本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的核酸、試劑盒及方法。
背景技術(shù):
單核苷酸多態(tài)性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)是指在基因組上單個核苷酸的變異(包括置換、顛換、缺失和插入)形成的遺傳標(biāo)記,相比微衛(wèi)星分子標(biāo)記,其數(shù)量多,多態(tài)性豐富。一般而言,SNP是指變異頻率大于1%的單核苷酸變異。在人類基因組中大概每1000個堿基就有一個SNP,人類基因組上的SNP總量大概是3×106個。因此,SNP成為第三代遺傳標(biāo)志,人體許多表型差異、對藥物敏感度或疾病的易感性等都可能與SNP有關(guān)。
隨著我國人口老齡化,心腦血管病發(fā)病率逐年攀升,心腦血管疾病早已成為人類健康的第一大殺手,心腦血管疾病的高致死率、致殘率和復(fù)發(fā)率已造成了極大的社會負(fù)擔(dān)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)??寡“逅幬?尤其是阿司匹林)在心腦血管病的防治中起著至關(guān)重要的作用,但是目前的調(diào)查結(jié)果表明很多心腦血管病患者即使服用了抗血小板藥物,仍然反復(fù)再發(fā)卒中,這種現(xiàn)象稱為抗血小板藥物抵抗。
抗血小板藥物抵抗與諸多因素相關(guān),如心腦血管病的相關(guān)危險因素(糖尿病、代謝綜合征、急性冠脈綜合征疾病等),患者依從性或藥物劑量,藥物相互作用及基因多態(tài)性等。其中基因多態(tài)性因素是目前研究熱點(diǎn)。阿司匹林在體內(nèi)主要是通過與內(nèi)皮細(xì)胞環(huán)氧酶(Cyclooxygenase,COX)的結(jié)合使其失活,從而抑制血栓素A2(TXA2)和前列環(huán)素(PGI2)的產(chǎn)生,達(dá)到抗血小板的作用。既往研究發(fā)現(xiàn),在體內(nèi)影響阿司匹林作用的多個環(huán)節(jié)因子存在基因多態(tài)性,這種多態(tài)性直接影響其功能,從而使得不同個體服用阿司匹林后,對血小板的反應(yīng)不同。據(jù)不完全統(tǒng)計,臨床阿司匹林抵抗的患者高達(dá)40%。阿司匹林作為缺血性腦血管疾病二級預(yù)防的重要藥物,盡快明確阿司匹林抵抗相關(guān)基因多態(tài)性至關(guān)重要。
COX有兩種同工酶,即COX-1和COX-2。COX-l主要在成熟血小板表達(dá),阿司匹林通過乙酰化COX-1活性位點(diǎn)530位的絲氨酸,不可逆抑制COX-1的活性,從而阻斷血栓素A2(TXA2)介導(dǎo)的血小板活化,用于預(yù)防血栓性血管事件的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)COX-1常見的4個多態(tài)性位點(diǎn)與阿司匹林抵抗的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)SNP中A842G與阿司匹林抵抗有關(guān),在用AA誘導(dǎo)測血小板聚集率時,阿司匹林抵抗患者中攜帶G等位基因的頻率,要遠(yuǎn)高于阿司匹林敏感者,用PFA-100測血小板功能時,攜帶G等位基因的患者,有著更短的閉孔時間。COX-2為誘導(dǎo)型酶,生理情況下,在大多數(shù)組織和細(xì)胞中檢測不到,離體情況下,許多刺激物,如生長因子、炎性細(xì)胞因子腫瘤誘導(dǎo)劑等可刺激細(xì)胞的COX-2表達(dá)。COX-2在動脈粥樣斑塊中表達(dá),阿司匹林劑量需要達(dá)到抑制COX-1劑量的170倍,才能阻斷COX-2,小劑量阿司匹林不能完全抑制COX-2誘導(dǎo)的TXA2生成,也是阿司匹林抵抗的原因之一。COX-2基因啟動子-765G>C多態(tài)位點(diǎn)研究表明GC雜合基因攜帶者與GG純合基因攜帶者相比較,前者對阿司匹林藥效不敏感的概率是后者的3.872倍。
血小板膜糖蛋白(Glycoprotein IIIa,GPIIIa)是主要的血小板整合素和激活劑,它是一種跨膜的糖蛋白復(fù)合物。其作用是作為受體,介導(dǎo)纖維蛋白原結(jié)合于血小板表面及隨后的血小板聚集。GPIIIa基因編碼的PLA存在多態(tài)性,表現(xiàn)為PLA1/A1和PLA2/A2純合型、PLA1/A2雜合型。超過30%的心血管病患者為PLA2/A2純合型,許多研究證實(shí)PLA2/A2純合型與血小板活性增強(qiáng)有關(guān),此型患者應(yīng)用阿司匹林之后的抗血小板作用較差,說明此種單核苷酸多態(tài)性可能促成阿司匹林抵抗。迄今已發(fā)現(xiàn)5種GPIIIa的多態(tài)性,較為常見的是外顯子2第1565位氨基酸的突變,即T1565C(Leu33/Pro,rs5918),分別決定了PLA1和PLA2兩種等位基因,編碼Leu的位點(diǎn)稱為PLA1,編碼蛋白的位點(diǎn)稱為PLA2。
