SNPs检测方法比较
- 格式:doc
- 大小:37.00 KB
- 文档页数:3
基因组学中的SNP分析SNP(Single Nucleotide Polymorphism)是指基因组中的单个核苷酸突变。
SNP分析是基因组学研究中的重要分析方法之一,为了更好地了解SNP分析在基因组学中的作用,我们需要从以下几个方面进行逐步的了解。
一、SNP的特征SNP是常见的继承性遗传变异,主要发生在基因组中7-10%的位置。
它具备许多有价值的特征,例如高度多态性、共有性基因性和容易鉴定性等。
SNP的多态性使其成为研究人类及其他物种遗传标记的优良素材。
SNP基于其出现的频率可以分为高频和低频。
高频SNP在人类人群中具有普遍性,低频SNP在某些群体中出现的频率很低。
SNP在基因组中的位置也非常有规律,即位于编码区、非编码区、隐形区,以及转录因子结合区等重要区域中。
二、SNP分析的方法SNP分析的方法根据分析的目的和数据场景不同,可以分为不同的方法。
常见的SNP分析技术包括测序分析、芯片分析和PCR分析等。
测序分析是快速发展的分析技术,包括全基因组测序和目标基因测序两种。
芯片分析是目前应用比较广泛的SNP分析技术,可快速、准确地进行大规模的SNP检测。
PCR分析适用于单个SNP的检测和测序后验证,具有快速、灵敏度高、操作简单等优点。
三、SNP分析的应用SNP分析在基因组学中的应用非常广泛,主要应用于以下几个方面:1、研究遗传多样性SNP在人群中的频率不同,可以用于描述人类、动植物的遗传多样性,推断人类或种群的出现时间及演化过程等。
2、研究遗传病理学SNP分析也可用于研究不同类型的疾病和病态的发生机制,便于快速准确地识别和分析疾病易感性基因。
3、研究药理学SNP分析也可以帮助研究药物代谢方面的基因,寻找药物作用机制、筛选新药等。
4、研究育种学SNP不仅可应用于人类、动植物的遗传多样性研究中,还可以帮助育种与遗传改良中研究重要基因资源。
四、SNP分析的未来SNP分析虽然已经在基因组学研究中得到了广泛的应用,但随着科技的不断进步,SNP分析的应用范围将会更广泛。
现在SNP的常用检测方法主要有:Taqman法、质谱法、芯片法、测序法。
Taqman法:准确性高,适合于大样本、少位点,价格比较贵;质谱法:准确性高,适合于大样本、多位点(能检测25个位点);芯片法:准确性较低,适合于超多位点分析;测序法:非常准确,但是价格也非常的高,但是对于少样本、超多位点还是非常好的选择。
SNP检测方法汇总分析SNP的方法有许多种,本文收集目前还在用的方法,按通量从高到低排列:全基因组测序这是最贵的方法,但也是看SNP最全的方法大概一个人样本,花2万元外显子组测序外显子组测序,也可以得到较全面的SNP信息大概一个人样本,花1.5万元随着人全基因组测序的价格降到2万元左右,外显子组测序会很快退出市场全基因组SNP芯片原理,核酸杂交,荧光扫描Illumina和Affymetrix都有很著名的全基因组SNP芯片,例如:Affymetrix: CytoScan,SNP 6.0,Illumina: 660,中华,450K等SNP芯片,在2000~5000元每样本,还是比全基因组测序的2万元一个样本的价格要低质谱法原理,精确测量PCR产物的分子量,就可以知道SNP位点上是A/C/G/T中的哪一个Sequenome MassArray法测中等通量的SNP位点是十分准确的单个位点、单个样本的费用约2元人民币无需预制芯片、预订荧光探针,只要合成常规的PCR引物就可以做实验了如果测几十个点,到上百个点,是很方便的方法SNPseq法此方法为天昊公司所创,一次测几百个位点原理:用Goldgate法做出针对某些位点的多重PCR片段高通量测序,数据分析得到SNP位点结果SNPlex中等偏高通量的方法,一次几十个位点原理:用末端特异的引物做多重PCR,把模板进行扩增基于毛细管电泳,把片段分离开,读颜色SNaPshot中等通量的方法设计3'位挨着目标位点的探针用双脱氧的荧光标记ddNTP做一个碱基的延伸毛细管电泳,看延伸的这个碱基是什么颜色Taqman法Taqman原理,如果要找原理,请回复“荧光”两字Taqman方法,一次一管测一个位点通量最低,但是结果可靠原理:设计与SNP位点互补的荧光探针,其中一个标VIC(红色荧光基团),另一个标FAM(绿色荧光基团),同时分别有淬来基团吸光Taq酶有5'-->3'的外切酶活性,如果探针粘有模板上,就被切碎探针被切碎后,荧光基团与淬灭基团分离,发出荧光。
