STR SSR 微卫星分析
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微卫星名词解释
微卫星名词解释如下:
微卫星亦称为简单重复序列或短串联重复序列,是多型性的一种类型。
指两个或多个核苷酸重复排列,且不同的重复序列相邻的形式,长度约2到10个碱基对,常见于非编码的内含子中。
由于重复单位及重复次数不同,使其在不同种族,不同人群之间的分布具有很大差异性,构成了STR遗传多态性。
不同个体之间在一个同源STR位点的重复次数不同。
通过识别基因组在特定位点的特定序列重复,可能创建一个个人基因档案。
目前已经有超过10000个STR位点被公开。
STR分析法已经成为法医学领域个体识别和亲权鉴定的重要分析方法,可应用于司法案件调查,也就是遗传指纹分析。
SSR分析技术的原理及案例介绍微卫星标记(microsatellite),又称为短串联重复序列(short tandem repeats,STR)或简单重复序列(simple sequence repeats,SSR),是均匀分布于真核生物基因组中的简单重复序列,由2~6个核苷酸的串联重复片段构成。
由于重复单位的重复次数在个体间呈高度变异性并且数量丰富,因此微卫星标记的应用非常广泛。
微卫星位点通常通过PCR扩增,扩增产物通过电泳分析,并根据大小分离等位基因进行检测。
由于单个微卫星位点重复单元在数量上的变异,个体的扩增产物在长度上的变化就产生长度的多态性,这一多态性称为简单序列重复长度多态性(SSLP),每一扩增位点就代表了这一位点的一对等位基因。
由于SSR重复数目变化很大,所以SSR标记能揭示比RFLP(限制性内切酶片段长度多态性)高得多的多态性,这就是SSR标记的原理。
技术特点(1)数量丰富,覆盖整个基因组,揭示的多态性高;(2)具有多等位基因的特性,提供的信息量高;(3)以孟德尔方式遗传,呈共显性(如果双亲的性状同时在F1个体上表现出来,即一对等位基因的两个成员在杂合体中都表达的遗传现象称为共显性),可鉴定出纯合子和杂合子;(4)实验重复性好,结果可靠。
每个位点由设计的引物顺序决定,便于不同的实验室相互交流合作开发引物。
应用范围(1)遗传杂交育种(2)绘制染色体遗传图谱(3)DNA指纹和品种鉴定(4)种质资源保存和利用(5)基因组关联分析经典案例案例一题目:SSR linkage map construction and QTL identification for plant height and ear height in Maize(玉米SSR连锁图谱构建与株高及穗位高QTL定位)主要技术:SSR分型技术流程:文章摘要:用玉米自交系组合R15×掖478的F2群体构建连锁图谱,并通过1年2点随机区组试验设计,考察玉米229个F2:4家系成株期的株高和穗位高。
1微卫星DNA标记的发现1974年,Skinner等在研究寄居蟹的基因组时发现了微卫星DNA的重复序列。
此后,在人、动物和酵母的基因组中都发现了类似大量的简单重复序列。
直到1986年,Ail等首次用合成的微卫星寡核苷酸作为探针用于人的指纹分析,这时才得到重视。
1988年,Jeffreys等人做了进一步的研究并使之发展成为新的遗传分子标记系统。
1989年,Litt等[1]扩增到了人类基因组微卫星序列,从而创造了“微卫星(microsatellite)”这个名称。
2微卫星DNA的结构微卫星DNA又称简单重复序列(simplesequencere-peats,SSR)或短串联重复序列(shorttandemrepeats,STR),是指以少数几个核苷酸(一般是1~6个)为单位串联重复的DNA序列。
这些重复序列的重复次数和重复程度在不同的生物体内高度变化,并且随机分布于真核生物基因组中。
普遍认为,在染色体上,除着丝粒及端粒区域外,其他区域也广泛散在分布有微卫星位点。
Weber根据微卫星核心序列排列方式的不同,将其分为完全(无间隔)、不完全(有非重复单位的碱基间隔)和复合型(2个或更多重复单位彼此毗邻连续出现)微卫星3种类型。
3微卫星DNA标记的优缺点3.1优点①分布广泛。
微卫星DNA广泛且均匀地分布于真核生物基因组中。
②多态性丰富。
