乳液PCR扩增复杂基因序列的方法建立及普通PCR的比较

该研究分析普通PCR的不足,通过较多实验研究初步建立乳液PCR方法,改善PCR实验技术.采用人工合成的乳酸杆菌质粒为模板,不同成分配比条件下的乳液PCR和普通PCR对质粒序列进行扩增,对扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳,电泳结束后对凝胶进行Gelred染色并用GS-800灰度扫描仪成像.进一步分析乳液PCR和普通PCR扩增产物的特异性以及不同成分配比条件下乳液PCR的扩增质量.通过比较两种PCR方法的扩增结果可得,在相同条件下,乳液PCR扩增特异性高于普通PCR扩增,并确定当水相中加入100 g/L BSA,水油体积比在1∶2.5时,破乳水饱和乙醚体积比为1∶1时,水油相在1700 rpm条件下连续混合5 min时扩增效果最好.

乳液单引物PCR构建随机ssDNA文库方法的建立及优化

目的建立并优化乳液单引物PCR扩增法,高效构建高质量随机ss DNA文库,以提高从随机文库中筛选适配子的几率。方法构建长90 bp（含52 bp随机序列）寡核苷酸文库,用乳液PCR转换成ds DNA文库,再以ds DNA文库为模板,分别用乳液单引物PCR和常规单引物PCR扩增制备ss DNA文库,并对二者进行比较。通过改变模板、聚合酶、d NTP和引物浓度优化乳液单引物PCR反应条件。结果乳液PCR能高效扩增出ds DNA文库且无副产物;常规单引物PCR构建ss DNA文库时,15个循环时即有大量副产物产生,且与产物条带混合一起无法分离;而乳液单引物PCR从15～35个循环均无副产物生成,且产物量多于常规单引物PCR。在优化乳液单引物PCR时,模板浓度对产物量影响最大,引物浓度对副产物的量影响最大。结论乳液单引物PCR能显著提高产物量并控制副产物的量,可提高指数富集配体进化（SELEX）技术筛选效率。

高特异性心肌肌钙蛋白Ⅰ适配体的ePCR技术筛选及其表征

目的筛选出与心肌肌钙蛋白I(cTnI)具有高亲和力和高特异性的核酸适配体,为诊断急性心肌梗死(AMI)提供实验基础。方法采用基于乳液PCR(ePCR)的SELEX技术筛选出能与cTnI特异性结合的3个适配体,并对ePCR条件进行优化,对适配体进行亲和力(Kd值)测定并与市售cTnI抗体进行比较,选出Kd值最小的适配体,进行特异性鉴定。结果SELEX过程中通过优化得到ePCR最佳条件,筛选得到的3个适配体均对cTnI具有较强的亲和力,其Kd值范围为2.04~16.85 nmol/L,其中适配体Apt-1的亲和力最强[Kd为(2.04±0.11)nmol/L]且优于市售抗体,特异性高,敏感性强,不与其他相关蛋白有非特异性结合。结论筛选出的适配体Apt-1能与cTnI产生高亲和力的特异性结合,可进一步用于临床样本中cTnI的检测。

基于二次打断IPed DNA片段ChIP-Seq的模拟分析

ChIP-Seq是在全基因组水平上研究活体细胞中蛋白质和DNA相互作用谱的有效手段.近年来,随着高通量短序列DNA测序技术的快速发展,研究基于新一代DNA测序方法的ChIP-Seq分析算法已经成为热点之一.然而,目前报道的分析方法主要是基于对免疫共沉淀获得的DNA片段进行片段大小选择后的ChIP-Seq数据,也就是主要针对Solexa系统获得的数据进行分析的算法.SOLiD系统是目前测序通量最高的新一代DNA测序系统.在SOLiD系统的DNA测序文库制备过程中,采用对免疫共沉淀获得的DNA片段进行二次超声打断可以满足ePCR对序列长度的要求,因此SOLiD测序文库中的DNA测序片段较短.到目前为止,基于SOLiD系统测序特点的ChIP-Seq研究很少报道.本文旨在研究测序文库中DNA片段的长度对ChIP-Seq分析的影响.通过真实的ChIP-seq数据和模拟产生的ChIP-Seq数据,对目前3种主要的ChIP-Seq分析方法(CisGenome,SISSRs以及MACS)的特点进行研究.有报道表明来自Solexa系统的ChIP-Seq数据局部有明显的正负链双峰特征,而通过对真实的来自SOLiD系统的ChIP-Seq数据特征的挖掘,我们发现单个峰局部无明显的正负链双峰特征,并且峰的局部的序列分布大部分符合正态分布.基于这些特征,我们模拟了两个不同测序平台的ChIP-Seq实验.在控制了模拟实验的可比性后,我们发现当前基于Solexa文库制备方案的ChIP-Seq数据发展的算法,并不能有效地捕获来自SOLiD系统的ChIP-Seq数据特征.我们的研究还表明,误用ChIP-seq软件可能是导致部分SOLiD的ChIP-seq实验失败的原因.因此,需要开发一种新的基于二次打断IPedDNA片段的ChIP-Seq分析策略.

在光纤芯片上进行高速个体化全基因组测序

新近发展的在光纤芯片上做高通量测序的技术，可以将人类全基因组序列的测定时间由目前所用的10年时间缩短到100d。光纤芯片上的基因组测序结合了磁珠、乳液PCR和焦磷酸测序法等技术，利用光纤优良的表面性质和有效的加工工艺，将光纤制作成一种基因芯片。在芯片上用磁珠来耦联DNA、RNA等微量反应物。乳液PCR可以获得大量的不同的基因组DNA片段。乳液PCR和光纤芯片都是由于有了磁珠作为微量反应物的载体，从而可以将反应一再小型化。而这些技术的结合，工作效率是目前常规的测序方法的100多倍。成功实现了基因组测序反应小型化、高通量化的思想，大大降低了成本，减少了完成全基因组测序的时间。