SNP筛查SNP筛查采用的是PCR产物直接测序法,而不应该采用PCR片段经克隆后测序的方法。
因为PCR扩增过程终会出现许多错误配现象,但不可能所有的错配都发生在同一位置。
PCR片段直接测序时,其结果是PCR片段众多分子的混合物的结果。
如果在某一点上出现了几十次错配现象,但大多数分子(或许是几十万个分子)在这个点上应该还是正确的,在测序时,错配现象也就反映不出来了,因此,PCR片段直接测序的结果反映的是PCR用模版最原始的结果。
而PCR片段经克隆后测序是测定了某一个分子的DNA序列,在几十个循环的PCR 扩增过程中,很难保证某一个分子的任何点都不发生错配,PCR片段经克隆后的测序结果,往往存在一些错配的序列。
Sequence analysis and editing for bisulphite genomic sequencing projects CATS法(Comparative Anchor Tagged Sequences,CATS)即比较锚定示踪序列,作为不同物种基因组共有的DNA序列,可作为比较基因组定位的锚定参考位点和界标(Lyons,1997).CATS法选择研究较深入,标记稠密的人和哺乳动物(如小鼠)间在进化上高度保守的功能基因序列设计引物,借助PCR技术搜寻研究欠深入的其他哺乳动物基因组中的基因。
基于目标基因的CATS法主要是根据2个或2个以上的物种中已知的外显子序列设计引物,用于扩增其他物种中非编码的内含子序列。
由于非编码区核苷酸的变异率明显高于编码序列,内含子区段包含的丰富的序列变异被广泛地应用于系统发生和种群遗传学分析(OpBrien et al . , 1993 ; Lyons,1997)目前用于SNP位点检测和搜寻的技术较多(Kwok,2000;Syvanen,2001)Vinter(The sequence of the Human Genome,Science)估计,在所有的SNP中,仅仅只有2000个与氨基酸变异联系在一起。
现在SNP得常用检测方法主要有:Taqman法、质谱法、芯片法、测序法。
Taqman法:准确性高,适合于大样本、少位点,价格比较贵;质谱法:准确性高,适合于大样本、多位点(能检测25个位点);芯片法:准确性较低,适合于超多位点分析;测序法:非常准确,但就是价格也非常得高,但就是对于少样本、超多位点还就是非常好得选择。
SNP检测方法汇总分析SNP得方法有许多种,本文收集目前还在用得方法,按通量从高到低排列:全基因组测序这就是最贵得方法,但也就是瞧SNP最全得方法大概一个人样本,花2万元外显子组测序外显子组测序,也可以得到较全面得SNP信息大概一个人样本,花1、5万元随着人全基因组测序得价格降到2万元左右,外显子组测序会很快退出市场全基因组SNP芯片原理,核酸杂交,荧光扫描Illumina与Affymetrix都有很著名得全基因组SNP芯片,例如:Affymetrix: CytoScan,SNP 6、0,Illumina: 660,中华,450K等SNP芯片,在2000~5000元每样本,还就是比全基因组测序得2万元一个样本得价格要低质谱法原理,精确测量PCR产物得分子量,就可以知道SNP位点上就是A/C/G/T中得哪一个Sequenome MassArray法测中等通量得SNP位点就是十分准确得单个位点、单个样本得费用约2元人民币无需预制芯片、预订荧光探针,只要合成常规得PCR引物就可以做实验了如果测几十个点,到上百个点,就是很方便得方法SNPseq法此方法为天昊公司所创,一次测几百个位点原理:用Goldgate法做出针对某些位点得多重PCR片段高通量测序,数据分析得到SNP位点结果SNPlex中等偏高通量得方法,一次几十个位点原理:用末端特异得引物做多重PCR,把模板进行扩增基于毛细管电泳,把片段分离开,读颜色SNaPshot中等通量得方法设计3'位挨着目标位点得探针用双脱氧得荧光标记ddNTP做一个碱基得延伸毛细管电泳,瞧延伸得这个碱基就是什么颜色Taqman法Taqman原理,如果要找原理,请回复“荧光”两字Taqman方法,一次一管测一个位点通量最低,但就是结果可靠原理:设计与SNP位点互补得荧光探针,其中一个标VIC(红色荧光基团),另一个标FAM(绿色荧光基团),同时分别有淬来基团吸光Taq酶有5'-->3'得外切酶活性,如果探针粘有模板上,就被切碎探针被切碎后,荧光基团与淬灭基团分离,发出荧光。