由于微卫星在不同个体中的重复单位数目变异大,因而造成其长度具有高度的多态性,使其可以包含大量丰富的信息。
③简易高效安全性。
微卫星检测方法简便且效率高,单个位点检测时间很短,一般不超过24h,并可以多个位点同时进行检测。
微卫星标记没有任何表型效应,因而不存在对家畜个体的有害或次级效应。
④保守与通用性。
微卫星侧翼序列的保守性以及物种间某些染色体区段的共线性,某一物种的微卫星引物可以应用于相近物种。
⑤共显性遗传。
微卫星标记的等位基因遵循孟德尔共显性遗传,因而易区分纯合型和杂合型。
3.2缺点①建立和筛选基因文库,进行克隆和测序,都是非常繁琐、耗时的工作。
微卫星DNA简单重复序(SSR)也称微卫星DNA,也可称为SSRP(Simple Sequence Repeat Polymorphisms),STMS (Sequence-tagged microsatellites)。
其串联重复的核心序列为1一6 bp,其中最常见是双核昔酸重复,即(CA) n和(TG) n每个微卫星DNA的核心序列结构相同,重复单位数目10一60个,其高度多态性主要来源于串联数目的不同。
SSR标记的基本原理:根据微卫星序列两端互补序列设计引物,通过PCR反应扩增微卫星片段,由于核心序列串联重复数目不同,因而能够用PCR的方法扩增出不同长度的PCR产物,将扩增产物进行凝胶电泳,根据分离片段的大小决定基因型并计算等位基因频率。
SSR具有以下一些优点:(l)一般检测到的是一个单一的多等位基因位点;(2)微卫星呈共显性遗传,故可鉴别杂合子和纯合子;(3)所需DNA量少。
显然,在采用SSR技术分析微卫星DNA多态性时必须知道重复序列两端的DNA序列的信息。
如不能直接从DNA数据库查寻则首先必须对其进行测序。
1 微卫星DNA的构成及特点微卫星又称简单序列重复(Simple Se-quence Repeats,SSR)。
一般以1-6个碱基为核心序列,首尾相连组成的串联重复序列。
这种序列存在于几乎所有真核生物的基因组中,含量丰富,且呈随机均匀分布。
它们不仅大量分布于基因的间隔区和内含子中,而且还分布于基因的外显子和调控区(如启动子、增强子),真核生物平均每50-150 kb就存在一个微卫星位点,如在人类基因组中每6 kb就有1个微卫星,禽类基因组中约89 kb出现1个微卫星。
微卫星DNA 数目巨大,人类基因组中约有5×104-1×105个(CA)n重复序列,重复次数一般为15-60次,重复单位相同,其长度一般小于200 bp,但也有的更长。
每个特定位点的微卫星DNA均由两部分构成:中间的核心区和外围的侧翼区。
细胞STR分型(cell line STR genotyping)也称为短串联重复序列(short tandem repeat,STR)分型、简单重复序列(SSR)分型或微卫星标记(Microsatellite)分型,是检测广泛分布在真核生物基因组中的简单重复序列。
一般由2-6bp的核心序列串联重复而成,构成了STR基因座的遗传多态性。
对于一个特定的个体,染色体上某个特定位置的重复序列的重复次数是固定的,而对于不同的个体重复次数可能不同,这就构成了人群中STR的多态性。
由于人类基因组中这种重复序列非常多,通过对STR多态性的检测,就可以区分个体之间的差异,确定亲缘关系。
STR/SSR具有分布广泛均匀、多态性丰富、遵循孟德尔共显性遗传、信息量大、检测简便等优点,STR/SSR分型快捷,结果准确,是非常重要的遗传标记,在遗传制图、连锁性分析、亲子鉴定、疾病基因定位和物种多态性研究等领域有着广泛的应用。
微卫星位点通常通过PCR扩增,扩增产物通过电泳分析检测。
ABI3730XL遗传分析仪对荧光标记DNA segments进行检测,加上分子量内标进行DNA片段长度计算,使STR分型变得快捷,结果也更加可靠,可以实现包括单倍型分析、遗传连锁分析或构建遗传连锁图谱等在内的多种应用。
浅析微卫星DNA一、什么是微卫星DNA1.基本概念:微卫星DNA,又称为短小串联重复(Short tandem repeats,STR)或简单重复序列(Simplerepeat sequence,SRS或SSR),是存在于真核生物DNA分子中的一种简单串联重复序列哦。
2.特点:微卫星DNA的重复单位序列较短,只有1~6个核苷酸对,一般由10~50个重复单位串联组成。
