单核苷酸多态性及其应用优秀课件

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胎球蛋白A基因单核苷酸多态性与冠状动脉钙化相关性研究演示课件

04
实验设计与方法
研究对象及样本来源
研究对象
具有冠状动脉钙化症状的患者和健康人群。
样本来源
从合作医院收集冠状动脉钙化患者和健康人群的血液样本。
实验试剂与仪器
实验试剂
胎球蛋白A基因特异性引物、dNTPs 、Taq DNA聚合酶等。
实验仪器
PCR仪、实时荧光定量PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等。
国内外研究现状及发展趋势
要点一
国内外研究现状
要点二
发展趋势
目前，国内外已有大量关于胎球蛋白A基因单核苷酸多态性与冠状动脉钙化相关性的研究报道。这些研究主要集中在探讨不同胎球蛋白A基因单核苷酸多态性位点与冠状动脉钙化程度、心血管疾病发病率和死亡率等方面的关系。然而，由于不同研究之间样本量、研究方法和评价标准等方面存在差异，导致研究结果存在不一致性和争议性。
02
开展多中心、大样本的验证研究：目前的研究结果仍需要进一步的验证。未来可以开展多中心、大样本的验证研究，以确认胎球蛋白A基因单核苷酸多态性与冠状动脉钙化之间的相关性，并评估其在不同人群中的适用性。
03
探索基于遗传信息的个性化诊疗策略：随着精准医学的发展，基于遗传信息的个性化诊疗策略越来越受到关注。未来的研究可以探索如何利用胎球蛋白A基因单核苷酸多态性等遗传信息，为冠状动脉钙化的预测、诊断和治疗提供个性化的策略。
胎球蛋白A基因单核苷酸多态性分布与特点
胎球蛋白A基因单核苷酸多态性在人群中的分布具有种族和地域差异性，不同人群中的SNP频率和类型可能存在显著差异。
胎球蛋白A基因单核苷酸多态性的特点包括：高度稳定性、易于检测和分析、与疾病表型关联性强等。这些特点使得SNP 成为研究基因与疾病关联性的重要遗传标记。

单核苷酸多态性

SNP 检测方法
• 第一类方法: 找寻未知的SNP 或确定某一未知SNP 与某遗传病的关系。检测未知SNP 有许多种方法：温度梯度凝胶电泳( TGGE) 、变性梯度凝胶电泳(DGGE) 、单链构象多态性(SSCP) 、变性的高效液相色谱检测(DHPLC) 、限制性片段长度多态性(RFL P) 、随机扩增多态性DNA(RAPD) 等, 这些方法只能发现含有SNP 的DNA 链,不能确知突变的位置和碱基类别,要想做到这一点,必须对那些含有SNP 的DNA 链进行测序。
SNP 研究现状
• SNP 是指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,在群体中的发生频率不小于1 %。
多态性的形式
• 包括单个碱基的转换、颠换、插入和缺失等。 • 转换是指同型碱基之间的转换,如嘌呤与嘌呤( G2A) 、嘧啶与嘧啶( T2C) 间的替换;所谓颠换是指发生在嘌呤与嘧啶(A2T、A2C、C2G、G2T) 之间的替换。 • 依据排列组合原理,SNP 一共可以有6种替换情况,即A/ G、 A/ T、A/ C、C/ G、C/ T 和G/ T • 但事实上,转换的发生频率占多数,而且是C2T 转换为主,其原因是Cp G的C 是甲基化的,容易自发脱氨基形成胸腺嘧啶T , Cp G 也因此变为突变热点。
SNP 网上主要资源
• 由美国国立卫生研究院( National Institutes of Health ,NIH) 提供的主要是与癌症和肿瘤相关的候选 SNP 数据库: .ga/ 由NIH 开辟的适于生物医学研究的dbSNP 多态性数据库: /snp 德国的HGBAS 网站的人类SNP 数据库: http://hgbas.cgr. ki. Sei /index 日本建立了J STSNP 数据库: http://snp.Ims.utolkyo.ac.jp

分子生物学第五章-分子生物学的常规技术(四)SNP及其应用

一个SNP表示在基因组某个位点上一个核苷酸的变化，作为一种碱基的替换，大多数为转换（C—T， G—A），也可能是颠换。
具有转换型变异的SNP约占SNP总量的2／3左右。
转换的发生率总是明显高于其它几种变异，而且在CG序列上出现最为频繁，多是发生C—T的转换，原因是CG中的C是甲基化的，它能自发的脱氨基而替换为胸腺嘧啶。
一致。

