基因多態(tài)性的檢測(cè)方法

1、基因多態(tài)性的檢測(cè)方法多態(tài)性(polymorphism)是指處于隨機(jī)婚配的群體中，同一基因位點(diǎn)可存在2種以上的基因型。在人群中，個(gè)體間基因的核苷酸序列存在著差異性稱為基因(DNA)的多態(tài)性(genepolymorphism)。這種多態(tài)性可以分為兩類，即DNA位點(diǎn)多態(tài)性(sitepolymorphism)和長(zhǎng)度多態(tài)性(longthpolymorphism)。基因多態(tài)性的主要檢測(cè)方法簡(jiǎn)述如下：1. 限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(RestrictionFragmentLengthPolymorphism,RFLP):由DNA的多態(tài)性，致使DNA分子的限制酶切位點(diǎn)及數(shù)目發(fā)生改變，用限制酶切割基因組時(shí)，所產(chǎn)生的片

2、段數(shù)目和每個(gè)片段的長(zhǎng)度就不同，即所謂的限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性，導(dǎo)致限制片段長(zhǎng)度發(fā)生改變的酶切位點(diǎn)，又稱為多態(tài)性位點(diǎn)。最早是用SouthernBlot/RFLP方法檢測(cè)，后來(lái)采用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)與限制酶酶切相結(jié)合的方法?，F(xiàn)在多采用PCR-RFLP法進(jìn)行研究基因的限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性。2. 單鏈構(gòu)象多態(tài)性(SSCP):是一種基于單鏈DNA構(gòu)象差別的點(diǎn)突變檢測(cè)方法。相同長(zhǎng)度的單鏈DNA如果順序不同，甚至單個(gè)堿基不同，就會(huì)形成不同的構(gòu)象。在電泳時(shí)泳動(dòng)的速度不同。將PCR產(chǎn)物經(jīng)變性后，進(jìn)行單鏈DNA凝膠電泳時(shí)，靶DNA中若發(fā)生單個(gè)堿基替換等改變時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)泳動(dòng)變位(mobilityshift)，多用

3、于鑒定是否存在突變及診斷未知突變。3. PCR-ASO探針?lè)?PCR-allelespecificoligonucleotide,ASO)：即等位基因特異性寡核苷酸探針?lè)?。在PCR擴(kuò)增DNA片段后，直接與相應(yīng)的寡核苷酸探雜交，即可明確診斷是否有突變及突變是純合子還是雜合子。其原理是：用PCR擴(kuò)增后，產(chǎn)物進(jìn)行斑點(diǎn)雜交或狹縫雜交，針對(duì)每種突變分別合成一對(duì)寡核苷酸片段作為探針，其中一個(gè)具有正常序列，另一個(gè)則具有突變堿基。突變堿基及對(duì)應(yīng)的正常堿基勻位于寡核苷酸片段的中央，嚴(yán)格控制雜交及洗脫條件，使只有與探針序列完全互補(bǔ)的等位基因片段才顯示雜交信號(hào)，而與探針中央堿基不同的等位基因片段不顯示雜交信號(hào)，如果

4、正常和突變探針都可雜交，說(shuō)明突變基因是雜合子，如只有突變探針可以雜交，說(shuō)明突變基因?yàn)榧兒献樱舨荒芘c含有突變序列的寡核苷探針雜交，但能與相應(yīng)的正常的寡核苷探針雜交，則表示受檢者不存在這種突變基因。若與已知的突變基因的寡核苷探針勻不能雜交，提示可能為一種新的突變類型。4. PCR-SSO法：SSO技術(shù)即是順序特異寡核苷酸法(SequenceSpecificOligonucleotide,SSO)。原理是PCR基因片段擴(kuò)增后利用序列特異性寡核苷酸探針，通過(guò)雜交的方法進(jìn)行擴(kuò)增片段的分析鑒定。探針與PCR產(chǎn)物在一定條件下雜交具有高度的特異性，嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)的原則。探針可用放射性同位素標(biāo)記，通過(guò)放射自