SNP检测方法汇总SNP(Single Nucleotide Polymorphism)是存在于基因组中的最小的遗传变异单位,是指基因组中单个核苷酸发生变化的现象。
SNP检测方法是针对这些变异进行分析和检测的工具或技术。
本文将对目前常用的SNP检测方法进行汇总和介绍。
1.基于PCR的SNP检测方法PCR是一种常用的DNA复制技术,在SNP检测中有多种变体,包括追踪标记PCR(TaqMan PCR)、Allele-Specific PCR(AS-PCR)、限制性片段长度多态性(RFLP)PCR等。
这些方法都利用PCR扩增目标DNA片段,并通过引入特定的引物或酶切位点来区分不同等位基因的差异。
2.基于测序的SNP检测方法测序是一种直接测定DNA序列的方法,可以通过测序检测SNP。
在基于测序的SNP检测中,有两种主要的方法:Sanger测序和大规模并行测序(Next-Generation Sequencing,NGS)。
Sanger测序是一种经典的测序方法,能够准确地确定单个核苷酸的序列,但是对于大规模SNP检测来说成本较高。
而NGS技术则可以同时测定多个样本的DNA序列,且速度和成本都更高效。
3.基于芯片的SNP检测方法芯片技术是通过固相法在芯片上固定已知的DNA片段,再与样本中的DNA进行杂交来实现SNP检测。
常用的芯片技术包括基于碱基延伸法(Primer Extension Assay)的Oligonucleotide Ligation Assay (OLA)、基于碱基延伸法的SNPstream和基于液相杂交法的GeneChip等。
这些方法在检测过程中通常采用荧光探针标记样本的SNP位点,通过荧光检测的方式进行分析和鉴定。
4.基于质谱的SNP检测方法质谱技术是通过检测质量-电荷比(m/z)来对样本中的DNA片段进行分析和检测的方法。
基于质谱的SNP检测主要采用基因分型质谱法(genotyping mass spectrometry),其中常用的方法有MALDI-TOF质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry)和Sequenom质谱。
SNP检测方法范文SNP(Single Nucleotide Polymorphism,单核苷酸多态性)是一种常见的遗传变异类型,它指的是基因组中单个核苷酸的变异,这种变异可能会导致个体间的差异,包括对疾病易感性、药物反应以及其他特征的影响。
因此,对SNP进行快速、准确的检测成为了当今遗传研究的重要任务之一、本文将介绍几种常用的SNP检测方法。
1. PCR-RFLP(Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism):这是一种最早被使用的SNP检测方法。
它基于PCR扩增SNP位点周围的DNA序列,然后用限制性内切酶进行酶切。
由于SNP位点的突变可能导致酶切位点的消失或生成,通过分析产生的DNA片段的长度差异,可以确定该位点上的SNP类型。
2. Sanger测序法(Sanger sequencing):这是一种经典的DNA测序方法,也可以用于SNP的检测。
方法是通过PCR扩增SNP位点附近的DNA序列,并使用荧光标记的末端引物进行测序。
通过分析测序结果,可以确认SNP位点上的碱基变异。
3. TaqMan探针法:这是一种基于荧光信号的SNP检测方法。
方法利用了TaqMan探针在荧光信号上的变化,从而实现对SNP的检测。
基本原理是引入两个探针,一个与正常碱基互补,另一个与变异碱基互补,进而实现对SNP类型的区分。