目前,針對基因多態(tài)性檢測的方法有多種,最簡單的方法是PCR-RFLP,但該方法操作復(fù)雜,樣本多時易造成PCR產(chǎn)物的交叉污染,且容易出現(xiàn)酶切不充分或酶切過度而出現(xiàn)假陰性或假陽性的結(jié)果,可靠性低。DNA測序法雖然是金標(biāo)準(zhǔn),但步驟繁瑣,過程復(fù)雜,容易出現(xiàn)樣本間的交叉污染而導(dǎo)致測序失敗,另外測序儀價格超出了一般臨床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的承受范圍。高分辨率溶解曲線法,快速,簡便,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,但是受儀器溫度控制,假陽性高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服以上現(xiàn)有檢測技術(shù)的不足,本發(fā)明的提供了一組用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的核酸。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的試劑盒及其檢測方法,該試劑盒及其檢測方法具有高靈敏度、高特異性、高準(zhǔn)確度、高精確度、操作方法簡單等優(yōu)點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一組用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的核酸,該核酸包括以下的引物對和檢測探針:
COX-1基因A842G野生型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.3所示;
COX-1基因A842G突變型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示;
COX-1基因A842G檢測探針:核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示;
COX-2基因G-765C野生型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.7所示;
COX-2基因G-765C突變型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.6和SEQ ID NO.7所示;
COX-2基因G-765C檢測探針:核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示;
GPIIIa基因T1565C野生型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.11所示;
GPIIIa基因T1565C突變型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.10,和SEQ ID NO.11所示;
GPIIIa基因T1565C檢測探針:核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示;
如上所述的核酸,優(yōu)選的,所述核酸還包括內(nèi)部質(zhì)控,所述內(nèi)部質(zhì)控包括質(zhì)控引物對和質(zhì)控探針,所述質(zhì)控引物對的核苷酸序列如SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示,所述質(zhì)控探針的核苷酸序列如SEQ ID No.15所示。
如上所述的核酸,優(yōu)選的,所述核酸還包括如下陽性對照物:
COX-1基因A842G野生型陽性對照物:含有如SEQ ID No.16所示的核苷酸序列;
COX-1基因A842G突變型陽性對照物:含有如SEQ ID No.17所示的核苷酸序列;
COX-2基因G-765C野生型陽性對照物:含有如SEQ ID No.18所示的核苷酸序列;
COX-2基因G-765C突變型陽性對照物:含有如SEQ ID No.19所示的核苷酸序列;
GPIIIa基因T1565C野生型陽性對照物:含有如SEQ ID No.20所示的核苷酸序列;
GPIIIa基因T1565C突變型陽性對照物:含有如SEQ ID No.21所示的核苷酸序列;
和質(zhì)控陽性對照物:含有如SEQ ID No.22所示的核苷酸序列。
一種用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的試劑盒,該試劑盒用于實(shí)時熒光PCR檢測COX-1基因A842G位點(diǎn)、COX-2基因G-765C位點(diǎn)和GPIIIa基因T1565C位點(diǎn)的野生型和突變型,所述試劑盒包括如上所述的核酸,其中,各檢測探針的5'端連接熒光基團(tuán),3'端連接淬滅基團(tuán),或/和質(zhì)控探針的5'端連接有不同于所述檢測探針的熒光基團(tuán),3'端連接有不同于所述檢測探針的淬滅基團(tuán)。
如上所述的試劑盒,優(yōu)選地,所述試劑盒還包括:PCR緩沖液、DNA聚合酶、dNTPs、礦物油、陰性對照物:水。
