基于多重核酸侵入反应的通用SNP检测芯片研究及在个体化用药中的应用评价

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaopirate
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基因导向的个体化用药需要一次测定多个与药物相关的SNP位点,而目前常用的方法大多一次只能检测一个位点。基因芯片能够实现高通量的SNP检测,但现有基因芯片往往存在样品制备通量低、需要位点特异的荧光标记探针和位点特异的杂交探针、操作繁琐、通用性差、检测成本高、易污染等缺点。本论文针对基因芯片存在的上述问题,创新性地将多重核酸侵入反应与基于碱基序列条形码(zipcode)编码的通用芯片技术相偶联,利用多重核酸侵入反应识别SNP位点并信号放大核酸模板,产生SNP特异性zipcode,再将产生的zipcode与基于连接反应的通用芯片杂交,最后利用公用荧光探针对所有SNP位点进行检测,最终建立了一种基于信号扩增,且荧光标记探针和杂交探针均为通用的低成本SNP检测芯片,实现了无交叉污染、廉价和高通量地检测个体化用药相关SNP位点的目标。本论文首先通过对芯片修饰条件的优化,点样液的筛选,点样探针浓度和杂交温度的优化,建立了基于碱基堆积杂交和公用荧光探针的通用芯片,并实现了对zipcode的特异性检测。但碱基堆积效应作用力较弱,在核酸侵入反应的下游探针大量存在时,难以产生信号。在此基础上,通过筛选连接酶种类,优化连接酶用量、反应液离子浓度、杂交温度、杂交时间等因素,建立了连接反应介导的通用检测芯片,该通用芯片的检测限能达到2 pM的zipcode片段,并具有良好的特异性,能区分碱基缺口和连接位点附近5个碱基以内的单碱基错配。之后,进一步将核酸侵入反应与连接反应介导的通用芯片相偶联,通过合理设计与筛选zipcode,并优化核酸侵入反应体系的组成、反应时间、下游探针浓度、上游探针浓度、AfuFEN1酶量等因素,实现了一步核酸侵入反应与通用芯片的偶联,能够检测到105拷贝的待测模板,并能特异性的区分核酸侵入反应切割位点附近的突变碱基。然而,一步核酸侵入反应偶联基于连接反应的通用芯片无法实现对基因组DNA直接检测,需要进一步提高检测灵敏度。因此,首先尝试了两步核酸侵入反应与基于连接反应的通用芯片偶联,未能提高灵敏度,后又利用一定循环数的多重PCR来增加核酸侵入反应的模板数和对基因组DNA进行片段化,建立了基于多重PCR预扩增和多重核酸侵入反应的通用SNP检测芯片,通过进一步优化zipcode的长度、扩增循环数以及核酸侵入反应下游探针浓度,使所建立的方法能够通过单管PCR扩增和单管核酸侵入反应,同时检测基因组DNA上的14个SNP位点。对20例临床血液标本的14个与个体化用药密切相关的SNP位点的检测结果与sanger测序结果完全一致,表明本方法具有良好的准确性,并能应用于临床样本的检测。本论文建立的基于多重PCR预扩增结合基于多重核酸侵入反应的通用SNP检测芯片,由于其单管多重检测、预扩增循环数少不易污染,且芯片的杂交探针和荧光标记具有通用性,能有效解决现有基因芯片中存在的样品制备通量低,易污染,需要特异的荧光标记和位点特异的杂交探针等缺点,极大地降低了检测成本,简化了操作,满足了临床在进行个体化用药时常常需要同时对多个基因,多个SNP位点进行检测的需求,为临床基因导向的个体化医疗提供一种有力工具。
其他文献
生物膜是镶嵌有蛋白质和糖类的磷脂双分子层,起着划分和分隔细胞和细胞器作用,参与了物质、能量和信息交换等生命活动。正确认识和理解生物膜的组成、结构、功能及生物膜与外界的相互作用,对生物学、医药学和工农业等实际问题起到了重要的指导作用。磷脂膜作为生物膜的基础骨架成为研究复杂的生物膜功能与结构的简单模型系统。在本论文中,我们利用倒置荧光显微镜、石英晶体微天平及耗散系数测量仪(QCM-D)、共聚焦激光扫描
自从福特在其汽车工厂成功建立装配线之后,装配线已被广泛应用于食品、日用品和电子消费品等产品的生产过程中。由于构建一条装配线的成本往往比较昂贵,因此,如何设计一条高效、低成本的装配线是制造企业在激烈竞争中非常有效的措施之一。作为装配线设计过程中的关键问题之一,装配线平衡问题已被证明为NP-hard问题,自二十世纪六十年代开始得到学术界的关注。值得一提的是,大量的学者过于集中研究求解简单装配线平衡问题
文章首先明确了相关统计指标,然后在统计分析2017—2019年全国与浙江省的学前教育发展与国民经济发展有关数据的基础上,对学前教育发展与国民经济发展现状、发展趋势及两者的相关性与协调性进行了探讨,最后提出了提高浙江省学前教育水平的建议。
信息技术的变革深刻影响着人们的工作、生活乃至思想观念。当前信息的载体主要是电子和光子,随着电子集成芯片技术越来越接近发展的极限,摩尔定律正受到越来越严峻的挑战。同时随着信息量的增加,人们对通信速度和容量提出了更高的要求,考虑到光子可作为最快速的信息载体,因而光子芯片技术受到人们越来越多的关注。为了实现光子集成,人们提出了各种各样的微纳光子体系,例如:光子晶体、金属表面等离激元、超材料与超表面等。另
《中国石拱桥》1962年进入人民教育出版社十年制学校初中课本(试用本)语文教材,是不折不扣的"老课文"。历经近60年的教学实践与研究探索,在文献层面大致可以分为三个相对集中的研究主题。其一,中国石拱桥的科技资料。这部分文献主要讨论石拱桥的起源,石拱桥的发展历程和当代面貌,具体说明赵州桥的设计
期刊
边界层现象在技术上是指在一块区域中的流体由于固体的运动受到了影响。基于这样的事实,在边界区域,粘力起主要作用。这块区域是由基于Navier-Stokes方程的无限或半无限复杂的自然域决定的。到目前为止,Navier-Stokes方程的解答在已有文献中都尚未提及,所以本文通过相似变换得到了半无限区域中基于牛顿和非牛顿流体模型的Navier-Stokes方程的解答。众所周知,传热是我们需要将热量从一个
本文的研究内容主要关注于α衰变结团模型中的一个重要的物理量——α预形成因子(α-preformationfactor,简称:Pα)。α预形成因子所描述的是α结团在原子核内部的形成的概率,它反映了衰变母核初态波函数中α结团化成分的比重。在对α衰变的早期研究中,Pα通常被假设为1,即认为α结团本来已经存在于原子核内部,这种简单的假设导致了衰变宽度的理论值与实验值之间出现了固定的偏差。随后,科学家们意识
近年来,干旱荒漠矿区的生态恢复工作愈发受到重视。然而,干旱荒漠区土壤资源稀缺,矿区复垦土源不足,但表土剥离、保护和利用工作一直没有得到重视,导致大量的土壤和种子资源被浪费。本文以西北干旱荒漠区典型煤炭城市乌海为研究区,通过野外调查分析,研究了土壤种子库特征及其影响机理;通过实地模拟不同降雨和人工水肥赤霉素施加下的表土持久种子库萌发和幼苗生长情况,探究干旱荒漠区土壤种子库激活条件和效应。旨在为干旱荒
在数字化和网络化浪潮的逐步推动下,情报学、自然语言处理和文本挖掘的研究对象和任务正在悄然发生改变,这种改变主要表现在,从非结构化文本中来获取人们需要的知识成为一种趋势,而基于大规模语料从宏观整体层面来考察词汇的分布规律、挖掘语言网络内部的结构特征、利用语言网络结构来获取词汇之间的词义关系正是顺应这一研究趋势而开展的词汇级知识的探究。基于语料库的词汇级知识的挖掘和获取研究不仅有利于词汇知识组织、词典