基于多重PCR-LDR技术建立近交系大鼠单核苷酸多态性遗传检测方案

目的建立一套基于多重PCR-连接酶检测反应(ligase detection reaction,LDR)技术的近交系大鼠单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)检测方案。方法在5个品系的SPF级近交系大鼠1~20号常染色体和X染色体上共选取40个大鼠SNP位点,将SNP位点随机分为4组,构建基于多重PCR-LDR技术的近交系大鼠4组SNP位点基因检测方案。采用本方案检测国内另两家大鼠供应商的9个常用大鼠品系。最后,通过第三方实验室对不同DNA聚合酶的扩增效果进行比对,验证本方案的可行性。结果用所构建的近交系大鼠SNP遗传检测方案测试5个大鼠品系时,各样本的所有位点均得到了良好的扩增结果。采用本方案检测国内另两家大鼠供应商的9个常用大鼠品系时也得到了良好的扩增结果,40个SNP位点在每个近交系大鼠中均为纯合。用3种来源不同的DNA聚合酶同时检测相同大鼠DNA样本的结果显示,Multiplex PCR Kit、AmpliTaq Gold^(TM)360 DNA聚合酶、PlatinumⅡTaq热启动DNA聚合酶在第1~3组SNP位点均有扩增产物的电泳峰,其中PlatinumⅡTaq热启动DNA聚合酶在第4组SNP位点中少了一个扩增产物的电泳峰。另外,不同实验室间的比对结果显示,相同扩增体系的检测结果一致。结论基于多重PCR-LDR技术成功建立了一套覆盖所有常染色体与X染色体的大鼠SNP检测方案,该方法的稳定性和重复性俱佳。

单增李斯特菌不同PCR快速检测方法比较

目的比较3种PCR快速检测方法在检测单核细胞增生李斯特菌时的特异性和灵敏度方面的差异。方法针对单核细胞增生李斯特菌的毒力基因iap和prfA基因,分别设计引物,进行单个PCR、多重PCR、套式PCR等3种方法检测。结果3种PCR方法均具有较强的特异性;套式PCR的灵敏度为102cfu/ml,高于单个PCR(103cfu/ml)和多重PCR(104cfu/ml)。结论多重PCR在特异性检测方面具有优势,而在灵敏度方面,套式PCR要明显优于单个及多重PCR方法。

基于等位基因特异性PCR原理建立的SNP分型新方法

目的建立一种新方法,对多个单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)位点进行分型。方法基于等位基因特异性PCR原理,采用荧光标记复合扩增和毛细管电泳技术,根据PCR片段长度差异进行分型。选择SNP位点共11个,每个SNP位点设计两条长度不同、3’末端分别与SNP两个等位基因碱基配对的上游引物,同时为了增加特异性,在两条等位基因上游引物的3’末端第3或第4位碱基人为引入错配。在距离上游引物100～300bp范围内的合适位置,设计下游共用引物,并进行荧光标记。所有位点经过复合扩增后,PCR产物经ABIPrismTM310型遗传分析仪电泳分离,确定每个SNP的基因型。结果每个SNP位点纯合子为单一产物峰,杂合子则为长度不同的两个产物峰。不同的SNP位点扩增产物长度不同,根据产物长度和产物峰的数量进行SNP分型,一次完成11个SNP位点分型,其结果与直接测序完全一致。结论荧光标记复合扩增片段长度差异等位基因特异性PCR法是一种简单快速而有效的SNP分型新方法。

一种检测肉品的新型通用单引物多重PCR技术

在市场中,牛、羊肉中掺杂价格便宜的猪肉,以次充好的欺骗行为屡见不鲜,而且近些年来出现疯牛病、禽流感等疾病,肉品的种属鉴定变得至关重要。随着分子生物学的深入研究,多重PCR技术得到了飞快的发展,但是其扩增效率和检测限达不到理想要求。为寻找快速、灵敏、特异的检测生肉品种的方法,在普通多重PCR的基础上发展了一种新的通用单引物多重PCR（CSP-M-PCR）技术,该方法的体系中,所有目的片段共用一样的上游引物进行扩增,检测限可达5μmol/L。此方法不仅弥补了普通多重PCR扩增效率较低、检测限不理想的缺点,还提高了检测的灵敏度、降低了检测的成本。

