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生物样本的单核苷酸多态性(SNP)位点检测--高通量飞行时间质谱法(MALDI-TOF MS)1 适用范围本标准为检验实验室进行药物靶点基因的检测提供技术指导。
本标准适用的样本包括:全血标本、石蜡包埋组织、干血片、口腔拭子、唾液等。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南(试行),(2015年国家卫生和计划生育委员会医政医管局国卫医医护便函〔2015〕240号)个体化医学检测微阵列基因芯片技术规范(国家卫生计生委办公厅,国卫办医函〔2017〕1190号)感染性疾病相关个体化医学分子检测技术指南(国家卫生计生委办公厅,国卫办医函〔2017〕1190号)农业部1782号公告-12-2012 转基因生物及其产品食用安全检测蛋白质氨基酸序列飞行时间质谱分析方法卫生部办公厅关于印发《医疗机构临床基因扩增检验实验室管理办法》的通知(卫办医政发〔2010〕194号)3、术语和定义3.1 rs和ss体系SNP由美国国立生物技术信息中心(national center for biotechnologyinformation,NCBI)建立、dbSNP数据库制定的SNP命名体系,rs体系的SNP代表已获得官方认可和推荐的参考SNP(reference SNP),ss体系的SNP代表用户新递交但尚未得到认可的SNP(submitted SNP)。
3.2 单核苷酸多态性(SNP)是指由单个核苷酸-A、T、C或G的改变而引起的DNA序列的改变,造成包括人类在内的物种之间染色体基因组的多样性。
3.3 等位基因(allele)一般是指位于一对同源染色体相同位置上控制某一性状的不同形态的一对基因。
若成对的等位基因中两个成员完全相同,则该个体对此性状来说是纯合子。
TaqMan SNP基因分型技术方法:此技术是由美国Life technologies公司研发的SNP分型技术,其技术原理如下简介。
PCR 反应时,加入一对两端有不同荧光标记的特异探针来识别不同的等位基因(allele1和allele2),5’端为报告荧光基团(reporter),3’端为淬灭荧光基团(quencher)。
PCR过程中,两个探针能与正向引物和反向引物之间的互补序列特异退火结合。
当探针以完整形式存在时,由于能量共振转移,荧光基团只发出微弱荧光。
特异的探针与相应的等位基因杂合后,DNA聚合酶发挥5’到3’外切酶活性,把报告荧光基团切割下来,脱离了3’端淬灭荧光基团的淬灭作用(quench),从而发出荧光。
两个探针的5’端标有不同的荧光(FAM或VIC),3’端标有MGB 淬灭基团结合体。
根据检测到的不同荧光,可以判断相应的样本的SNP 等位基因型。
整个技术的示意图如下:应用领域:本方法适用于多个涉及到SNP分型的遗传研究领域。
尤其适合针对全基因组SNP 关联研究获得的初步阳性位点,以及全基因组测序得到的大量初筛突变位点进行进一步的大样品验证研究。
RFLP (多重荧光)SNP分型技术已知的很多SNP位点正好位于限制性内切酶的识别区域,针对这些SNP位点我们就可以使用此方法进行SNP分型。
尤其是对于大样品量的多个SNP分型来说,此方法的优势较为明显。
技术方法:RFLP技术于1980年由人类遗传学家Bostein提出。
它是第一代DNA分子标记技术。
Donis—Keller利用此技术于1987年构建成第一张人的遗传图谱。
DNA分子水平上的多态性检测技术是进行基因组研究的基础。
已被广泛用于基因组遗传图谱构建、基因定位以及生物进化和分类的研究。
RFLP是根据不同品种(个体)基因组的限制性内切酶的酶切位点碱基发生突变,或酶切位点之间发生了碱基的插入、缺失,导致酶切片段大小发生了变化,通过电泳将其区分。
SNP(single nucleotide polymophism) ,即单核苷酸多态,是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态。
一般来说,一个SNP 位点只有两种等位基因,因此又叫双等位基因。
SNP研究包括SNP发现(discovery)、SNP验证(validation)以及SNP筛选(Screening or Scoring)。
广泛用于群体遗传学研究(如生物的起源、进化及迁移等方面,将逐渐取代微卫星而成为新一代的分子生物学标记),和疾病相关基因的研究,在药物基因组学、诊断学和生物医学研究中起重要作用。
1.直接测序法在所有SNP的检测方法中,对待检测片段进行直接扩增、测序是最为准确的方法,也是SNP 分析的金标准。
通过直接测序方法进行SNP检测的检出率接近100%。
服务内容(1)样品基因组DNA提取(2)根据不同的区域进行引物设计、合成(3)对所有样品进行基因扩增并纯化(4)测序(5)统计与分析客户提供血液样品:样品为EDTA抗凝或柠檬酸钠抗凝,样品量大于1ml,样品采集后于-20℃或-80℃保存;组织样品:样品可以为新鲜组织(最好-80℃保存)、石蜡包埋组织或95%乙醇中固定的组织,组织量大于50µg 细胞、菌液等。
我们提供详细的实验流程;电泳图;测序谱图;SNP基因型统计结果。
2.Taqman探针法(定量PCR)客户根据实验要求挑选出SNPs后,提交给我们进行引物与探针设计与合成,通过进行基因组DNA抽提,并进行定量PCR检测,帮您轻松完成大量样品的检测与分析。
技术特点适合位点数量少,样本通量高的检测;应用定量PCR仪进行定量检测;操作简便,只需一步PCR 反应,无须进行纯化和预处理,直接上机检测;结果清晰,软件分析结果界面友好,标出了每个样本的基因型及荧光强度,非常直观。
服务内容引物及探针的设计及合成;样品DNA抽提;PCR方案的制定;上机检测,数据采集与分析客户提供血液样品:样品为EDTA抗凝或枸椽酸钠抗凝,样品量大于1ml,样品采集后于-20℃或-80℃保存;组织样品:样品可以为新鲜组织(最好-80℃保存)、石蜡包埋组织或95%乙醇中固定的组织,组织量大于50µg 细胞、菌液等。
1定义: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。
SNP在人类基因组中广泛存在,平均每500~1000个碱基对中就有1个,估计其总数可达300万个甚至更多。
SNP所表现的多态性只涉及到单个碱基的变异,这种变异可由单个碱基的转换(transition)或颠换(transversion)所引起,也可由碱基的插入或缺失所致。
但通常所说的SNP并不包括后两种情况。
