SNP基因分型高通量檢測(cè)方法新思路 | |||
單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP),主要指在基因組水平上由單個(gè)核苷酸的變異所引起的DNA序列多態(tài)性。它是人類可遺傳的變異中最常見的一種,占所有已知多態(tài)性的90%以上。SNP在人類基因組中廣泛存在,平均每500~1000個(gè)堿基對(duì)中就有1個(gè),估計(jì)其總數(shù)可達(dá)300萬(wàn)個(gè)甚至更多。單核苷酸多態(tài)性是基因組上單個(gè)核苷酸的變異,包括置換、顛換、缺失和插入。 近年來(lái),單核苷酸多態(tài)性研究備受關(guān)注。由于個(gè)體間核苷酸序列存在很大差異,SNP的數(shù)量幾乎是無(wú)限的,且每個(gè)SNP可能是潛在的有用標(biāo)記。SNP標(biāo)記的潛力已在人類基因分型中得到很好的展示。雖然此技術(shù)廣泛應(yīng)用于人類和動(dòng)物基因組分析,但在植物上仍處于起步階段,目前在水稻、玉米、大豆等作物研究中應(yīng)用較多。研究表明,作物基因組序列均含有豐富的SNP,對(duì)其進(jìn)行SNP研究,有利于揭示作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,而新的檢測(cè)技術(shù)也促進(jìn)了以SNP 為核心的高通量基因分型技術(shù)的發(fā)展,極大地推動(dòng)了農(nóng)作物在遺傳、種質(zhì)鑒定和功能基因的克隆與鑒定、分子育種等方面的研究。 隨著SNP研究的日益增多,相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)也層出不窮,競(jìng)爭(zhēng)性等位基因特異性PCR(Kompetitive Allele Specific PCR,KASP)便是其中之一,可在廣泛的基因組DNA 樣品中(甚至是一些復(fù)雜基因組的DNA 樣品),對(duì)SNP和特定位點(diǎn)上的插入、缺失進(jìn)行精準(zhǔn)的雙等位基因判斷,此方法利用2個(gè)熒光探針、2個(gè)通用淬滅探針,再加多個(gè)位點(diǎn)特異探針來(lái)檢則多個(gè)SNP位點(diǎn),原理上類似Taqman檢測(cè),也是基于終端熒光讀取判斷,每孔采用雙色熒光檢測(cè)一個(gè)樣本的一個(gè)位點(diǎn)可能的兩種基因型,但與Taqman技術(shù)不同的是,它不需要每個(gè)SNP位點(diǎn)都去合成特異的熒光引物,基于自己獨(dú)特的ARM PCR原理,讓所有的位點(diǎn)檢測(cè)最終都使用通用熒光引物擴(kuò)增,大大降低了KASP的試劑成本,比Taqman具有更好的位點(diǎn)適應(yīng)性,所以在醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)檢測(cè)方面都有非常好的應(yīng)用。 KASP方法的樣品一般可放于多孔板中如96孔板,非常適合在具有熒光檢測(cè)功能的酶標(biāo)儀上進(jìn)行熒光信號(hào)的讀取,以下便是在SpectraMax i3x和SpectraMax M5e酶標(biāo)儀中讀取KASP樣品產(chǎn)生的熒光信號(hào)后所繪制的散點(diǎn)圖: | |||
上左圖:FAM、HEX和兩者的混合物的相對(duì)熒光強(qiáng)度與ROX進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化且標(biāo)準(zhǔn)化值在SoftMax Pro軟件中繪制散點(diǎn)圖。如圖所示,得到了三個(gè)不同的集群。 上右圖:ROX標(biāo)準(zhǔn)化的DNA擴(kuò)增樣品熒光在SoftMax Pro軟件中繪制散點(diǎn)圖。三個(gè)顯著的集群被檢測(cè)出來(lái)。FAM純合子位置靠近X軸,而HEX純合子則位置靠近Y軸,包含F(xiàn)AM和HEX的雜合樣品所形成的的集群在兩個(gè)純合子集群之間。無(wú)模板對(duì)照形成的集群靠近坐標(biāo)0點(diǎn)位置。所得數(shù)據(jù)與供應(yīng)商驗(yàn)證試劑盒基因分型結(jié)果高度一致。 |
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