ATP驱动萤光素酶介导的萤光素向氧化萤光素
(oxyluclferin)的转化，氧化萤光素发出与ATP含量成正
比的可见光信号。
光信号由CCD摄像机检测并通过相应的软件得到反映。
每个峰的高度(光信号）与反应中掺入的核苷酸数成正比，ATP和未掺入的dNTP由双磷酸酶降解，猝灭光信号，并再生反应体系，加入另一种dNTP进行下一轮反应。随着以上过程的循环进行，互补DNA链合成，DNA序列信号峰确
SNP的检测方法
单链构象多态性(single-strand conformational polymorphism,SSCP)
原理：单链DNA的折叠结构是由单核苷酸序列
决定的，当某一个碱基发生突变时，便会直接影响该链的构象，非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳时迁移率会发生改变。
SNP的检测方法
变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE) 原理:

基因调控区SNP(pSNP)

基因间随机编码区SNP(rSNP)

等三类。
因为编码区内的变异率占周围序列的 1/5，cRNP的总量显著少于其他两类SNPs。
cSNP又可分为2种：
同义cSNP(synonymous cSNP)：非同义cSNP(non-synonymous cSNP)

单核苷酸多态性理论及应用

• 犬类的全基因组SNP和单体型分析
• To understand the process of dog diversification better, we conducted an extensive genome-wide survey of more than 48,000 single nucleotide polymorphisms in dogs and their wild progenitor, the grey wolf. Here we show that dog breeds share a higher proportion of multi-locus haplotypes unique to grey wolves from the Middle East, indicating that they are a dominant source of genetic diversity for dogs rather than wolves from east Asia, as suggested by mitochondrial DNA sequence data. Furthermore, we find a surprising correspondence between genetic and phenotypic/functional breed groupings but there are exceptions that suggest phenotypic diversification depended in part on the repeated crossing of individuals with novel phenotypes. Our results show that Middle Eastern wolves were a critical source of genome diversity, although interbreeding with local wolf populations clearly occurred elsewhere in the early history of specific lineages. More recently, the evolution of modern dog breeds seems to have been an iterative process that drew on a limited genetic toolkit to create remarkable phenotypic diversity.

单核苷酸多态性理论及应用27页PPT

单核苷酸多态性理论及应用
11、战争满足了，或曾经满足过人的好斗的本能，但它同时还满足了人对掠夺，破坏以及残酷的纪律和专制力的欲望。 ——查·埃利奥特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段。纪律是教育过程的结果，首先是学生集体表现在一切生活领域—— 生产、日常生活、学校、文化等领域中努力的结果。— —马卡连柯(名言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领卡连柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅精神以及同全世界劳动者的团结一致，是取得最后胜利的保证。—— 列宁摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德谟克利特 67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。 ——歌德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭

【精品】单核苷酸多态性研究进展课件最新版

2.端粒酶逆转录酶基因单核苷酸部分位点多态性可能增加罹患肝癌和肝癌转移的风险
端粒酶逆转录酶（hTERT）基因是端粒酶的核心组成，已经证实其在癌症的发生发展过程中具有重要作用。许多研究认为SNP与疾病发病风险相关。hTERT 基因单核苷酸多态性（SNP）与多种疾病有关，如膀胱癌，肺腺癌, 乳腺癌等等，甚至增加了肺癌的易感性. hTERT启动子区域的SNP可能与非小细胞肺癌的形成有关。Park 等发现肝癌形成过程中有端粒酶激活表达。但hTERTSNP在肝癌转移中是否具有作用尚不明确。通过对原发性肝癌及肝癌转移患者hTERT单核苷酸多态性的分布进行调查，探索其在肝癌转移中的潜在作用。
• 从对生物的遗传性状的影响上来看，cSNP又可分为2种：一种是同义cSNP (synonymous cSNP),即SNP所致的编码序列的改变并不影响其所翻译的蛋白质的氨基酸序列，突变碱基与未突变碱基的含义相同； • 另一种是非同义 cSNP(non-synonymous cSNP),指碱基序列的改变可使以其为蓝本翻译的蛋白质序列发生改变，从而影响了蛋白质的功能。这种改变常是导致生物性状改变的直接原因。 cSNP中约有一半为非同义cSNP。
损伤DNA修复。如果修复失败，p53蛋白则引发细胞凋亡，现在已知p53在很多细胞凋亡信号通路中都扮演着十分重要的作用.
4.宿主基因单核苷酸多态性与幽门螺杆菌相关胃癌
•东亚人群绝大多数胃癌与幽门螺杆菌 (Helicobacter pylori, Hp)感染有关, 其流行病学和生物学行为与非Hp 相关胃癌是截然不同的。目前普遍认为Hp 相关胃癌的发生发展过程主发现谷胱甘肽-S-转移酶P1( GSTP1）、髓过氧化物酶（MPO）、细胞色素P450（CYP450）酶系等基因的多态性影响了烟草致癌物的代谢. •目前开展的肿瘤代谢酶基因的研究主要集中在 CYP450、谷胱甘肽转硫（ GST）酶系。 •充分研究并认为与肺癌易感性相关的CYP450酶系有CYP1A1、CYP2A6、CYP2D6、CYP2A13、 CYP2E1等。其中CYP2A13被认为是人呼吸系统中最常见的CYP450酶.

