动物细胞基因组DNASNP生物芯片检测.doc

动物细胞基因组DNA SNP的生物芯片检测 来源： 易生物实验 浏览次数：2082 网友评论 0 条 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在群体中的发生频率不小于1%。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，目前已发现约400万个SNP遗传标记。 关键词： 动物细胞 基因组DNA SNP 生物芯片 单核苷酸多态性 single nucleotide polymorphism 实验原理：1、SNP的概念及意义单 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在群体中的发生频率不小于1%。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，目前已发现约400万个SNP遗传标记。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）[指同型碱基之间的转换，如嘌呤与嘌呤( G-A) 、嘧啶与嘧啶( T-C) 间的替换]或颠换（transversion）[指发生在嘌呤与嘧啶(A-T、A-C、C-G、G-T) 之间的替换]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。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。SNP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。转换已C→T为主（图27-1），其原因是CpG的C是甲基化的，容易自发脱氨基形成胸腺嘧啶T，CpG 也因此变为突变热点。 图27-1 根据人类基因组的研究资料，DNA的核苷酸序列在不同个体中至少有99.9％是相同的；但在任意选定的两个个体中，DNA序列可以有数以百万计的变异点，其中绝大多数都属于SNP。SNP是人类基因组DNA序列中最常见的变异形式。据估计，发生在基因的蛋白质编码区的约4万个SNP，可以导致蛋白质合成时 氨基酸的“错义”改变。现已知，至少93％的人类基因都存在SNP。人类基因组SNP研究所揭示的人种、人群和个体之间DNA序列的差异以及这些差异所表现的意义将对疾病的诊断、治疗和预防带来革命性的变化。SNP被称为“第三代DNA遗传标记”。这种遗传标记的特点是单个碱基的置换，与第一代的RFLP及第二代的STR以长度的差异作为遗传标记的特点截然不同。SNP的分布密集，在人类基因组中被认为有300万个以上的SNP遗传标记，这可能达到了人类基因组多态位点数目的极限，因此被认为是应用前景最好的遗传标记物。 2、SNP检测方法传统的SNP检测方法是采用一些已有的成熟技术，如DNA测序、限制性酶切片段长度多态性(RFLP)、单链构象多态性(SSCP)、变性梯度凝胶电泳分析（DGGE），温度梯度凝胶电泳(TGGE)、等位基因特异的寡聚核苷酸杂交(ASO)、等位基因特异 聚合酶链反应分析（AS-PCR）等。但这些必须通过凝胶电泳进行检测，因此，距快速、高效、自动化的目标还相差甚远。传统的RFLP只能检测到SNP的一部分，测序技术既费时费力，又不易实现自动化，不适宜于SNP的检测；SSCP则很难满足自动化的需要，难以大规模开展工作。因此，这些方法均未被广泛采用。目前已有多种新兴的方法可用于SNP检测，如变性的高效 液相色谱检测(DHPLC)、等位基因特异性延伸（allele-specific primer extension，ASPE）、单碱基延伸（single base extension，SBE）技术、DNA列阵微测序法、动态等位基因特异的杂交、寡聚核苷酸特异的连接（OLA）、TaqMan探针技术、分子信标（molecular beacons）技术、Minisequencing、DNA芯片等。其中基因芯片技术具有高通量、简便快捷、平行化和成本低廉等优点，且芯片技术的高密度探针矩阵可为大规模SNP分型提供一个高效检测途径。芯片技术平台包括微球微点阵，纤维薄膜微点、玻璃片基微点阵芯片等，其探针密度跨越范围几百至上百万不等，其中GoldenGateTM所使用的微球芯片密度可达100万，Affyme