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目的:已有研究表明人的运动能力和训练水平存在极大的个体差异,如何从基因组水平探知该差异并将其应用到运动实践值得探讨。本研究拟通过文献资料研究探讨数字PCR技术在群体基因组水平上的差异研究,为今后运动员选材、个性化训练以及个性化运动处方提供理论依据。方法:传统的核酸扩增技术如聚合酶链反应(PCR),能够高灵敏度地测定极少量的核酸进行定性分析,但无法进行绝对定量分析。数字核酸检测技术可以将单个核酸分子分隔在单个隔室中并进行PCR扩增反应以鉴定目标分子的存在。利用特异性试验、灵敏度试验、变异分析能力以及终点检测和绝对定量进行PCR技术的验证,探讨其在基因表达差异研究(microRNA的表达分析,等位基因的不平衡表达,单细胞基因表达分析)、表观遗传学及基因组学的研究(拷贝数变异(CNV)研究、甲基化含量鉴定、低丰度及稀有序列的精确定量)、个性化基因治疗(肿瘤标记物的有效检测)等方面的应用可行性。结果:特异性试验表明,数字PCR扩增后,其产物经过微滴读取仪分析,除目的基因外的品系均没有扩增,因而特异性扩增效果好;灵敏度试验表明,该方法在10 pg基因组DNA用量时可定量检测到2~16个拷贝,因此可以用于稀有基因突变位点的检测;拷贝数变异试验表明,数字PCR技术能检测样本特有基因的拷贝数变异(CNV),且与荧光原位杂交结果判读基本一致,具有临床应用前景。利用数字PCR技术针对血浆中癌症突变位点的检测性能优于q PCR,LOD达到个位数DNA拷贝,最低可确认突变浓度达到0.01%–0.04%;利用数字PCR技术针对结核分枝杆菌体系研究,该体系具有较好的重复性(r>0.95);数字PCR技术分析血浆游离DNA和利用肿瘤组织进行分型的一致性为93.4%、灵敏度为87.2%、特异性为100%;数字PCR技术不受逆转录过程中"滚环现象"产生的长单链c DNA的干扰,较qPCR能更准确地用于环状RNA的定量检测,能够用于microRNA的表达分析研究。结论:数字PCR能够在基因表达量差异研究、表观遗传学及基因组学的研究、个性化基因治疗的应用等方面提供极大的技术优势,并对运动员基因选材、个性化训练和个性化运动处方研究提供了一种全新的技术思路与手段。