单核苷酸多态性及其应用45页

▪ cSNP又可分为2种：
▪ 同义cSNP(synonymous cSNP)： ▪ 非同义cSNP(non-synonymous cSNP)
▪ 同义cSNP：
▪
SNP所导致的编码序列改变并不影响其所翻
译的蛋白质的氨基酸序列，突变碱基与未突变碱
基的含义相同；
▪ 非同义cSNP：
▪ 指碱基序列的改变可使以其为蓝本翻译的蛋白质序列发生改变，从而影响蛋白质的功能。这种改变常常是导致生物性状改变的直接原因。
SNP的检测方法
Taqman法
以荧光共振能量传递(fluorescent resonance energy transfer,FRET)为基础的检测方法。
在PCR反应中，将供者-受者染料对分别结合到Taqman探针的两端，探针未与目标序列结合时，通过FRET作用使供者不发荧光；完全互补配对后，由于Taq DNA聚合酶具有5‘核酸酶的活性，可将供者从探针上切下来从而发出荧光。如果探针与目标序列中存在错配碱基，就会减少探针与目标序列结合的紧密程度及Taq DNA聚合酶切割供者的活性，也就影响了供者的荧光释放量，从而使碱基突变链和正常链得以区分。
▪
掺入的dNTP和释放的焦磷酸的物质的量相等，反应时
dATP由deoxyadenosine alfa-thio triphosphale(dATPaS)
替代．
▪
因为DNA聚合酶对dATPaS的催化效率比对dATP的催化效
率高，且dATP是萤光素酶的底物，dATPctS不是。
▪
硫酸化酶催化APS和PPi形成ATP，其物质的量和焦磷酸
一致。
▪
ATP驱动萤光素酶介导的萤光素向氧化萤光素
(oxyluclferin)的转化，氧化萤光素发出与ATP含量成正

SNP 单核苷酸多态性

SNPSNP，念法为〔snIp〕，全称Single Nucleotide Polymorphisms，是指在基因组上单个核苷酸的变异，包括转换、颠换、缺失和插入，形成的遗传标记，其数量很多，多态性丰富。

从理论上来看每一个SNP 位点都可以有4 种不同的变异形式,但实际上发生的只有两种,即转换和颠换,二者之比为2：1[1] 。

SNP 在CG 序列上出现最为频繁,而且多是C转换为T ,原因是CG中的C 常为甲基化的,自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶。

一般而言,SNP 是指变异频率大于 1 %的单核苷酸变异。

在人类基因组中大概每1000 个碱基就有一个SNP ,人类基因组上的SNP 总量大概是3 ×10E6 个。

因此,SNP成为第三代遗传标志,人体许多表型差异、对药物或疾病的易感性等等都可能与SNP有关。

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP),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。