单管多重PCR体系快速检测缺失型α地中海贫血

目的 采用单管多重PCR体系快速检测三种最常见缺失型α地中海贫血 ,并探讨该体系应用于临床基因诊断、产前诊断的可行性。方法 采用单管多重PCR体系对 2 1例血红蛋白H病和 4 4 2例临床送检病例血样本进行α地中海贫血基因诊断 ,另 2例取羊水进行产前诊断。结果 2 1例H病中 11例为右缺失型H病 ( -α3 .7/ - - ) ,占 5 2 .4 % ;10例为左缺失型H病 ( -α4.2 / - - ) ,占 4 7.6 %。 4 4 2例送检病例中正常 (αα/αα) 30 2例 ;14 0例为缺失型α地贫 ,其中东南亚缺失 ( - - SEA/αα) 12 3例 ,占 87.9% ( 12 3/ 14 0 ) ,右失型 ( -α3 .7/αα) 10例 ,占 7.1% ( 10 / 14 0 ) ,左缺失 ( -α4.2 /αα) 7例 ,占 5 .0 % ( 7/ 14 0 )。 2例羊水中一例为HbBart’s胎儿水肿胎 ( - - / - - ) ,另一例为东南亚缺失 ( - - SEA/αα)。结论 该体系能快速检测三种最常见缺失型α地中海贫血 ,方法准确、简便、可靠、重复性好 ,可望广泛用于临床疑诊病例的基因诊断和产前诊断。

多重嵌合引物对四引物扩增受阻突变体系PCR的改进及在卵巢癌相关位点中的应用

目的:建立一种简单快速的方法,可同时检测两个卵巢癌相关单核苷酸多态性位点rs608995和rs749292。方法:采用多重嵌合引物策略改进四引物扩增受阻突变体系聚合酶链式反应(PCR),通过设计rs608995和rs749292的特异性嵌合引物,经单管一次PCR,琼脂糖电泳分析产物长度。结果:对46份全血样本,电泳结果均与测序一致,可准确分型。结论:经多重嵌合引物策略改进的四引物扩增受阻突变体系PCR可简便、快速、准确的获得2个位点的分型结果。

多重PCR-RFLP检测XRCC1基因两位点多态性

目的探讨多重聚合酶链反应-限制性片断长度多态性(多重PCR-RFLP)技术在单核苷酸多态性检测中的应用。方法应用多重聚合酶链反应(Multiplex)(多重PCR)原理设计人类X射线交错互补修复基因1(XRCC1基因)194、399位点引物,通过PCR-RFLP技术判断XRCC1基因2个SNP位点多态性。结果设计的两对引物可同时PCR扩增分别含2个多态位点的DNA片段,MspI限制性内切酶酶切可判断2位点多态性,PCR和酶切效果均较好。结论多重PCR-RFLP技术可应用于单核苷酸多态位点的检测,并节省时间和费用,提高检测效率。

基于多重PCR靶向二代测序的近交系小鼠遗传质量监测方法建立

目的建立基于多重PCR靶向二代测序的小鼠遗传质量监测方案。方法从小鼠单核苷酸多态性(SNP)数据库筛选出相对均匀分布在20条染色体上的112个SNP位点,然后对SNP位点附近片段进行多重PCR扩增,建库后进行Illumina高通量测序,对原始测序数据进行生物信息学分析获得SNP信息。结果测序结果显示,多重PCR的扩增子均一性好,各片段成功率高达90%以上,特异性高,高深度测序条件下, SNP位点的等位基因比例趋近于1或0,符合纯合子条件;分析4批近交系小鼠样本,表明SNP位点成功鉴定的比例分别为99.82%, 92.00%, 99.10%和90.35%,且所有小鼠品系个体的SNP位点均为纯合,并被成功确定为目标品系;品系间两两比较,最大差异数为73个,最小差异数为3个,差异位点平均数为53个,差异中位数为60个,显示出本方案对常见近交系小鼠品系分辨率较高。结论多重PCR靶向二代测序方案的SNP分型方案是一种准确、快速、高效的基因分型方案,可用于遗传质量检测和品系鉴定。