4. MassARRAY系统(Sequenom):这是一种基于质谱分析的SNP检测方法。
该系统使用基质辅助激光解吸离子化时间飞行质谱(MALDI-TOF MS)技术,通过测量SNP位点的质荷比(m/z),可以区分不同的SNP类型。
5. SNP芯片(SNP Array):这是一种高通量的SNP检测技术。
SNP 芯片基于DNA杂交原理,将待测DNA样本与芯片上的大量探针进行杂交。
通过信号的检测和分析,可以获得待测样本的SNP信息。
HRM 介绍HRM 技术是high-resolution melting analysis 即高分辨熔解曲线分析技术,是近年国外兴起的一种全新的突变扫描和基因分型的遗传分析方法。
基于高效稳健的PCR 技术,HRM 不受突变碱基位点与类型局限,无需序列特异性探针,在PCR 结束后直接运行高分辨熔解,即可完成对样品突变、单核苷酸多态性-SNP、甲基化、HLA 配型等的分析。
因操作简便快速,使用成本低,结果准确,实现了真正的闭管操作,HRM 技术受到普遍关注。
HRM 原理HRM 的主要原理是根据DNA 序列的长度,GC 含量以及碱基互补性差异,应用高分辨率的熔解曲线对样品进行分析,极高的温度均一性和温度分辨率使分辨精度达到对单个碱基差异的区分。
随着高精度PCR 仪(LightCycler® 480 和Rotor-Gene 6000 )和饱和染料(LC Green 、Eva Green 等)的出现,HRM 技术的普及使用成为可能。
HRM 应用• SNP(单核苷酸多态性)的筛查。
•基因突变扫描,包括缺失、重复、点突变。
•新突变的筛查。
•甲基化的筛查。
•遗传育种中特定突变的筛查、未知突变的发现。
• HLA 基因组配型、等位基因频率分析、物种鉴定、品种鉴定、甲基化研究。
•法医学鉴定、亲子鉴定。
•动植物品质相关多态性位点的研究等。
植物抗逆性,突变与性状关联性研究。
HRM 特点•高通量:1 次可同时检测10-384 样本,适合大样本、多SNP、多突变位点及多位点甲基化的扫描。
•高敏度:肿瘤研究中低突变率样品基因突变检测,最低检测到0.1%的突变样品基因突变,即检测到1000 个正常细胞中1 个突变细胞,适用于手术和其它微量组织中突变检测。
检测灵敏性远高于“PCR+测序”的25% ,即100 个正常细胞中至少有25 个突变细胞,测序仅适用手术组织。
•特异性好:PCR 产物无需后续处理,特异性高达100% 。
A better description is needed that includes the tagging algorithm, the LD(r2) cut-off and the version of the HapMap CHB reference data used.用hapmap载入基因后,用Haploview来选Tag SNP的,但是发现和某些文献报道的Tag SNP不同,这个很正常,在参数不改变的前提下,Haploview选择tagSNP存在一定的随机性。
例如,假设位点A,B,C,D处于同一个单倍域内,通过运行Haploview的tagger program,你会发现A被选为tagSNP,并且位点A可以capture位点B,C,D。
但是如果你再运行一次tagger program,可能位点B被选择为tagSNP。
在这种情况下,你其实可以选择A,B,C,D中任何一个位点作为tagSNP(理想状态下)。
在这里,如果位点A是一个导致氨基酸改变的SNP位点,或者有功能研究认为该位点存在一定的功能时,你最好选择该位点,这样有利于你文章的讨论部分的说明。
貌似在运行“run tagger”前将r2值设定为1,就可以了。
hapmap上的数据一直在更新,所以如果你根据hapmap上的数据来选择tagsnp,必须提供数据库的版本号码:具体查询版本号的方法如图所示.tagging algorithm指的是什么?是什么公式啊?这是我投稿后审稿人给的我修稿意见。