它是人类可遗传的变异中最常见的一种。

占所有已知多态性的90%以上。

理论上讲，SNP既可能是二等位多态性，也可能是3个或4个等位多态性，但实际上，后两者非常少见，几乎可以忽略。

因此，通常所说的SNP都是二等位多态性的。

这种变异可能是转换(C T，在其互补链上则为G A)，也可能是颠换(C A，G T，C G，A T)。

转换的发生率总是明显高于其它几种变异，具有转换型变异的SNP约占2/3，其它几种变异的发生几率相似。

Wang等的研究也证明了这一点。

转换的几率之所以高，可能是因为CpG二核苷酸上的胞嘧啶残基是人类基因组中最易发生突变的位点，其中大多数是甲基化的，可自发地脱去氨基而形成胸腺嘧啶。

在基因组DNA中，任何碱基均有可能发生变异，因此SNP既有可能在基因序列内，也有可能在基因以外的非编码序列上。

总的来说，位于编码区内的SNP(coding SNP,cSNP)比较少，因为在外显子内，其变异率仅及周围序列的1/5。

单核苷酸多态性在临床诊断中的应用课件

风险增加非酒精性脂肪肝风险增加肝炎病毒感染易感性减少乙肝病毒感染易感性
临床意义指导治疗决策和预后评估相关肝病风险评估隐藏乙肝感染风险评估
VIII. 单核苷酸多态性在心血管疾病中的应用
冠心病
单核苷酸多态性在冠心病易感性、病情评估和预后评估等方面有重要应用。
高血压
某些单核苷酸多态性可能影响高血压的发病机制和药物治疗效果。
药物反应性
某些单核苷酸多态性可解释个体对药物反应的差异，有助于个体化的药物治疗方案设计。
遗传咨询
单核苷酸多态性分析为遗传咨询提供依据，帮助个人和家庭了解遗传疾病的风险和遗传特点。
V. 单核苷酸多态性在肿瘤学中的应用
1
肿瘤风险评估
某些特定单核苷酸多态性与肿瘤的遗传易感性有关，可作为肿瘤风险评估的指标。
根据单核苷酸多态性分析结果，可以个体化地调整药物剂量，达到更好的治疗效果。
3 不良反应预测
单核苷酸多态性可帮助预测个体对某些药物不良反应的敏感性，减少治疗风险。
VII. 单核苷酸多态性在肝脏病学中的应用
基因型 rs7 3 8 4 0 9 rs6 4 1 7 3 8 rs2 4 7 6 6 0 1
单核苷酸多态性在临床诊断中的应用课件
单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphism，SNP），是基因组中最常见的变异形式之一，对于临床诊断具有重要意义。
I. 什么是Байду номын сангаас核苷酸多态性
单核苷酸多态性是指基因组中单个核苷酸发生变异的现象，可导致个体之间的遗传差异。
II. 单核苷酸多态性与基因组学
单核苷酸多态性在基因组学研究中扮演着重要角色，帮助我们理解个体差异、进化和疾病风险。