人参、三七和西洋参多重PCR方法建立及应用

采用多重PCR方法建立一种快速准确鉴别人参、三七和西洋参的检测体系,并将其用于市售样品的检测。利用筛选的人参、三七和西洋参特异的单核苷酸多态性位点设计引物,在引物3′末端进行锁核酸修饰和碱基错配以封闭末端,增强引物特异性。建立多重PCR检测体系,并对反应条件进行优化。对市售样品进行验证。建立的多重PCR检测体系,人参、三七和西洋参特异性条带分别为249、366、212 bp。在59℃的退火温度,35个循环,40 ng的DNA,人参、三七、西洋参引物量体积比为0.15μL∶1.25μL∶0.3μL的反应条件最佳。对于不同参类产品进行检测,结果表明,粗加工产品的阳性率高于深加工产品。选取市场上不同来源的粗加工产品进行多重PCR检测阳性率达到80%以上。多重PCR检测体系灵敏度高,重复性好,可用于市售样品的检测。

羟基类固醇脱氢酶基因家族单核苷酸多态性与指长比的关联性

目的探讨羟基类固醇脱氢酶基因家族8个单核苷酸多态性(SNPs)与人类指长比(2D∶4D)的关联性。方法随机选取808名在校大学生(男性400名,女性408名)为研究对象,拍摄双手掌面照片后利用电脑图像软件测量并计算左、右手各指长比;多重PCR法对11β-羟基类固醇脱氢酶(HSD11B)和17β-羟基类固醇脱氢酶(HSD17B)基因家族8个SNPs位点(rs1000283,rs2236903,rs5479,rs56303414,rs676387,rs4445895,rs2066474,rs8190478)进行基因分型;单因素方差分析法分析不同基因型与2D∶4D的关联。结果宁夏大学生女性左手(L)2D∶3D,L2D∶4D、L3D∶4D、右手(R)2D∶4D、R2D∶5D均显著高于男性(P<0.05);rs2236903(HSD11B1)的基因型频率在男女间的差异具有统计学意义(P<0.05);HSD11B1基因的rs1000283-rs2236903及HSD11B2基因rs5479-rs56303414存在强关联,但其频率在男女两性间差异均无统计学意义(P>0.05);不论男性还是女性,8个SNPs位点基因型频率与指长比(2D∶4D)无显著关联(P>0.05)。结论宁夏汉族大学生群体的指长比性别差异存在显著性,然而,其与HSD11B和HSD17B基因家族8个SNPs位点基因多态性无关联性,提示其可能与人类指长比的形成无关。

靶向测序基因型检测(GBTS)技术及其应用

借助于分子标记进行基因型检测的技术在生物遗传改良等领域发挥着重要的作用。国际跨国种业公司凭借其高通量、自动化、大规模的共享检测平台,基因型检测技术得到广泛应用。随着从3G时代的高成本固相芯片和随机测序式基因型检测(genotyping by sequencing,GBS)发展到成本低、对检测平台要求较低、基于靶向测序基因型检测(genotyping by target sequencing,GBTS)的液相芯片,基因型检测技术完成了向4G时代的转变。在本文中首先介绍了两项最新的GBTS技术(基于多重PCR的GenoPlexs和基于液相探针捕获的GenoBaits)及其原理。同时,发展了可以在单个扩增子内检测多个SNP,称之为多聚单核苷酸多态性(multiple single-nucleotide-polymorphism cluster,mSNP或multiple dispersed nucleotide polymorphism,MNP)的技术,极大地提高了目标位点(扩增子)内变异的检测效率。与GBS和固相芯片相比,GBTS技术具有平台广适性、标记灵活性、检测高效性、信息可加性、支撑便捷性和应用广谱性。同一款标记集(例如玉米40K mSNP),可以获得3种不同的标记形式(40K mSNP、260K SNP和754K单倍型);并可以根据应用场景的需求,通过控制测序深度获得多种不同的标记密度(1-40K mSNP)。GenoPlexs和GenoBaits 2种技术相结合,可广泛应用于生物进化、遗传图谱构建、基因定位克隆、标记性状关联检测(全基因组关联分析——GWAS和混合样本分析——BSA)、后裔鉴定、基因渐渗、基因累加、品种权保护、品种质量监测、转基因成分/基因编辑/伴生生物检测等领域。目前,已经在20余种主要农作物、蔬菜以及部分动物和微生物中开发了GBTS标记50余套,并已广泛应用于上述领域。最后,展望了与未来GBTS应用相关的几个问题,包括便携式、自动化、高通量、智能化检测平台;根据用户需求定制的可变密度、多功能分子检测;GBTS与其他技术(KASP、高密度芯片、BSA策略等)的整合;基于资源共享的开源育种等。这些将推动GBTS技术在动物、植物和微生物遗传改良等领域的广泛应用。