5、顯影的方法檢測(cè)，也可以用非放射性標(biāo)記如地高辛、生物素、過(guò)氧化物酶等進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記物檢測(cè)。5. PCR-SSP法：序列特異性引物分析即根據(jù)各等位基因的核苷酸序列，設(shè)計(jì)出一套針對(duì)每一等位基因特異性的(allele-specific)、或組特異性(group-specific)的引物，此即為序列特異性引物(SSP)。SSP只能與某一等位基因特異性片段的堿基序列互補(bǔ)性結(jié)合，通過(guò)PCR特異性地?cái)U(kuò)增該基因片段，從而達(dá)到分析基因多態(tài)性的目的。6. PCR-熒光法：用熒光標(biāo)記PCR引物的5'端，熒光染料FAM和JOE呈綠色熒光，TAMRA呈紅色熒光，COUM呈蘭色熒光，不同熒光標(biāo)記的多種引物同時(shí)參加反

6、應(yīng)，PCR擴(kuò)增待檢測(cè)的DNA，合成的產(chǎn)物分別帶有引物5'端的染料，很容易發(fā)現(xiàn)目的基因存在與否。7. PCR-DNA測(cè)序：是診斷未知突變基因最直接的方法，由于PCR技術(shù)的應(yīng)用，使得DNA測(cè)序技術(shù)從過(guò)去的分子克隆后測(cè)序進(jìn)入PCR直接測(cè)序。PCR產(chǎn)物在自動(dòng)測(cè)序儀上電泳后測(cè)序。常用方法有：Sanger雙脫氧末端終止法;Maxam-Gilbert化學(xué)裂解法；DNA測(cè)序的自動(dòng)化。目前DNA順序全自動(dòng)激光測(cè)定法是最先進(jìn)的方法。8. PCR指紋圖法(PCR-fingerprints):實(shí)用于快速的同種異型DR/Dw配型。在DR/DW純合子及雜合子個(gè)體中，每種DR單倍型及每種單倍型組合所產(chǎn)生的單鏈環(huán)狀結(jié)

7、構(gòu)的大小、數(shù)目和位置各異，由于同質(zhì)雙鏈和異質(zhì)雙鏈之間的分子構(gòu)象不同。因此，在非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳時(shí)，它們的遷移率各不相同，從而獲得單倍型特異的電泳帶格局即PCR指紋。也有人用人工合成的短寡核苷酸片段作為探針，同經(jīng)過(guò)酶切的人體DNA作Southernblot，可以得出長(zhǎng)度不等的雜交帶，雜交帶的數(shù)目和分子量的大小具有個(gè)體特異性，除非同卵雙生，幾乎沒(méi)有兩個(gè)人是完全相同的，就象人的指紋一樣，人們把這種雜交帶圖形稱為基因指紋(genefinger-printing)。9. 基因芯片法：又稱為DNA微探針陣列(Microarray)。它是集成了大量的密集排列的大量已知的序列探針，通過(guò)與被標(biāo)記的若干靶核

8、酸序列互補(bǔ)匹配，與芯片特定位點(diǎn)上的探針雜交，利用基因芯片雜交圖象，確定雜交探針的位置，便可根據(jù)堿基互補(bǔ)匹配的原理確定靶基因的序列。這一技術(shù)已用于基因多態(tài)性的檢測(cè)。對(duì)多態(tài)性和突變檢測(cè)型基因芯片采用多色熒光探針雜交技術(shù)可以大大提高芯片的準(zhǔn)確性、定量及檢測(cè)范圍。應(yīng)用高密度基因芯片檢測(cè)單堿基多態(tài)性，為分析SNPs提供了便捷的方法。10. AFLP(AmplicationFragmentLengthPolymorphism)法AFLP技術(shù)是一項(xiàng)新的分子標(biāo)記技術(shù)，是基于PCR技術(shù)擴(kuò)增基因組DNA限制性片段，基因組DNA先用限制性內(nèi)切酶切割，然后將雙鏈接頭連接到DNA片段的末端，接頭序列和相鄰的限制性位點(diǎn)序