每个特定位点的微卫星DNA由两部分组成,中间的核心区和外围的侧翼区。
它具有种类多、分布广、多态性高、突变率低等特点。
二、微卫星DNA的分布与多态性1.分布:微卫星DNA广泛分布于真核生物基因组中,人类23对染色体上至少分布有7901个微卫星DNA位点,平均每隔30~50kb就有1个哦。
2.多态性:微卫星DNA的多态性主要来源于串联重复次数的不同。
不同生物特定位点的微卫星DNA侧翼区大小、序列差异显著,且其差异程度能够反映不同物种的亲缘关系。
同种生物不同个体微卫星DNA的差异,则主要体现在串联重复的次数上哦。
三、微卫星DNA的应用1.亲子鉴定:由于微卫星DNA具有高度的多态性和遗传稳定性,因此可以作为亲子鉴定的有效工具呢。
通过对被鉴定人DNA样本中微卫星DNA的检测和分析,可以准确判断亲子关系哦。
2.刑事侦破:在刑事案件侦破中,微卫星DNA分析技术也被广泛应用。
通过提取犯罪现场遗留的生物样本(如血迹、毛发等),进行微卫星DNA检测和分析,可以为案件侦破提供重要线索和证据哦。
3.医学诊断:此外,微卫星DNA还可以用于医学诊断及寻找与疾病连锁的遗传标记等,为疾病的预防和治疗提供有力支持呢。
四、微卫星DNA研究的最新进展随着测序技术的不断发展,微卫星DNA的检测和分析方法也在不断改进和完善哦。
现在已经有更加高效、准确、快速的微卫星DNA检测和分析技术被开发出来,为微卫星DNA 的研究和应用提供了更加便捷和可靠的手段呢。
STR/SSR/微卫星分析
背景介绍
微卫星标记(Microsatellite)也称为短串联重复序列(STR)或简单重复序列(SSR),是广泛分布在真核生物基因组中的简单重复序列。
微卫星位点通常通过PCR扩增和电泳检测,并根据片段大小分离等位基因进行分析;扩增后的等位微卫星可以用多种方法检测,传统方法采用聚丙烯酰胺凝胶电泳加放射显影或银染的方法,费时费力效率低。
阅微基因基于5年的经验,利用ABI遗传分析仪对荧光标记的DNA片段进行检测,结合分子量内标进行DNA片段长度计算,使STR分型变得高效快捷,结果也更加精确。
服务项目
1.SSR引物开发
通过富集微卫星序列,开发出20-30条具有一定重复特征的微卫星序列,并且对序列进行多态性和特异性验证。
2. 引物筛选
选取部分代表性样本,利用普通引物进行PCR扩增,然后利用高分辨率芯片电泳或PAGE验证引物的特异性、扩增效率和基因座多态性等信息(图1)。
图1. 用岛津MultiNA芯片电泳仪进行引物筛选的结果
3.样本批量扩增
用带有荧光标记(FAM/HEX/TMR/ROX等)的引物,对批量样本进行PCR扩增。
我公司拥有高通量PCR仪平台,可以满足大量样本扩增需求。
4.测序仪检测
带有荧光标记的PCR产物进行稀释后与分子量内标混合,用3730xl等测序仪进行毛细管电泳,并得到原始数据(fsa文件,见图2)。
图2.应用3730xl测序仪检测得到的原始图谱
5.原始数据分析
编制panel和bin等文件,使用正版GeneMapper v4.0软件分析测序仪得到
的fsa文件,并生成PDF图谱和Excel文档(包括size、基因分型等信息),分析后的电泳图谱见图3。
图3.GeneMapper软件分析后的电泳图谱
6.群体遗传学分析
利用生物信息学软件(POPGENE、MEGA、PHYLIP、ARLEQUIN等)对上述数据进行进一步分析,绘制遗传连锁图谱、分析连锁不平衡和分析多态性等。
送样要求
细胞(≥106)、组织(≥300mg)、血液(≥1ml)、基因组DNA(≥20μl,浓度≥ 50ng/μl);引物信息、片段长度范围、琼脂糖电泳图等。
提供结果
引物、微卫星分析的原始数据以及GeneMapper生成的PDF图谱、包含片段长度等信息的Excel文档和进一步的分析结果等。
成功案例
到目前为止,我公司与上百家科研机构建立合作,进行过多个物种的引物开发、多态性分析、种系鉴定和连锁图谱构建等工作,包括人、小鼠、大鼠、兔、马、犬、牛、大熊猫、鱼、虾、麻雀、蜜蜂、蚊子、蚜虫、瓢虫、小麦、玉米、大豆、棉花、杨树、苹果、葡萄和真菌等。
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