孕妇血浆游离胎儿DNA中缺失型α-地中海贫血的检测

本研究旨在建立一种孕早期、简便、快速且无创伤性的检测胎儿常见缺失型α-地中海贫血突变的单管多重PCR技术,用于α-地中海贫血的产前诊断。选择50例妊娠14-20周的贫血孕妇,采用gap-PCR方案设计4组PCR引物单管多重PCR体系,快速地检测孕妇血浆游离胎儿DNA中缺失型α-地中海贫血。结果表明:在50例贫血孕妇血浆的游离胎儿DNA中检出5例α-地中海贫血,其中3例为东南亚型缺失--SEA,2例为右侧缺失-α3.7。结论:采用单管多重PCR检测技术能快速准确地检测出3种最常见缺失型α-地中海贫血,对于防止α-地中海贫血患儿出生、提高人口素质、减轻社会负担有重要意义。

反转录巢式多重聚合酶链式反应体系检测单细胞中时钟基因表达

目的建立一种高度灵敏的能够在单细胞水平检测时钟基因表达的反转录巢式多重聚合酶链式反应(multiplex nestedreverse transcription-polymerase chain reaction,multiplex nested RT-PCR)体系。方法选取核心时钟基因bmal1,clock,per1,per2,cry1和cry2,以及看家基因β-actin,分别设计和优化巢式引物对。以基因质粒为模板,检测巢式多重PCR体系的灵敏度。体外转录得到各个基因的RNA模板,并检测反转录巢式多重PCR体系的灵敏度。使用手动微操作器,显微镜下负压获取悬浮单个NIH/3T3细胞,使用反转录巢式多重PCR体系检测其中目的时钟基因。应用实时定量PCR检测整体水平时钟基因表达情况,与单细胞水平进行比较。结果巢式多重PCR检测体系可以检测出单拷贝质粒DNA。反转录巢式多重PCR能够检测出4拷贝RNA模板。利用上述体系发现,NIH/3T3单细胞中时钟基因环路表达存在很大差异,同时发现群体水平per1和per2表达的高峰和低谷间差异有统计学意义,而单细胞水平per1表达则差异无统计学意义。结论建立了高度灵敏的用于检测时钟基因表达的反转录巢式多重PCR体系,揭示了单细胞水平时钟基因表达的异质性,也验证了整体水平与单细胞水平时钟基因表达的差异。

中国人常见G6PD基因突变的快速检测

目的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PD)缺乏症是世界上最常见的遗传性红细胞酶缺陷病。本文探讨建立一种简便快速、准确可靠、经济实用的G6PD缺乏症分子诊断技术。方法采用DNA测序技术通过双盲法对所建立的单管多重PCR结合分子杂交技术进行方法学评价。结果所建立的新技术可成功地检出上述中国人常见的G6PD基因突变并能清楚区分男性杂合子、女性杂合子或纯合子或双重杂合子。盲法分析结果显示,该技术对经DNA直接测序确诊的G6PD标本的诊断准确度和重复性均达到100%。结论单管多重PCR结合分子杂交技术可准确、快速地检测中国人常见的G6PD基因突变且具有经济和实用的优点,非常适合于G6PD缺乏症的大人群分子筛查和临床样品的基因诊断。

利用二代测序数据判定SNP基因型

通过将二代测序数据与连接酶检测反应(ligase detection reaction,LDR)对单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)基因分型的结果进行比对,确定二代测序数据判定SNP基因型的经验性阈值.利用多重聚合酶链式反应(multiplex polymerase chain reaction,multiplex PCR)对91个样本进行19个SNP位点的扩增,扩增的产物混匀纯化后在Ion torrent PGM仪器上进行二代测序.利用LDR技术对相应的SNP位点进行检测,将其分型结果作为二代测序数据判定SNP基因型的标准,确定了二代测序数据判定SNP基因型的阈值:测序深度≥6X,等位基因比率在15%~85%的位点为杂合子,在范围之外的为纯合子,该阈值准确度达到99.6%;针对等位基因频率分布在阈值边缘的数据,结合聚类分析可将正确率提升至100%.研究结果为利用二代测序数据判定SNP基因型提供了一个准确、快捷和经验性的阈值与方案.