单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组上单个核苷酸的变异,包括置换、颠换、缺失和插入。
所谓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。
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。
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 ×106个。
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。
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)。
1定义: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。
SNP在人类基因组中广泛存在,平均每500~1000个碱基对中就有1个,估计其总数可达300万个甚至更多。
SNP所表现的多态性只涉及到单个碱基的变异,这种变异可由单个碱基的转换(transition)或颠换(transversion)所引起,也可由碱基的插入或缺失所致。
但通常所说的SNP并不包括后两种情况。
单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组上单个核苷酸的变异,包括置换、颠换、缺失和插入。
所谓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。
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。
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 ×106个。
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。
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)。
SNP检测(中文)Part I:样本基因组DNA的提取1.取50 μl血样于离心管中,加PBS缓冲液至1.5mL,轻轻地摇匀。
冷冻离心机6500 rpm离心10 min,去掉上清液,保留沉淀物。
重复洗2次。
2.向保留沉淀物的离心管中加入DNA提取液500 μl,15 μl的蛋白酶K,混匀放入55℃水浴锅中消化过夜。
3.将消化过夜的反应液冷却至室温,加入等体积冰冷的饱和酚溶液,盖紧离心管盖,缓慢地来回颠倒10 min(在冰上进行),形成均匀的乳浊液。
4.冷冻离心机12000 rpm离心10min。
5.小心地吸取上层水相至新管,用等体积饱和酚再抽提一次。
6.用等体积的氯仿再抽提一次。
7.离心后再取上清液于另一离心管中,加入1∕10体积3mol/L的NaAc使终浓度达到0.3mol/L,并加2倍体积冷无水乙醇,上下倒置混匀,置-20℃冰箱沉淀30-60min。
8.冷冻离心机12000 rpm离心10 min,弃上清液。
9.加入500 μl 70%冷乙醇小心洗涤沉淀。
冷冻离心机6500 rpm离心5 min,弃上清,用干净的吸水纸或用吸头将管壁残留的乙醇去除,干燥10~15 min,不要等沉淀完全干燥,否则难以溶解。
10.沉淀于100 μl超纯水中。
11.将提取的基因组DNA进行琼脂糖凝胶电泳及浓度的测定。
Part II:SNP分型检测1.引物的设计与合成(1)查阅文献,参考文献中的引物,直接合成;(2)根据SNP的位置找到其序列,设计引物并合成2.PCR扩增片段(1)PCR扩增体系:Components Volume (μl)DNA template1PrimeSTAR0.5dNTPs (2.5 mM)1Primer-F (10 μM)1Primer-R (10 μM)15*PS buffer(Mg2+)10ddH2O1(2)PCR扩增程序:(3)将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳检测。
(4)A. 测序法:对目的条带进行切胶回收纯化测序,根据测序结果统计分析各个样本下该SNP的基因型。
1定义:单核苷酸多态性( single nucleotide polymorphism,SNP),主若是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所惹起的 DNA 序列多态性。
它是人类可遗传的变异中最常有的一种。
占全部已知多态性的 90%以上。
SNP 在人类基因组中宽泛存在,平均每 500~1000 个碱基对中就有1 个,预计其总数可达 300 万个甚至更多。
SNP 所表现的多态性只波及到单个碱基的变异,这类变异可由单个碱基的变换(transition)或颠换(transversion)所惹起,也可由碱基的插入或缺失所致。
但平时所说的 SNP 其实不包括后两种情况。
单核苷酸多态性( SNP)是指在基因组上单个核苷酸的变异,包括置换、颠换、缺失和插入。
所谓变换是指同型碱基之间的变换 ,如嘌呤与嘌呤 ( G2A) 、嘧啶与嘧啶( T2C) 间的取代 ;所谓颠换是指发生在嘌呤与嘧啶 (A2T 、A2C 、C2G、G2T) 之间的取代。
从理论上来看每一个 SNP 位点都能够有 4 种不同的变异形式,但实质上发生的只有两种,即变换和颠换,两者之比为 2:1。
SNP 在 CG 序列上出现最为频频,而且多是C 变换为 T ,原因是 CG 中的 C 常为甲基化的,自觉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。
在人类基因组中大体每 1000 个碱基就有一个 SNP ,人类基因组上的 SNP 总量大体是 3 ×106个。
依照排列组合原理 ,SNP 一共能够有 6 种取代情况,即 A/ G、 A/ T 、A/ C 、C/ G、C/ T 和 G/ T ,但事实上 ,变换的发生频率占多数 ,而且是 C2T 变换为主 ,其原因是 Cp G 的 C 是甲基化的 ,简单自觉脱氨基形成胸腺嘧啶T , Cp G 也所以变为突变热点。
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,但实质上,后两者特别少见,几乎能够忽略。
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。