9、列，作為引物結(jié)合位點(diǎn)。限制性片段用二種酶切割產(chǎn)生，一種是罕見(jiàn)切割酶，一種是常用切割酶。它結(jié)合了RFLP和PCR技術(shù)特點(diǎn)，具有RFLP技術(shù)的可靠性和PCR技術(shù)的高效性。由于AFLP擴(kuò)增可使某一品種出現(xiàn)特定的DNA譜帶，而在另一品種中可能無(wú)此譜帶產(chǎn)生，因此，這種通過(guò)引物誘導(dǎo)及DNA擴(kuò)增后得到的DNA多態(tài)性可做為一種分子標(biāo)記。AFLP可在一次單個(gè)反應(yīng)中檢測(cè)到大量的片段。以說(shuō)AFLP技術(shù)是一種新的而且有很大功能的DNA指紋技術(shù)。11. DGGE（denaturinggradinentelectrophoresis,DGGE）法變性梯度凝膠電泳法（）DGGE法分析PCR產(chǎn)物，如果突變發(fā)生在最先解鏈的DN

10、A區(qū)域，檢出率可達(dá)100%，檢測(cè)片段可達(dá)1kb，最適圍為100bp-500bp?；驹砘诋?dāng)雙鏈DNA在變性梯度凝膠中進(jìn)行到與DNA變性濕度一致的凝膠位置時(shí),DNA發(fā)生部分解鏈，電泳適移率下降，當(dāng)解鏈的DNA鏈中有一個(gè)堿基改變時(shí)，會(huì)在不同的時(shí)間發(fā)生解鏈，因影響電泳速度變化的程度而被分離。由于本法是利用溫度和梯度凝膠遷移率來(lái)檢測(cè)，需要一套專用的電泳裝置，合成的PCR引物最好在5'末端加一段40bp-50bp的GC夾，以利于檢測(cè)發(fā)生于高熔點(diǎn)區(qū)的突變。在DGGE的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了用濕度梯度代替化學(xué)變性劑的TGGE法（溫度梯度凝膠電泳temperaturegradientgelelectro

11、phoresis,TGGE）。DGGE和TGGE均有商品化的電泳裝置，該法一經(jīng)建立，操作也較簡(jiǎn)便，適合于大樣本的檢測(cè)篩選。12. RAPD（RandomamplifiedpolymorphicDNA）法運(yùn)用隨機(jī)引物擴(kuò)增尋找多態(tài)性DNA片段可作為分子標(biāo)記。這種方法即為RAPD（RandomamplifiedpolymorphicDNA，隨機(jī)擴(kuò)增的多態(tài)性DNA）。盡管RAPD技術(shù)誕生的時(shí)間很短，但由于其獨(dú)特的檢測(cè)DNA多態(tài)性的方式以及快速、簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，使這個(gè)技術(shù)已滲透于基因組研究的各個(gè)方面。該RAPD技術(shù)建立于PCR技術(shù)基礎(chǔ)上，它是利用一系列（通常數(shù)百個(gè)）不同的隨機(jī)排列堿基順序的寡聚核苷酸單鏈（通常為10聚體）為引物,對(duì)所研究基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增聚丙烯酰胺或瓊脂糖電泳分離，經(jīng)EB染色或放射性自顯影來(lái)檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物DNA片段的多態(tài)性，這些擴(kuò)增產(chǎn)物DNA片段的多態(tài)性反映了基因組相應(yīng)區(qū)域的DNA多態(tài)性。RAPD所用的一系列引物DNA序列各不相同，但對(duì)于任一特異的引物，它同基因組DNA序列有其特異的結(jié)合位點(diǎn)這些特異的結(jié)合位點(diǎn)在基因組某些區(qū)域內(nèi)的分布如符合PCR擴(kuò)增反應(yīng)的條件，即引物在模板的兩條鏈上有互補(bǔ)位置,且引物3'端相距在一定的長(zhǎng)度范圍之內(nèi)，就可擴(kuò)增出DNA片段因此如果基因組在這些區(qū)域發(fā)生DNA片段插入、缺失或堿基突變就可能導(dǎo)致這些