基于高通量靶向测序的大鼠遗传质量检测方案建立

目的:将高通量靶向测序运用于实验动物DNA单核苷酸多态性检测,为监测大鼠遗传质量与品系鉴定提供一种新的方法。方法:利用多重PCR技术,以不同品系大鼠为研究对象,选取了21条染色体上的90个单核苷酸多态性(SNP)位点,构建扩增子文库,并通过二代测序仪进行高通量测序,以生物信息学手段分析SNP位点状态。结果:对SHR、WKY、GK、F344共4个近交系及SD封闭群大鼠进行SNP分型,不仅能够检测出近交系大鼠纯合子的情况,还能很好的区分出不同品系的大鼠。结论:本实验建立了一条高通量测序管道,实现了常见近交系大鼠快速、高通量的基因分型,可用于遗传质量检测和品系鉴定。

利用二代测序技术进行近交系小鼠品系验证

为了对生产群中的无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级近交系小鼠进行遗传质量检测,以确认其品系正确,未发生突变。选取2个品系(Balb/cByJ和C57BL/6J)雌雄各半,共16只小鼠,通过多重靶向多聚酶链反应(PCR),扩增包含112个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点的DNA片段,对其进行二代测序(next-generation sequencing,NGS),获得它们在这些SNP位点的基因型。经二代测序后,得到有效读取数为6118873,每个位点的平均读取数为3631,97个SNP位点在所有的小鼠中都被分型,另外15个SNP位点,至少在1个样本中没有被检出。其中,6个SNP只在一个品系的小鼠中有结果,还有2个SNP只在一种性别的小鼠中有结果。在所有样本中得到的全部SNP分型结果都符合其品系的基因型,且均为纯合子。送检的小鼠遗传特征稳定,利用二代测序技术进行SNP分型,能对近交系小鼠的遗传特性进行快速准确的评估。

Identification of connexin 50 and 57 mRNA in A-type horizontal cells of the rabbit retina

Horizontal cells (HCs) mediate negative feedback to photoreceptors. In the mammalian retina, there are two types of HCs, which are extensively coupled to neighboring cells through homologous gap junctions. The permeability and therefore the strength of feedback can be regulated by light intensity, dopamine and many other factors. However, the component(s) of the most prominent gap junctions, those between A-type HCs in the rabbit retina, is still unknown. In this study, we compared the sequences of many types of mammalian connexins, obtained partial sequences of rabbit connexin 50 and 57. Using specific primers designed against the rabbit sequences, we identified mRNAs of connexin 50 and/or 57 in visually selected single A-type HC using multiplex RT-PCR.

基于四引物扩增受阻突变体系PCR的多重乳腺癌相关SNP位点检测方法的建立

为提高单核苷酸多态性检测的通量,引入多重嵌合引物PCR和毛细管电泳对四引物扩增受阻突变体系PCR进行改进.针对乳腺癌位点rs4784227(C>T),rs1219648(G>A)和rs3803662(T>C)设计特异性嵌合引物,经一次PCR扩增后,通过毛细管电泳分析产物长度,同时确定3个位点的基因型.70份全血和口腔拭子样本,电泳结果均与测序一致,实现成功分型.本方法仅需一次PCR和一次毛细管电泳即可获得3个位点的分型结果,操作简单、快速准确.

应用单管多重PCR诊断缺失型α-地中海贫血

目的探讨应用单管多重PCR对缺失型α地中海贫血进行诊断,并了解-SEA、-α3.7、-α4.2三种缺失型在广西南宁农村地区人群中的分布情况。方法对466例用血液学参数分析初筛为α地中海贫血患者进行基因诊断。结果初筛为α地中海贫血466例临床标本,基因检测证实326例为α地中海贫血。在326例α地中海贫血患者中,--SEA/αα197例、-α3.7/αα64例、-α4。2/αα50例,占60.43%、19.63%和15.34%。与PCR检测相比,MCV、MCH和HbA2检测的灵敏度分别为86.20%、79.45%、77.61%;检测特异度分别89.29%、66.43%、71.14%。结论与血液学检测方法相比,单管多重PCR检测具有快速、准确的优点,可用于大面积人群和临床样品的缺失型α-地中海贫血的分子流行病学调查及产前诊断。