；

3. 擴增和反應體系所設計的引物序列；

4. 客戶所需的其他資料。