他的意思是让我从这几方面描述如何选择tagging SNPs:A better description is needed that includes the tagging algorithm, the LD(r2) cut-off and the version of the HapMap CHB reference data used你说我怎么说呢?还有,我是不是得用Hapmap phase II genotype data?de Bakker PI, Yelensky R, Pe’er I, Gabriel SB, Daly MJ, et al. (2005) Efficiencyand power in genetic association studies. Nat Genet 37: 1217–1223.文章链接如下:http://good.gd/540445.htm爱番茄/Category/study/page/2挑选标签单核苷酸多态性(SNP tagging)是在疾病关联研究中节省费用的一个重要的策略,而且随着高密度HapMap计划的完成它变得更为重要。
SNP的检测方法(直接测序法与PCR-SSCP)人类基因组中存在着广泛的多态性,最简单的多态形式是发生在基因组中的单个核苷酸的替代,即单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)。
S NP通常是一种二等位基因的(biallelic),即二态的遗传变异,SNP的数量大、分布广,在组成人类基因组的30亿个碱基中,平均每1000个就有一个SNP。
SNP作为第三代遗传标记,在复杂疾病的基因定位、关联分析、个体疾病易感性分析与药物基因组学的研究中发挥着愈来愈重要的作用。
1.直接测序法进行SNP分析在所有SNP的检测方法中,对欲检测片段进行直接扩增、测序是最为准确的方法。
通常情况下,纯合型SNP位点的测序峰为单一峰型,而杂合型SNP位点的测序峰为套峰,因而很容易将其区分开来。
通过直接测序方法进行SNP检测的检出率接近100%。
2. PCR-SSCP方法单链构象多态性分析(single-strand conformation polymorphism,SSCP)是一种简单、高效地检测DNA或RNA序列中点突变的技术,由于实验成本较低,也是一种目前较为常用的方法。
检测原理:单链DNA片段呈复杂的空间折叠构象,这种立体结构主要是由其内部碱基配对等分子内相互作用力来维持的,当有一个碱基发生改变时,会或多或少地影响其空间构象,使构象发生改变,空间构象有差异的单链DNA分子在聚丙烯酰胺凝胶中受排阻大小不同。
因此,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE),可以非常敏锐地将构象上有差异的分子分离开。
需要注意的问题:A.PCR-SSCP只能作为一种突变检测方法,要最后确定突变的位置和类型,还需进一步测序。
B.由于SSCP是依据点突变引起单链DNA分子立体构象的改变来实现电泳分离的,这样就可能会出现当某些位置的点突变对单链DNA分子立体构象的改变不起作用或作用很小时,再加上其他条件的影响,使聚丙烯酰胺凝胶电泳无法分辨造成漏检。
一、定义
单核苷酸多态性( single nucleotide olymorphisms ,SNPs),主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA 序列多态性。
二、SNPs的研究意义
遗传标记
具有已知性、可遗传性、可检测性,用于疾病基因的定位、克隆和鉴定。
基因多态与疾病相关性
研究SNPs 本身对机体的影响,尤其是疾病的易感性、个性化医疗。
三、SNPs检测方法的分类
1、测序方法:常规测序,Pyrosequencing(焦磷酸测序),微测序(SNaPshot)
2、基于杂交的方法:Taqman 探针法,Microarray 芯片法,
3、引物延伸:MALDI-Tof,dHPLC(变性高效液相色谱技术)
4、以构象为基础的方法:RFLP,SSCP,DGGE
5、溶解曲线:HRM(高分辨率溶解曲线分析技术)
四、各方法概述与比较
测序方法
1、测序方法------ 一般测序和焦磷酸测序
步骤:
序列比对-- 引物设计-- DNA 提取-- PCR - 割胶纯化-- 直接测序或装克隆测序。
优点:
SNP 分析金标准,能发现已知SNP,也能发现未知SNP。