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一致。
▪
ATP驱动萤光素酶介导的萤光素向氧化萤光素
(oxyluclferin)的转化，氧化萤光素发出与ATP含量成正
比的可见光信号。
▪ 光信号由CCD摄像机检测并通过相应的软件得到反映。
▪ 每个峰的高度(光信号）与反应中掺入的核苷酸数成正比，ATP和未掺入的dNTP由双磷酸酶降解，猝灭光信号，并再生反应体系，加入另一种dNTP进行下一轮反应。随着以上过程的循环进行，互补DNA链合成，DNA序列信号峰确定。
▪
基因调控区SNP(pSNP)
▪
基因间随机编码区SNP(rSNP)
▪
等三类。
▪ 因为编码区内的变异率占周围序列的 1/5，cRNP的总量显著少于其他两类SNPs。
▪ cSNP又可分为2种：
▪ 同义cSNP(synonymous cSNP)： ▪ 非同义cSNP(non-synonymous cSNP)
▪ 一个SNP表示在基因组某个位点上一个核苷酸的变化，作为一种碱基的替换，大多数为转换（C—T， G—A），也可能是颠换。
▪ 具有转换型变异的SNP约占SNP总量的2／3左右。
▪ 转换的发生率总是明显高于其它几种变异，而且在CG序列上出现最为频繁，多是发生C—T的转换，原因是CG中的C是甲基化的，它能自发的脱氨基而替换为胸腺嘧啶。
▪ 同义cSNP：
▪
SNP所导致的编码序列改变并不影响其所翻
译的蛋白质的氨基酸序列，突变碱基与未突变碱
基的含义相同；
▪ 非同义cSNP：
▪ 指碱基序列的改变可使以其为蓝本翻译的蛋白质序列发生改变，从而影响蛋白质的功能。这种改变常常是导致生物性状改变的直接原因。
▪ 位于基因调控区的SNP则会影响基因表达量的多少，因此，这两类SNP在功能和疾病发生发展方面具有更重要的意义。
▪
掺入的dNTP和释放的焦磷酸的物质的量相等，反应时
dATP由deoxyadenosine alfa-thio triphosphale(dATPaS)
替代．
▪
因为DNA聚合酶对dATPaS的催化效率比对dATP的催化效
率高，且dATP是萤光素酶的底物，dATPctS不是。
▪
硫酸化酶催化APS和PPi形成ATP，其物质的量和焦磷酸
Taqman 探针
5‘
3‘
供者
受者
Taqman 探针
5‘
3‘
供者
受者
引物目标序列
供者 5‘
受者 3‘
引物目标序列
供者 5‘
受者 3‘
SNP的检测方法
分子信标(molecular beacon)法
分子信标是一个U型的单链核苷酸探针（探针序列内部可有一定程度的互补配对），在探针两端也加上供者受者染料对，U型探针使两染料靠近，通过FRET作用使供者不发荧光。当探针与目标序列完全互补配对后，两染料分离，使得供者的荧光亮增加，如果目标序列中存在错配碱基，就会影响探针与其结合，从而影响到供者的荧光亮，使碱基突变链和正常链得以区分。
SNP的检测方法
单链构象多态性(single-strand conformational polymorphism,SSCP)
原理：单链DNA的折叠结构是由单核苷酸序列
决定的，当某一个碱基发生突变时，便会直接影响该链的构象，非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳时迁移率会发生改变。
SNP的检测方法
变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE) 原理:
▪ Single nucleotide polymorphism
▪ SNP的特征
▪
SNP是人类可遗传的变异中最常出现的一种，
占所有已知多态性的90%以上，在人类基因组中广
泛存在，人类DNA中每300-1000bp就有一个SNP.
▪ 因此，一个人类个体大约携带300万-1000万个 SNPs。
SNP的特征
▪
包括DNA聚合酶、硫酸化酶、萤光素酶和双磷
酸酶;
▪ 反应底物为adenosine 5‘phosphosulfate(APS) 和萤光素。
▪ 反应体系还包括待测序的DNA单链和测序引物。
▪ 在每一轮测序反应中，加入一种dNTP。 ▪ 如该dNTP与模板配对，聚合酶就可以催化该dNTP掺入到
引物链中并释放焦磷酸基团(PPi)。
当双链DNA在变性梯度凝胶中进行到与DNA变性温度一致的凝胶位置时，DNA发生部分解链，电泳迁移率下降，DNA链中有一个碱基改变时，会在不同的时间发生解链，因影响电泳速度变化的程度而被分离。
SNP的检测方法
Taqman法
以荧光共振能量传递(fluorescent resonance energy transfer,FRET)为基础的检测方法。
单核苷酸多态性及其应用优秀课件
SNP的概念
单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP)
是指基因组DNA序列中由于单个核苷酸的突变而引起的多态性。
同一物种不同个体间染色体上遗传密码单个碱基的变化，主要表现为基因组核苷酸水平上的变异引起的DNA序列多态性。
▪ SNP大都表现为二等位基因（bialletic)多态性,即在该位置只存在两种不同的碱基。
▪ 位于染色体上某一区域的一组相关联的SNP等位位点被称作单倍型(haplotype)，相邻SNPs的等位位点倾向于以一个整体遗传给后代.
▪ 根据SNP在基因组中的分布位置可分为:
▪
基因编码区SNP(cSNP)
在PCR反应中，将供者-受者染料对分别结合到Taqman探针的两端，探针未与目标序列结合时，通过FRET作用使供者不发荧光；完全互补配对后，由于Taq DNA聚合酶具有5‘核酸酶的活性，可将供者从探针上切下来从而发出荧光。如果探针与目标序列中存在错配碱基，就会减少探针与目标序列结合的紧密程度及Taq DNA聚合酶切割供者的活性，也就影响了供者的荧光释放量，从而使碱基突变链和正常链得以区分。
供者
受者
供者
受者
▪ 焦磷酸测序法
▪ 焦磷酸测序法(pyrosequencing)是一种不依赖平板胶或毛细管电泳，不依赖DNA的荧光标记激发/检测体系的序列分析技术，适用于已知序列的DNA片段进行验证分析，适用于已知SNP的序列验证及基因分型。
▪ 焦磷酸测序法主要是由四种酶催化同一反应体系中的酶级联反应: