本發(fā)明屬于分子生物學(xué)領(lǐng)域,具體涉及一種檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的組合物和方法,本發(fā)明還涉及檢測(cè)目標(biāo)核酸變異體的試劑盒,廣泛應(yīng)用于核酸擴(kuò)增、基因變異體體外診斷、基因分型等領(lǐng)域。
背景技術(shù):
基因突變(gene mutation)是由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變?;蛲蛔兎譃閮煞N,性細(xì)胞突變以及體細(xì)胞突變。性細(xì)胞突變是指發(fā)生在性細(xì)胞的突變,是可遺傳的突變類型。除性細(xì)胞外的體細(xì)胞發(fā)生的突變不會(huì)造成后代的遺傳改變,卻可以引起當(dāng)代某些細(xì)胞的遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。絕大部分體細(xì)胞突變無表型效應(yīng)。體細(xì)胞突變是一種稀有突變,體細(xì)胞突變存在于大量的野生型背景DNA序列中,相對(duì)于野生型背景序列的含量,體細(xì)胞突變含量很少。如腫瘤患者組織和外周血內(nèi)含有少量的腫瘤細(xì)胞DNA,初期出現(xiàn)的細(xì)菌和病毒耐藥情況等。體細(xì)胞突變常與疾病的發(fā)病相關(guān),可以作為疾病發(fā)病的標(biāo)記物、預(yù)后判斷的主要標(biāo)志以及用藥指導(dǎo)的標(biāo)志物。因此,體細(xì)胞突變的檢測(cè)對(duì)于疾病的診療和預(yù)后評(píng)價(jià)具有重要的意義。
目前體細(xì)胞突變的檢測(cè)方法主要有DNA測(cè)序法、RFLP-PCR方法、PCR夾子方法(PCR clamping method)、探針擴(kuò)增阻滯突變系統(tǒng)(amplification refractory mutation system,ARMS)、數(shù)字PCR、競(jìng)爭(zhēng)性等位基因特異性熒光探針PCR法(Competitive Allele-Specific Taqman PCR,CAST PCR)等,這些檢測(cè)方法均具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
DNA測(cè)序法是進(jìn)行突變檢測(cè)的可靠方法,也是使用較多的方法。測(cè)序法對(duì)取材和技術(shù)要求比較高,最重要的是,由于測(cè)序方法本身的限制,靈敏度不高,只能對(duì)含量大于20%的目標(biāo)核酸序列突變型變異體進(jìn)行檢測(cè)。
RFLP-PCR方法通過在PCR反應(yīng)之前或是在PCR反應(yīng)的過程中使用限制性內(nèi)切酶,除去了與目標(biāo)核酸序列突變型變異體相似的野生型變異體,從而達(dá)到擴(kuò)增并富集目標(biāo)核酸片段的突變型變異體的目的?;诖朔椒ㄓ卸喾N變化,包括限制性酶切位點(diǎn)突變分析PCR(RSM-PCR)方法,通過在突變位點(diǎn)基于引物連接的擴(kuò)增(APRIL-ATM)方法等等。雖然這類方法具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和成本低廉的優(yōu)點(diǎn),并且在一些特定的實(shí)驗(yàn)中具有較好的選擇性,但是它依賴于突變位點(diǎn)附近具有限制性內(nèi)切酶酶切位點(diǎn),在具體應(yīng)用中,這類方法的選擇性有限。
PCR夾子方法(PCR clamping method)通過抑制目標(biāo)核酸序列的野生型變異體的擴(kuò)增來達(dá)到選擇性擴(kuò)增待檢測(cè)目標(biāo)片段的目的。使用肽核酸(PNA)或使用鎖核酸(LNA)的方法分別在文獻(xiàn)[Henrik et al.,Nucleic Acid Research 21:5332-5336(1993)]和[Luo et al.,Nucleic Acid Research Vol.34,No 2e12(2006)]中公開。但是,由于目標(biāo)核酸序列的野生型變異體與突變型變異體只有1個(gè)或2個(gè)或3個(gè)堿基不同,肽核酸或鎖核酸也易與突變型變異體結(jié)合,從而產(chǎn)生假陰性結(jié)果。
數(shù)字PCR(digital PCR)通過稀釋模板和增加PCR反應(yīng)的數(shù)目來檢測(cè)少量目標(biāo)核酸序列突變型變異體[Vogelstein B,Kinzler KW.Digital PCR.Proc NatlAcad SciUSA1999;96:9236-41]。理論上,當(dāng)核酸模板稀釋到每個(gè)PCR反應(yīng)中僅有一個(gè)或沒有核酸模板時(shí),這個(gè)PCR反應(yīng)中要么沒有擴(kuò)增,要么擴(kuò)增野生型模板或擴(kuò)增突變型模板。結(jié)合相應(yīng)的檢測(cè)方法即可以達(dá)到檢測(cè)少量突變型變異體的目標(biāo)。理論上,該方法通過增加PCR反應(yīng)的數(shù)量選擇性是無限的。但是在實(shí)際操作中,選擇性不僅受限于Taq DNA聚合酶的保真性限制,也受限于同時(shí)能進(jìn)行的PCR數(shù)目。雖然有報(bào)道基于數(shù)字PCR的方法具有高選擇性,如[Bielas JH,Loeb LA.Quantification of random genomic mutations.Nat Methods 2005;2:285-90]所公開的內(nèi)容。但該法通常需要專門的儀器并借助芯片技術(shù),過程非常繁瑣復(fù)雜,成本較高。
探針擴(kuò)增阻滯突變系統(tǒng)(amplification refractory mutation system,ARMS),又名等位基因特異PCR(allele specific PCR,AS-PCR),原理為:利用Taq DNA聚合酶缺少3’-5’外切酶活性,PCR引物的3’端末位堿基必須與其模板DNA互補(bǔ)才能有效擴(kuò)增的原理,針對(duì)不同的已知突變,設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)囊镆詸z測(cè)出突變基因。該方法的主要限制因素是,若突變的位點(diǎn)為弱錯(cuò)配堿基序列,ARMS引物不能有效區(qū)分目標(biāo)核酸序列的野生型變異體和突變型變異體,從而使該方法的選擇性受到影響。此外,在檢測(cè)常見的EGFR突變的14種缺失突變時(shí),采用AS-PCR方法需要14條ARMS引物才可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)[US Premarket Approval Application number:150047(2016)]。
競(jìng)爭(zhēng)性等位基因特異性熒光探針PCR法(Competitive Allele-Specific TaqMan PCR,CAST PCR),其通過封閉探針阻礙野生型變異體的擴(kuò)增,同時(shí)運(yùn)用ARMS引物選擇性放大突變型變異體,兩者的結(jié)合使用在一定程度上降低了ARMS引物與野生型變異體錯(cuò)誤結(jié)合的幾率,但該技術(shù)使用非選擇性的公共探針,缺少對(duì)突變型變異體的有效選擇性檢測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的方法,本發(fā)明所述檢測(cè)方法將具有特殊結(jié)構(gòu)的封閉探針與選擇性檢測(cè)探針一起使用,達(dá)到高選擇性檢測(cè)的目的,其對(duì)缺失突變、插入突變的檢測(cè)效果更顯著。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的檢測(cè)試劑盒,其對(duì)缺失突變、插入突變的檢測(cè)效果更顯著。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的組合物。所述組合物可以包括:(a)封閉探針,與所述目標(biāo)核酸序列的野生型變異體特異性結(jié)合,且其3’末端修飾有阻止其延伸的寡聚核苷酸;(b)檢測(cè)探針,與所述目標(biāo)核酸序列的突變型變異體特異性結(jié)合,并能產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào);(c)引物,與所述目標(biāo)核酸序列的野生型變異體和突變型變異體的共用引物。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述封閉探針3’末端通過非羥基基團(tuán)修飾阻止其延伸,所述非羥基基團(tuán)包括但不局限于磷酸化、氨基、脫氧、鹵代、C3 Spacer、C6 Spacer修飾。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述封閉探針含有核酸雙鏈穩(wěn)定因子。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子位于封閉探針5’端以外位置,包括但不限于堿基的修飾,堿基類似物的使用,核酸骨架的改變,糖基的修飾,優(yōu)先為鎖核酸(locked nucleic acids,LNA)、肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子位于封閉探針5’端,為DNA小溝結(jié)合物/類似物(minor groove binder,MGB)中的一種或一種以上的組合。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述封閉探針5’末端含有抑制核酸酶水解的修飾因子。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述修飾因子包括堿基類似物、核酸骨架、脫氧核糖類似物、肽核酸或硫代磷酸酯。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述檢測(cè)探針5’末端標(biāo)記有熒光報(bào)告基團(tuán),3’末標(biāo)記有熒光淬滅基團(tuán)。
進(jìn)一步地,所述熒光報(bào)告基團(tuán)選自FAM、TET、HEX、JOE、CY3、CY5、ROX或Texas Red;所述熒光淬滅基團(tuán)選自TAMRA、BHQ1、BHQ2或CY5。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述組合物還包括聚合酶,dNTP,和/或適合于PCR擴(kuò)增的其它試劑或緩沖劑。
本發(fā)明還提供一種檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的方法,該方法將待測(cè)核酸樣品與上述檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的組合物混合,進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)通過檢測(cè)檢測(cè)探針的檢測(cè)信號(hào)的變化來檢測(cè)擴(kuò)增子,從而檢測(cè)待測(cè)核酸樣品中的目標(biāo)核酸的突變型變異體。
本發(fā)明進(jìn)一步地,還包括通過檢測(cè)探針的檢測(cè)信號(hào)的變化來定量突變型變異體。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述擴(kuò)增反應(yīng)包括但不限于等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR),所述等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)包括但不限于環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(LAMP)、依賴于核酸序列的擴(kuò)增技術(shù)(NASBA)、滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)(RCA)、單引物等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(SPIA)、依賴于解旋酶的等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(HAD)、鏈替代擴(kuò)增技術(shù)(SDA)、快速等溫檢測(cè)放大技術(shù)(RIDA)、切刻內(nèi)切酶核酸恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(NEMA)。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述擴(kuò)增反應(yīng)是實(shí)時(shí)熒光定量PCR。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述突變型變異體為點(diǎn)突變、插入突變、缺失突變。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面,本發(fā)明提供一種檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的檢測(cè)試劑盒,該試劑盒包括如下成分:封閉探針、檢測(cè)探針和引物;
所述封閉探針與所述目標(biāo)核酸序列的野生型變異體特異性結(jié)合,且其3’末端修飾有阻止其延伸的寡聚核苷酸;
所述檢測(cè)探針與所述目標(biāo)核酸序列的突變型變異體特異性結(jié)合,并能產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào);
所述引物為所述目標(biāo)核酸序列的野生型變異體和突變型變異體的共用引物。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述封閉探針3’末端進(jìn)行非羥基基團(tuán)修飾,包括但不局限于磷酸化、氨基、脫氧、鹵代、C3 Spacer、C6 Spacer修飾。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述封閉探針含有核酸雙鏈穩(wěn)定因子。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子位于封閉探針5’端以外位置,包括但不限于堿基的修飾,堿基類似物的使用,核酸骨架的改變,糖基的修飾,優(yōu)先為鎖核酸(locked nucleic acids,LNA)、肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子位于封閉探針5’端,為DNA小溝結(jié)合物/類似物(minor groove binder,MGB)中的一種或一種以上的組合。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述封閉探針5’末端含有抑制核酸酶水解的修飾因子。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述修飾因子包括堿基類似物、核酸骨架、脫氧核糖類似物、肽核酸或硫代磷酸酯。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述檢測(cè)探針5’末端標(biāo)記有熒光報(bào)告基團(tuán),3’末標(biāo)記有熒光淬滅基團(tuán)。
進(jìn)一步地,所述熒光報(bào)告基團(tuán)選自FAM、TET、HEX、JOE、CY3、CY5、ROX或Texas Red;所述熒光淬滅基團(tuán)選自TAMRA、BHQ1、BHQ2或CY5。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述反應(yīng)混合物還包括聚合酶,dNTP,和/或適合于PCR擴(kuò)增的其它試劑或緩沖劑。
本發(fā)明具有下述積極效果:
1、選擇性能優(yōu)越:本發(fā)明將選擇性擴(kuò)增和選擇性檢測(cè)結(jié)合使用,封閉探針優(yōu)先與野生型變異體結(jié)合,選擇性檢測(cè)探針優(yōu)先與突變型變異體結(jié)合,即使用封閉探針結(jié)合目標(biāo)核酸序列的野生型變異體,使得野生型變異體在擴(kuò)增反應(yīng)中不能被有效擴(kuò)增,從而選擇性擴(kuò)增目標(biāo)核酸序列的突變型變異體,形成突變型變異體擴(kuò)增子。同時(shí)選擇性檢測(cè)探針與突變型變異體結(jié)合,通過檢測(cè)探針熒光信號(hào)的變化來檢測(cè)突變型變異體擴(kuò)增子,因此即使有野生型變異體未被封閉探針結(jié)合,形成野生型變異體擴(kuò)增子,由于其不能與選擇性檢測(cè)探針結(jié)合,也不能產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào),從而阻止封閉探針結(jié)合突變型變異體,解除了封閉探針對(duì)突變型變異體的抑制,避免了假陰性結(jié)果。因此本方法可以在大量野生型變異體中檢測(cè)到微量的突變型變異體。傳統(tǒng)的等位基因特異性PCR(AS-PCR)方法,使用3’末端錯(cuò)配的引物一旦錯(cuò)誤的延伸就相當(dāng)于人為的引入突變型的變異體,這種人為引入的突變型變異體在隨后的每一輪循環(huán)中被作為突變型變異體被擴(kuò)增,而本發(fā)明不存在這一問題,在本發(fā)明中,即使野生型變異體在PCR一輪反應(yīng)中得到了擴(kuò)增,但是擴(kuò)增產(chǎn)物在下一輪反應(yīng)中仍然容易被Blocker結(jié)合而無法高效擴(kuò)增,從而高效的抑制了野生型變異體的擴(kuò)增效率,同時(shí)選擇性檢測(cè)探針的使用實(shí)現(xiàn)了選擇性檢測(cè)。
2、體系簡(jiǎn)單,不容易有副反應(yīng):由于本發(fā)明采用公用引物,因此只需1對(duì)引物即可同時(shí)檢測(cè)多種缺失和/或插入突變,可以有效避免多條引物間形成二聚體。比如采用ARMS PCR方法在檢測(cè)常見的EGFR突變的14種缺失突變時(shí),需要14條ARMS引物才可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)[US Premarket Approval Application number:150047(2016)],而采用本發(fā)明的技術(shù)僅需要1條引物即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有缺失突變的檢測(cè),有效避免多條引物間二聚體的形成,從而減少副反應(yīng)的發(fā)生,提高擴(kuò)增檢測(cè)效率,增強(qiáng)檢測(cè)靈敏度。
3、應(yīng)用廣泛,本發(fā)明可廣泛的應(yīng)用于核酸擴(kuò)增,腫瘤體外診斷,基因分型等領(lǐng)域。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1突變序列(EGFR2235-2249del15)和野生型序列在加入選擇性檢測(cè)探針情況下的擴(kuò)增圖;
圖2突變序列(EGFR2235-2249del15)、野生型序列和兩種序列的混合序列在加入封閉探針、選擇性檢測(cè)探針情況下的擴(kuò)增圖;
圖3突變序列(EGFR2236-2253del18)和野生型序列在加入選擇性檢測(cè)探針情況下的擴(kuò)增圖;
圖4突變序列(EGFR2236-2253del18)、野生型序列和兩種序列的混合序列在加入封閉探針、選擇性檢測(cè)探針情況下的擴(kuò)增圖;
圖5突變序列(EGFR 2319-2320insCAC)對(duì)應(yīng)的野生型序列在有封閉探針和無封閉探針情況下的擴(kuò)增圖;
圖6突變序列(EGFR 2319-2320insCAC)、野生型序列和兩種序列的混合序列在加入封閉探針、選擇性檢測(cè)探針情況下的擴(kuò)增圖;
圖7突變序列(EGFR2310-2311insGGT)對(duì)應(yīng)的野生型序列在有封閉探針和無封閉探針情況下的擴(kuò)增圖;
圖8突變序列(EGFR2310-2311insGGT)、野生型序列和兩種序列的混合序列在加入封閉探針、選擇性檢測(cè)探針情況下的擴(kuò)增圖;
具體實(shí)施方式
為了檢測(cè)存在于大量非待檢測(cè)核酸變異體中的少量待檢測(cè)核酸變異體,發(fā)明人進(jìn)行了大量的研究工作,并提出了本發(fā)明技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容,適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。特別需要指出的是,所有類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的,它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的應(yīng)用已經(jīng)通過較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述,相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的應(yīng)用進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合,來實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。
一方面,本發(fā)明提供了一種檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的組合物。所述組合物可以包括:(a)封閉探針,與所述目標(biāo)核酸序列的野生型變異體特異性結(jié)合,且其3’末端修飾有阻止其延伸的寡聚核苷酸;(b)檢測(cè)探針,與所述目標(biāo)核酸序列的突變型變異體特異性結(jié)合,并能產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào);(c)引物,與所述目標(biāo)核酸序列的野生型變異體和突變型變異體的共用引物。
在一些實(shí)施方案中,所述封閉探針3’末端通過非羥基基團(tuán)修飾阻止其延伸,所述非羥基基團(tuán)包括但不局限于磷酸化、氨基、脫氧、鹵代、C3 Spacer、C6 Spacer修飾。
在一些實(shí)施方案中,所述封閉探針含有核酸雙鏈穩(wěn)定因子。
在一些實(shí)施方案中,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子位于封閉探針5’端以外位置,包括但不限于堿基的修飾、堿基類似物的使用、核酸骨架的改變、糖基的修飾。
在一些優(yōu)選實(shí)施方案中,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子為鎖核酸(locked nucleic acids,LNA)、肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)。
在一些實(shí)施方案中,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子位于封閉探針5’端,為DNA小溝結(jié)合物/類似物(minor groove binder,MGB)中的一種或一種以上的組合。
在一些實(shí)施方案中,所述封閉探針5’末端含有抑制核酸酶水解的修飾因子。
其中所述修飾因子包括堿基類似物、核酸骨架(肽核酸或硫代磷酸酯)、脫氧核糖類似物、肽核酸或硫代磷酸酯。
在一些實(shí)施方案中,所述組合物還包括聚合酶,dNTP,和/或適合于PCR擴(kuò)增的其它試劑或緩沖劑。
本發(fā)明進(jìn)一步地,所述檢測(cè)探針5’末端標(biāo)記有熒光報(bào)告基團(tuán),3’末標(biāo)記有熒光淬滅基團(tuán)。進(jìn)行熒光定量的檢測(cè)方法時(shí)探針完整時(shí),5’端的熒光報(bào)告基團(tuán)受到3’端熒光淬滅基團(tuán)的制約,不能發(fā)出熒光。而檢測(cè)探針與目標(biāo)核酸序列的突變型變異體結(jié)合后,當(dāng)PCR擴(kuò)增時(shí),Taq酶的3'-5'外切酶活性將探針酶切降解,使報(bào)告熒光基團(tuán)和淬滅熒光基團(tuán)分離,5’端的熒光報(bào)告基團(tuán)便會(huì)游離出來,發(fā)出熒光,通過熒光定量PCR達(dá)到檢測(cè)熒光的目的。
進(jìn)一步地,所述熒光報(bào)告基團(tuán)選自FAM、TET、HEX、JOE、CY3、CY5、ROX或Texas Red;所述熒光淬滅基團(tuán)選自TAMRA、BHQ1、BHQ2或CY5。
另一方面,本發(fā)明還提供一種檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的方法,將待測(cè)核酸樣品與上述檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的組合物混合,進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)通過檢測(cè)檢測(cè)探針的檢測(cè)信號(hào)的變化來檢測(cè)擴(kuò)增子,從而檢測(cè)待測(cè)核酸樣品中的目標(biāo)核酸的突變型變異體。
進(jìn)一步的,還可以通過檢測(cè)探針的檢測(cè)信號(hào)的變化來定量突變型變異體。
在一些實(shí)施方案中,所述擴(kuò)增反應(yīng)包括但不限于等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)。
進(jìn)一步的,所述等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)包括但不限于環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(LAMP)、依賴于核酸序列的擴(kuò)增技術(shù)(NASBA)、滾環(huán)擴(kuò)增技術(shù)(RCA)、單引物等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(SPIA)、依賴于解旋酶的等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(HAD)、鏈替代擴(kuò)增技術(shù)(SDA)、快速等溫檢測(cè)放大技術(shù)(RIDA)、切刻內(nèi)切酶核酸恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(NEMA)。
在一些優(yōu)選實(shí)施方案中,所述擴(kuò)增反應(yīng)為實(shí)時(shí)熒光定量PCR。
在一些實(shí)施方案中,所述突變型變異體為點(diǎn)突變、插入突變、缺失突變。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面,本發(fā)明提供一種檢測(cè)目標(biāo)核酸序列變異體的檢測(cè)試劑盒,該試劑盒包括如下成分:封閉探針、檢測(cè)探針和引物;
所述封閉探針與所述目標(biāo)核酸序列的野生型變異體特異性結(jié)合,且其3’末端修飾有阻止其延伸的寡聚核苷酸;
所述檢測(cè)探針與所述目標(biāo)核酸序列的突變型變異體特異性結(jié)合,并能產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào);
所述引物為所述目標(biāo)核酸序列的野生型變異體和突變型變異體的共用引物。
在一些實(shí)施方案中,所述封閉探針3’末端通過非羥基基團(tuán)修飾阻止其延伸,所述非羥基基團(tuán)包括但不局限于磷酸化、氨基、脫氧、鹵代、C3 Spacer、C6 Spacer修飾。
在一些實(shí)施方案中,所述封閉探針含有核酸雙鏈穩(wěn)定因子。
在一些實(shí)施方案中,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子位于封閉探針5’端以外位置,包括但不限于堿基的修飾、堿基類似物的使用、核酸骨架的改變、糖基的修飾。
在一些優(yōu)選實(shí)施方案中,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子為鎖核酸(locked nucleic acids,LNA)、肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)。
在一些實(shí)施方案中,所述核酸雙鏈穩(wěn)定因子位于封閉探針5’端,為DNA小溝結(jié)合物/類似物(minor groove binder,MGB)中的一種或一種以上的組合。
在一些實(shí)施方案中,所述封閉探針5’末端含有抑制核酸酶水解的修飾因子。
其中所述修飾因子包括堿基類似物、核酸骨架(肽核酸或硫代磷酸酯)、脫氧核糖類似物、肽核酸或硫代磷酸酯。
在一些實(shí)施方案中,所述檢測(cè)探針5’末端標(biāo)記有熒光報(bào)告基團(tuán),3’末標(biāo)記有熒光淬滅基團(tuán)。
進(jìn)一步地,所述熒光報(bào)告基團(tuán)選自FAM、TET、HEX、JOE、CY3、CY5、ROX或Texas Red;所述熒光淬滅基團(tuán)選自TAMRA、BHQ1、BHQ2或CY5。
在一些實(shí)施方案中,所述組合物還包括聚合酶,dNTP,和/或適合于PCR擴(kuò)增的其它試劑或緩沖劑。如甘油、Tris·HCl、KCl、MgCl2等。
除非特別定義,本專利所有的科學(xué)或技術(shù)專業(yè)詞匯均與本領(lǐng)域大部分一般人員的普通理解一致。以下的文獻(xiàn)中本領(lǐng)域中大部分專業(yè)名詞的一般定義:[Singleton et al.,Dictionary of Microbiology and Molecular Biology(2nd ed.1994)];[The Cambridge Dictionary of Science and Technology(Walker ed.,1988)];[The Glossary of Genetics,5th Ed.,R.Rieger et al.(eds.),Springer Verlag(1991)];[Hale&Marham,The Harper Collins Dictionary of Biology(1991)]除非另外定義,本專利中所使用的專業(yè)名詞與上述文獻(xiàn)中對(duì)該專業(yè)名詞描述一致。
名詞“核苷酸”一般指的是一個(gè)核苷通過酯鍵與一個(gè)酸性分子或基團(tuán)相連而形成的化合物,例如,核苷的磷酸酯,通常有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)磷酸基團(tuán)共價(jià)連接在核苷的糖基團(tuán)的5號(hào)位上。在一些情況下,核苷酸的定義還包括一些典型核苷酸的同系物或類似物。
名詞“寡聚核苷酸”指的是一種核苷酸之間通過共價(jià)鍵相連形成的多聚體。一個(gè)寡聚核苷酸通常包括至少3個(gè)核苷酸。在某些情況下,寡聚核苷酸也有可能包含有磷氨[Beaucage et al.(1993)Tetrahedron 49(10):1925],硫代磷酸酯[Mag et al.(1991)Nucleic Acids Res.19:1437;and U.S.Pat.No.5644048)],二硫代磷酸酯[Briu et al.(1989)J.Am.Chem.Soc.111:2321],O-甲基磷氨連接[Eckstein,Oligonucleotides and Analogues:A Practical Approach,Oxford University Press(1992))],肽核酸骨架連接[Egholm(1992)J.Am.Chem.Soc.114:1895]。其他的寡聚核苷酸還包括那些帶正電的骨架[Denpcy et al.(1995)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:6097],非離子型骨架(U.S.Pat.Nos.5386023,5637684,5602240,5216141和4469863)和非核糖骨架(U.S.Pat.Nos.5235033和5034506)。寡聚核苷酸包含一個(gè)或多個(gè)碳環(huán)糖也在核酸的定義中[Jenkins et al.(1995)Chem.Soc.Rev.pp.169-176]。那些為了提高分子在特定條件下的穩(wěn)定性或者為了對(duì)寡聚核苷酸進(jìn)行標(biāo)簽等目的在核糖-磷酸骨架上進(jìn)行修飾的情況也包含在寡聚核苷酸的定義范圍內(nèi)。寡聚核苷酸還可能包括各種空間子(spacer)修飾,例如C3 Spacer,C9 Spacer,C18 Spacer等。
名詞“核酸”包括脫氧核糖核酸(DNA),核糖核酸(RNA),DNA-RNA雜交體,寡聚核苷酸,適配體(aptamers),肽核酸(PNAs),PNA-DNA雜交體,PNA-RNA雜交體等等。包括一切線性形式(單鏈或雙鏈)或分支狀形式的共價(jià)相連的核苷酸。一個(gè)典型的核酸通常是單鏈或者雙鏈的,并包含磷酸二脂鍵。
名詞“目標(biāo)核酸序列”指的是待擴(kuò)增的一段核酸序列,該序列作為核酸擴(kuò)增的模板。
名詞“核酸序列變異體”、“核酸變異體”指的是一段特定的核酸序列,不同變異體之間存在差別,這種差別可以是單個(gè)或多個(gè)堿基的不同,也可以是插入、缺失、易位或者以上所有類型的組合。
名詞“野生型變異體”指的是自然存在的“正?!钡幕蛐蛄校诖蠖鄶?shù)群體中同一基因序列出現(xiàn)頻率最高的序列。
名詞“突變型變異體”指的是相比于“野生型變異體”不同的核酸序列。這種不同可以是單個(gè)或多個(gè)堿基的不同,也可以是插入或缺失或者以上所有類型的組合,例如,腫瘤細(xì)胞中突變的核酸序列。在一些實(shí)施例中,相較于野生型變異體,突變型變異體所占比例很少。
名詞“擴(kuò)增”指的是目的核酸片段在核酸聚合酶的作用下數(shù)目變多的過程,包括但不限于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR),連接酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(LCR),核酸序列基礎(chǔ)擴(kuò)增(NASBA),轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)擴(kuò)增(TMA),環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP),鏈置換擴(kuò)增(SDA),解旋酶依賴擴(kuò)增(HDA)等。
在本發(fā)明實(shí)施例中,擴(kuò)增指的是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)。模板變性解鏈,寡聚核苷酸引物與模板退火雜交,伴隨著核苷酸加入的延伸,如此反復(fù)循環(huán)一定輪數(shù),實(shí)現(xiàn)目的核苷酸片段的增多。
名詞“突變”指細(xì)胞中的遺傳基因發(fā)生的改變。它包括單個(gè)堿基改變所引起的點(diǎn)突變,或多個(gè)堿基的缺失、重復(fù)和插入。
本專利中的“核酸雙鏈穩(wěn)定因子”指的是可以幫助穩(wěn)定核酸雙鏈結(jié)構(gòu)的化合物或基團(tuán),它可以是鎖核酸,也可以是肽核酸或者是DNA小溝結(jié)合物。優(yōu)選的,修飾是DNA小溝結(jié)合物。之前有文獻(xiàn)報(bào)告DNA小溝結(jié)合物分子可以顯著的提高雜交核酸二聚體的退火溫度,通常DNA小溝結(jié)合物連接在寡聚核苷酸片段的3’端。由于連接DNA小溝結(jié)合物可以顯著的提高雜交核酸二聚體的退火溫度,不同的核酸變異體與修飾的寡聚核苷酸片段互補(bǔ)程度不同而產(chǎn)生較大的退火溫度的差異,從而產(chǎn)生不同的阻礙核酸聚合酶延伸的效果。本發(fā)明中,優(yōu)選的,DNA小溝結(jié)合物連接在寡聚核苷酸的5’端。
名詞“小溝結(jié)合物”指的是能與DNA小溝相結(jié)合的化合物。DNA雙螺旋的表面有兩條溝,分別命名為大溝和小溝。DNA大溝相比于DNA小溝擁有更多的氫鍵供體、受體、電荷等信息,并且細(xì)胞內(nèi)蛋白更喜好識(shí)別大溝內(nèi)的位點(diǎn)來調(diào)控基因的表達(dá)或者行使其他的細(xì)胞內(nèi)功能。
DNA小溝是自然界中一些抗生素的靶點(diǎn),比如紡錘霉素(netropsin),遠(yuǎn)霉素(distamycin)。這兩種化合物結(jié)合DNA的解離常數(shù)均為10~5M數(shù)量級(jí),并且表現(xiàn)出對(duì)DNA AT-rich區(qū)域的偏好性。這兩種化合物在選擇性,毒性等方面具有一定的局限。研究人員找到了許多類似的化合物用來克服這些局限性,比如以下綜述文獻(xiàn)中提及的化合物[Sondhi et al.(Curr.Med.Chem.4,313(1997)),[Reddy et al.(Pharmacology&Therapeutics 84,1(1999)],Wemmer(Biopolymers 52,197(2001)],[Dervan(Bioorg.Med.Chem.9,2215(2001)]。
還有一些化合物據(jù)稱更喜好結(jié)合DNA GC堿基對(duì)區(qū)域,比如以下文獻(xiàn)中提及的化合物[Anti-Cancer Drug Design 5,3(1990)],[Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89,7586(1992)],[Biochemistry 32,4237(1993)],[Science 266,647(1994)],[Anti-Cancer Drug Design 10,155(1995)],[Bioorg Med.Chem.8,985(2000)],[Mol.Biol.34,357(2000)]。不同的紡錘霉素(netropsin),遠(yuǎn)霉素(distamycin)的類似物被發(fā)現(xiàn),例如[J Am.Chem.Soc.114(15),5911(1992)],[Biochemistry 31,8349(1992)],[Bioconjugate Chem.5,475(1994)],[Biochem.Biophys.Res.Commun.222,764(1996)],[J Med.Chem.43,3257(2000)],[Tetrahedron 56,5225(2000)],[Molecular Pharmacology 54,280(1998)],[Bioorg Med.Chem.Lett.6(18),2169(1996)],[J.Med.Chem.45,805(2002)],[Bioorg.Med.Chem.Lett.12,2007(2002)],(international patent applications WO 97/28123,WO 98/21202,WO 01/74898and WO 02/00650,US patent numbers 4,912,199,5,273,991,5,637,621,5,698,674and 5,753,629)。紡錘霉素(netropsin),遠(yuǎn)霉素(distamycin)的多肽同系物被以下專利WO/2003/059881公開。
名詞“測(cè)序法”是指分析特定核酸片段的堿基序列,也就是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)與鳥嘌呤的(G)排列方式。Sanger法是根據(jù)核苷酸在某一固定的點(diǎn)開始,隨機(jī)在某一個(gè)特定的堿基處終止,并且在每個(gè)堿基后面進(jìn)行熒光標(biāo)記,產(chǎn)生以腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)與鳥嘌呤的(G)結(jié)束的四組不同長(zhǎng)度的一系列核苷酸,然后在尿素變性的PAGE膠上電泳進(jìn)行檢測(cè),從而獲得可見的DNA堿基序列。在循環(huán)陣列合成測(cè)序法中,序列都是在熒光或者化學(xué)發(fā)光物質(zhì)的協(xié)助下,通過讀取DNA聚合酶或DNA連接酶將堿基連接到DNA鏈上過程中釋放出的光學(xué)信號(hào)而間接確定的。新型納米孔測(cè)序法(nanopore sequencing)是采用電泳技術(shù),借助電泳驅(qū)動(dòng)單個(gè)分子逐一通過納米孔來實(shí)現(xiàn)測(cè)序的。由于納米孔的直徑非常細(xì)小,僅允許單個(gè)核酸聚合物通過,而不同的單個(gè)堿基的帶電性質(zhì)不一樣,通過電信號(hào)的差異就能檢測(cè)出通過的堿基類別,從而實(shí)現(xiàn)測(cè)序。核酸測(cè)序方法有多種,并且新的方法在不斷的被開發(fā)中。
在本發(fā)明實(shí)施例中,核酸擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)是熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)。在熒光定量PCR反應(yīng)中,衡量擴(kuò)增的參數(shù)是Ct值,較早的Ct值反應(yīng)的是信號(hào)更快的達(dá)到閾值。擴(kuò)增樣品中不同核酸變異體之間的Ct差值,往往反映了擴(kuò)增體系對(duì)不同核酸變異體擴(kuò)增效率的差異,進(jìn)一步反應(yīng)了擴(kuò)增體系的選擇性。
對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè)在本領(lǐng)域中也有很多方法。這些方法包括使用熒光標(biāo)記的探針,或者各種與核酸結(jié)合的染料。這些檢測(cè)可以是特異性的檢測(cè)核酸變異體中一種或者多種,也可以是非選擇性的檢測(cè)所有核酸信號(hào)。對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè)可以發(fā)生在擴(kuò)增反應(yīng)完成之后,比如通過凝膠電泳的方法,或者對(duì)核酸進(jìn)行染色的方法。另外,對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè)也可以發(fā)生在擴(kuò)增反應(yīng)的過程之中。
實(shí)施例1:使用本發(fā)明所述的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)缺失突變的選擇性擴(kuò)增與檢測(cè)
在這個(gè)實(shí)施例中,兩種目標(biāo)核酸序列的變異體分別加入的量為100copies和106copies,一種變異體是一個(gè)質(zhì)粒DNA中插入了EGFR 2235-2249del15突變序列,而另一個(gè)變異體是相同的質(zhì)粒但插入了EGFR野生型序列。
EGFR突變序列為:
TTCGGGGTGCATCGCTGGTAACATCCACCCAGATCACTGGGCAGCATGTGGCACCATCTCACAATTGCCAGTTAACGTCTTCCTTCTCTCTCTGTCATAGGGACTCTGGATCCCAGAAGGTGAGAAAGTTAAAATTCCCGTCGCTATCAAAACATCTCCGAAAGCCAACAAGGAAATCCTCGATGTGAGTTTCTGCTTTGCTGTGTGGGGGTCCATGGCTCTGAACCTCAGGCCCACCTTTTCTCATGTCTGGCAGCTGCTCTGCTCTAGACCCTGCTCATCTCCACATCCTAAATGTTCACTTTC
EGFR野生型序列為:
TTCGGGGTGCATCGCTGGTAACATCCACCCAGATCACTGGGCAGCATGTGGCACCATCTCACAATTGCCAGTTAACGTCTTCCTTCTCTCTCTGTCATAGGGACTCTGGATCCCAGAAGGTGAGAAAGTTAAAATTCCCGTCGCTATCAAGGAATTAAGAGAAGCAACATCTCCGAAAGCCAACAAGGAAATCCTCGATGTGAGTTTCTGCTTTGCTGTGTGGGGGTCCATGGCTCTGAACCTCAGGCCCACCTTTTCTCATGTCTGGCAGCTGCTCTGCTCTAGACCCTGCTCATCTCCACATCCTAAATGTTCACTTTC
正向引物序列為:DF-GACTCTGGATCCCAGAAGGTGA
反向引物序列為:DR-GGGCCTGAGGTTCAGAGCC
封閉探針序列為:DB-GGAATTAAGAGAAGCAACATCTCCGAAA(5’端MGB修飾,3’端C3 Spacer)
檢測(cè)探針序列為:DPF1-TCGCTATCAAAACATCT(5’端FAM,3’端MGB)
PCR反應(yīng)體系為25μl,每個(gè)反應(yīng)體系中含有2%甘油,dATP、dCTP、dGTP、dTTP各200μM,正向引物、反向引物各200nM,檢測(cè)探針200nM,封閉探針500nM和1個(gè)單位的熱啟動(dòng)Taq DNA聚合酶。其中1個(gè)單位是指在72℃30分鐘摻入10nmol dNTPs所需要的酶量。
使用羅氏LightCycler 480熒光定量PCR儀進(jìn)行PCR反應(yīng)和后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。PCR熱循環(huán)條件為95℃,10min;50循環(huán)(95℃,15s;60℃,40s,單循環(huán));37℃,30s。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1和圖2,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果通過在465nM-510nM的熒光變化來體現(xiàn)的。
圖1中可見106copies野生型模板在加入檢測(cè)探針后擴(kuò)增效率極低,基本無擴(kuò)增,由此表明檢測(cè)探針具有極強(qiáng)的檢測(cè)選擇性。
圖2中可見106copies野生型模板在加入封閉探針及檢測(cè)探針后完全無擴(kuò)增。封閉探針與檢測(cè)探針共存時(shí)突變型模板與混合型模板(100copies突變型與106copies野生型)均得到有效擴(kuò)增,封閉探針的存在不會(huì)干擾突變型模板的檢測(cè),同時(shí)檢測(cè)探針的存在也不會(huì)干擾封閉探針對(duì)野生型模板的結(jié)合。
實(shí)施例2:使用本發(fā)明所述的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)缺失突變的選擇性擴(kuò)增與檢測(cè)
在這個(gè)實(shí)施例中,兩種目標(biāo)核酸序列的變異體分別加入的量為100copies和106copies,一種變異體是一個(gè)質(zhì)粒DNA中插入了EGFR 2236-2253del18突變序列,而另一個(gè)變異體是相同的質(zhì)粒但插入了EGFR野生型序列。
EGFR突變序列為:
TTCGGGGTGCATCGCTGGTAACATCCACCCAGATCACTGGGCAGCATGTGGCACCATCTCACAATTGCCAGTTAACGTCTTCCTTCTCTCTCTGTCATAGGGACTCTGGATCCCAGAAGGTGAGAAAGTTAAAATTCCCGTCGCTATCAAGTCTCCGAAAGCCAACAAGGAAATCCTCGATGTGAGTTTCTGCTTTGCTGTGTGGGGGTCCATGGCTCTGAACCTCAGGCCCACCTTTTCTCATGTCTGGCAGCTGCTCTGCTCTAGACCCTGCTCATCTCCACATCCTAAATGTTCACTTTC
EGFR野生型序列為:
TTCGGGGTGCATCGCTGGTAACATCCACCCAGATCACTGGGCAGCATGTGGCACCATCTCACAATTGCCAGTTAACGTCTTCCTTCTCTCTCTGTCATAGGGACTCTGGATCCCAGAAGGTGAGAAAGTTAAAATTCCCGTCGCTATCAAGGAATTAAGAGAAGCAACATCTCCGAAAGCCAACAAGGAAATCCTCGATGTGAGTTTCTGCTTTGCTGTGTGGGGGTCCATGGCTCTGAACCTCAGGCCCACCTTTTCTCATGTCTGGCAGCTGCTCTGCTCTAGACCCTGCTCATCTCCACATCCTAAATGTTCACTTTC
正向引物序列為:DF-GACTCTGGATCCCAGAAGGTGA
反向引物序列為:DR-GGGCCTGAGGTTCAGAGCC
封閉探針序列為:DB-GGAATTAAGAGAAGCAACATCTCCGAAA(5’端MGB修飾,3’端C3 Spacer)
檢測(cè)探針序列為:DPF2-TCGCTATCAAGTCTCCGAAAGCCAACA(5’端FAM,3’端BHQ1)
PCR反應(yīng)體系為25μl,每個(gè)反應(yīng)體系中含有2%甘油,dATP、dCTP、dGTP、dTTP各200μM,正向引物、反向引物各200nM,檢測(cè)探針200nM,封閉探針500nM和1個(gè)單位的熱啟動(dòng)Taq DNA聚合酶。
使用羅氏LightCycler 480熒光定量PCR儀進(jìn)行PCR反應(yīng)和后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。PCR熱循環(huán)條件為95℃,10min;50循環(huán)(95℃,15s;60℃,40s,單循環(huán));37℃,30s。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3和圖4,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果通過在465nM-510nM的熒光變化來體現(xiàn)的。
圖3中可見106copies野生型模板在加入檢測(cè)探針后擴(kuò)增效率極低,基本無擴(kuò)增,由此表明檢測(cè)探針具有極強(qiáng)的檢測(cè)選擇性。
圖4中可見106copies野生型模板在加入封閉探針及檢測(cè)探針后完全無擴(kuò)增。封閉探針與檢測(cè)探針共存時(shí)突變型模板與混合型模板(100copie突變型與106copies野生型)均得到有效擴(kuò)增,封閉探針的存在不會(huì)干擾突變型模板的檢測(cè),同時(shí)檢測(cè)探針的存在也不會(huì)干擾封閉探針對(duì)野生型模板的結(jié)合。
實(shí)施例3:使用本發(fā)明所述的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)插入突變的選擇性擴(kuò)增與檢測(cè)
在這個(gè)實(shí)施例中,兩種目標(biāo)核酸序列的變異體分別加入的量為100copies和106copies,一種變異體是一個(gè)質(zhì)粒DNA中插入了EGFR 2319-2320insCAC突變序列,而另一個(gè)變異體是相同的質(zhì)粒但插入了EGFR野生型序列。
EGFR突變序列為:
GCTTTTCCTCCATGAGTACGTATTTTGAAACTCAAGATCGCATTCATGCGTCTTCACCTGGAAGGGGTCCATGTGCCCCTCCTTCTGGCCACCATGCGAAGCCACACTGACGTGCCTCTCCCTCCCTCCAGGAAGCCTACGTGATGGCCAGCGTGGACAACCCCCACCACGTGTGCCGCCTGCTGGGCATCTGCCTCACCTCCACCGTGCAGCTCATCACGCAGCTCATGCCCTTCGGCTGCCTCCTGGACTATGTCCGGGAACACAAAGACAATATTGGCTCCCAGTACCTGCTCAACTGGTGTGTGCAGATCGCAAAGGTAATCAGGGAAGGGAGATACGGGGAGGGGAGATAAGGAGCCAGGATCCT
EGFR野生型序列為:
GCTTTTCCTCCATGAGTACGTATTTTGAAACTCAAGATCGCATTCATGCGTCTTCACCTGGAAGGGGTCCATGTGCCCCTCCTTCTGGCCACCATGCGAAGCCACACTGACGTGCCTCTCCCTCCCTCCAGGAAGCCTACGTGATGGCCAGCGTGGACAACCCCCACGTGTGCCGCCTGCTGGGCATCTGCCTCACCTCCACCGTGCAGCTCATCACGCAGCTCATGCCCTTCGGCTGCCTCCTGGACTATGTCCGGGAACACAAAGACAATATTGGCTCCCAGTACCTGCTCAACTGGTGTGTGCAGATCGCAAAGGTAATCAGGGAAGGGAGATACGGGGAGGGGAGATAAGGAGCCAGGATCCT
正向引物序列為:INF-CTACGTGATGGCCAGCGTG
反向引物序列為:INR-CATTCATGCGTCTTCACCTGG
封閉探針序列為:INB-ACAACCCCCACGTGT(5’端MGB修飾,3’端C3 Spacer)
檢測(cè)探針序列為:INPH1-CCCCACCACGTGTGC(5’端HEX,3’端MGB)
PCR反應(yīng)體系為25μl,每個(gè)反應(yīng)體系中含有2%甘油,dATP、dCTP、dGTP、dTTP各200μM,正向引物、反向引物各200nM,檢測(cè)探針200nM,封閉探針500nM和1個(gè)單位的熱啟動(dòng)Taq DNA聚合酶。
使用羅氏LightCycler 480熒光定量PCR儀進(jìn)行PCR反應(yīng)和后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。PCR熱循環(huán)條件為95℃,10min;50循環(huán)(95℃,15s;60℃,40s,循環(huán));37℃,30s。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖5和圖6,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果通過在533nM-580nM的熒光變化來體現(xiàn)的。
圖5中可見在無封閉探針的時(shí)候106copies野生型模板擴(kuò)增明顯,而加入封閉探針后基本無擴(kuò)增。
圖6中可見在封閉探針與檢測(cè)探針共存時(shí)突變型模板的擴(kuò)增效果與混合型模板(100copies突變型與106copies野生型)的擴(kuò)增效果類似,封閉探針的存在不會(huì)干擾突變型模板的檢測(cè),同時(shí)檢測(cè)探針的存在也不會(huì)干擾封閉探針對(duì)野生型模板的結(jié)合。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明使用本發(fā)明所述的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)插入突變的選擇性擴(kuò)增與選擇性檢測(cè)。
實(shí)施例4:使用本發(fā)明所述的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)插入突變的選擇性擴(kuò)增與檢測(cè)
在這個(gè)實(shí)施例中,兩種目標(biāo)核酸序列的變異體分別加入的量為100copies和106copies,一種變異體是一個(gè)質(zhì)粒DNA中插入了EGFR 2310-2311insGGT序列,而另一個(gè)變異體是相同的質(zhì)粒但插入了EGFR野生型序列。
EGFR突變序列為:
GCTTTTCCTCCATGAGTACGTATTTTGAAACTCAAGATCGCATTCATGCGTCTTCACCTGGAAGGGGTCCATGTGCCCCTCCTTCTGGCCACCATGCGAAGCCACACTGACGTGCCTCTCCCTCCCTCCAGGAAGCCTACGTGATGGCCAGCGTGGACGGTAACCCCCACGTGTGCCGCCTGCTGGGCATCTGCCTCACCTCCACCGTGCAGCTCATCACGCAGCTCATGCCCTTCGGCTGCCTCCTGGACTATGTCCGGGAACACAAAGACAATATTGGCTCCCAGTACCTGCTCAACTGGTGTGTGCAGATCGCAAAG
EGFR野生型序列為:
GCTTTTCCTCCATGAGTACGTATTTTGAAACTCAAGATCGCATTCATGCGTCTTCACCTGGAAGGGGTCCATGTGCCCCTCCTTCTGGCCACCATGCGAAGCCACACTGACGTGCCTCTCCCTCCCTCCAGGAAGCCTACGTGATGGCCAGCGTGGACAACCCCCACGTGTGCCGCCTGCTGGGCATCTGCCTCACCTCCACCGTGCAGCTCATCACGCAGCTCATGCCCTTCGGCTGCCTCCTGGACTATGTCCGGGAACACAAAGACAATATTGGCTCCCAGTACCTGCTCAACTGGTGTGTGCAGATCGCAAAGGTAATCAGGGAAGGGAGATACGGGGAGGGGAGATAAGGAGCCAGGATCCT
正向引物序列為:INF-CTACGTGATGGCCAGCGTG
反向引物序列為:INR-CATTCATGCGTCTTCACCTGG
封閉探針序列為:INB-ACAACCCCCACGTGT(5’端MGB修飾,3’端C3 Spacer)
檢測(cè)探針序列為:INPH2-GTGGACGGTAACCC(5’端HEX,3’端MGB)
PCR反應(yīng)體系為25μl,每個(gè)反應(yīng)體系中含有2%甘油,dATP、dCTP、dGTP、dTTP各200μM,正向引物、反向引物各200nM,檢測(cè)探針200nM,封閉探針500nM和1個(gè)單位的熱啟動(dòng)Taq DNA聚合酶。
使用羅氏LightCycler 480熒光定量PCR儀進(jìn)行PCR反應(yīng)和后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。PCR熱循環(huán)條件為95℃,10min;50循環(huán)(95℃,15s;60℃,40s,單循環(huán));37℃,30s。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖7和圖8,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果通過在533nM-580nM的熒光變化來體現(xiàn)的。
圖7中可見在無封閉探針的時(shí)候10^6野生型模板擴(kuò)增明顯,而加入封閉探針后基本無擴(kuò)增。
圖8中可見在封閉探針與檢測(cè)探針共存時(shí)野生型模板的擴(kuò)增效果與混合型模板(100copies突變型與106copies野生型)的擴(kuò)增效果類似,封閉探針的存在不會(huì)干擾突變型模板的檢測(cè),同時(shí)檢測(cè)探針的存在也不會(huì)干擾封閉探針對(duì)野生型模板的結(jié)合。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明使用本發(fā)明提供的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)插入突變的選擇性擴(kuò)增與選擇性檢測(cè)。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。