缺点:
每个样本的每个位点均需要经PCR 扩增,跑胶,然后切胶纯化,再测序。
步骤多而分散,成本较高,工作量大,周期长,价格昂贵,不适合大样本多位点检测。
2、测序方法------微测序方法(SNaPshot)
微测序流程:
1).设计PCR 扩增含SNPs 位点的一段DNA
2).对PCR 产物进行纯化(去除引物和dNTP)
3).引物延伸
4).延伸产物检测(放射性同位素标记法、发光检测法、凝胶为基础的荧光检测法、质谱分析法、变性高压液相色谱法等)
优势:
类似普通测序,但10 个位点PCR 产物同时引物延伸,通量增加。
劣势:
前处理等同普通测序:每个样品的每个位通过点都需要PCR预先扩增,跑胶,割胶,DNA 纯化。
不同是10 个位点可以同时测序,提高了测序效率,但对延伸引物要求极高,如每个引物有4-6 个碱基差异,不能有互补区段,还要相同条件延伸,除厂家已经验证的少数位点外,很难自己设计针对新位点的检测。
多个分散步骤,费钱费时,易出错。
3、测序方法------费用成本组成:
♦基因组DNA提取费用
♦引物设计及合成费用
♦ PCR扩增费用
♦ PCR产物纯化费用
♦测序费用
基于杂交的方法
1、杂交方法----Taqman探针技术
步骤:
序列比对-- 引物和特异探针设计-- DNA 提取-- PCR -- 结果分析。
优点:
准确度高,适合样本多、位点数量少的检测。
缺点:
价格昂贵(探针合成费用高),仅检测已知SNP 位点,不能同时发现未知SNP。
Taqman费用成本组成
♦DNA提取费用
♦引物合成费用
♦荧光探针合成费(昂贵)
♦ PCR扩增费用
2)杂交方法---Microarray芯片法
优点:
高通量,适用于全基因组SNP 扫描,适用于少样本、多(全)SNP 位点筛查;
缺点:
准确度偏低,需要第二种方法验证;
只能识别已知SNP 位点;
不适宜多样本、少数SNP 位点的检测;
价格昂贵。
引物延伸
1、引物延伸----- MALDI-Tof
质谱分析操作流程:
①人类基因组DNA 的制备;
② PCR;
③ PCR 产物的纯化;
④等位基因特异性引物延伸反应;
⑤等位基因特异性引物延伸反应产物的纯化;
⑥样品的制备;
⑦检测及基因分析。
优点:
快捷、所需样标本量极少。
缺点:
前处理工艺复杂,包括一次PCR、一次特异引物延伸、两次纯化。
要求高,必须去除样品中的干扰性离子(钠,钾),方能
获得真实信息的MALDI-TOF 波谱。
适宜于已经优化的特定SNP 检测,不适宜该服务商未做过的新SNP 检测。
MALDI-Tof费用及网上报价评价
2、引物延伸---dHPLC
流程:DNA 提取- PCR 扩增-变性后缓慢复性-检测以及分析
优点:快速、低成本、高灵敏
缺点:
可判断有否突变,不能确定SNP 的位置和类型,需用标准样品或结合测序验证。
只能检测杂合突变是DHPLC 的主要不足之处。
在SNP 筛查的检测通量、灵敏度与成本等方面与最新的
HRM 技术相比都明显落后。
dHPLC检测的成本构成:
♦ DNA提取费用
♦引物合成费用
♦ PCR扩增费用
♦ dHPLC检测费用
溶解曲线
1、溶解曲线----HRM技术
步骤:
序列比对---引物设计--- DNA 提取---荧光染料(EvaGreen 或LC green)PCR ---结果分析。
优点:
高通量、简单、快速、省钱、高灵敏度;
闭管检测,避免污染造成的假阳性;
可检测已知和未知SNP;<400bp扩增产物内SNP,灵敏度和精确度100%。
与传统的扩增后需借助额外的仪器进行凝胶电泳的非均一性的突变检测(例如dHPLC)相比,HRM 提供了更高特异性和灵敏度的检测,同时允许了更高的样本检测通量,大大降低了成本。
缺点:
如LightCyclerTM 480 PCR 仪,或LightScanner 等少量仪器可以使用。
专业技术要求高,需要专业人员操作。
HRM检测成本构成:
♦ DNA提取费用;
♦ PCR反应费用;
♦荧光染料Evagreen费用(较低)。
HRM检测SNP特点:
检测成本最低;
唯一真正实现高通量的SNP检测方法,人工成本最低;
唯一闭管操作,步骤最少,可靠性极高。