如上所述的試劑盒,優(yōu)選地,所述熒光基團(tuán)為FAM、JOE、CY3、HEX中任意一種,所述淬滅基團(tuán)為MGB、BHQ1、TAMRA、BHQ2中任意一種。
一種檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的方法,該方法包括以下步驟:
(1)從樣品中提取DNA;
(2)對提取的所述DNA,同時進(jìn)行COX-1、COX-2和GPIIIa基因的野生型體系和突變型體系的實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增;其中,在COX-1、COX-2和GPIIIa基因的野生型體系中含如上各基因的野生型引物對和對應(yīng)的檢測探針;在COX-1、COX-2和GPIIIa基因的反突變型體系中含如上各基因所述突變型引物對和對應(yīng)的檢測探針,各檢測探針的5'端連接有熒光基團(tuán),3'端連接有淬滅基團(tuán);
(3)收集熒光信號,選擇對應(yīng)熒光基團(tuán)的熒光檢測模式,基線調(diào)整取3~15個循環(huán)的熒光信號,以閾值線剛好超過正常陰性對照的最高點(diǎn)設(shè)定閾值線;
(4)結(jié)果判定:待測樣品的所述COX-1、COX-2和GPIIIa基因的野生型反應(yīng)體系和突變型反應(yīng)體系的熒光信號,達(dá)到設(shè)定閾值所需的循環(huán)次數(shù)Ct值的差值ΔCt值來確定樣本中含COX-1、COX-2和GPIIIa基因的基因型。
如上所述的方法,優(yōu)選地,在步驟(2)中,COX-1、COX-2和GPIIIa基因的所述野生型體系和所述突變型體系中均還包括有作為內(nèi)部質(zhì)控的質(zhì)控引物對和質(zhì)控探針,所述質(zhì)控引物對的核苷酸序列如SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示,所述質(zhì)控探針的核苷酸序列如SEQ ID No.15所示,該質(zhì)控探針的5'端連接有不同于所述探針的熒光基團(tuán),3'端連接有不同于所述探針的淬滅基團(tuán)。
如上所述的方法,優(yōu)選地,在步驟(2)中,在所述野生型體系和所述突變型體系中,各條引物和探針的終濃度為100-1000nmol/L;所述熒光基團(tuán)為FAM、JOE、CY3、HEX中任意一種,所述淬滅基團(tuán)為MGB、BHQ1、TAMRA、BHQ2中任意一種。
如上所述的方法,優(yōu)選地,步驟(2)中,所述實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增的反應(yīng)程序?yàn)椋?/p>
第一階段:95℃5min;
第二階段:95℃5s,58℃30s,10個循環(huán);
第三階段:95℃5s,58℃30s,72℃30s,30個循環(huán);
第三階段:30個循環(huán)中72℃時,收集熒光信號。
如上所述的方法,優(yōu)選地,所述檢測探針的5'端連接FAM,3'端連接MGB,所述質(zhì)控探針的5'端連接JOE,3'端連接BHQ1;
步驟(4)中,所述確定樣本DNA的各基因型,各基因?qū)?yīng)的野生型反應(yīng)體系與突變型反應(yīng)體系的Ct值按照如下計算確定樣本類型:
ΔCt=|野生型Ct值-突變型Ct值|≤2.5為雜合型樣本;
ΔCt=野生型Ct值-突變型Ct值>2.5為突變型樣本;
ΔCt=突變型Ct值-野生型Ct值>2.5為野生型樣本。
如上所述的方法,優(yōu)選地,在步驟(2)中,還設(shè)有陽性對照和陰性對照,所述陽性對照是分別將含有如SEQ ID No.16所示的核苷酸序列的COX-1基因A842G野生型陽性對照物;含有如SEQ ID No.17所示的核苷酸序列的COX-1基因A842G突變型陽性對照物;含有如SEQ ID No.18所示的核苷酸序列的COX-2基因G-765C野生型陽性對照物;含有如SEQ ID No.19所示的核苷酸序列的COX-2基因G-765C突變型陽性對照物;含有如SEQ ID No.20所示的核苷酸序列的GPIIIa基因T1565C野生型陽性對照物;含有如SEQ ID No.21所示的核苷酸序列的GPIIIa基因T1565C突變型陽性對照物為模板,加入各自基因?qū)?yīng)的反應(yīng)體系中進(jìn)行檢測;同時在該各自基因?qū)?yīng)的反應(yīng)體系均加入含有如SEQ ID No.22所示的核苷酸序列的質(zhì)控陽性對照物;進(jìn)行所述野生型體系和突變型體系的實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增;所述陰性對照為以無核酸酶水為模板,進(jìn)行各自基因的所述野生型體系和突變型體系的實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增;
在步驟(4)中,所述陽性對照的野生型體系和突變型體系的FAM均有明顯的擴(kuò)增曲線,JOE有明顯的擴(kuò)增曲線且JOE信號的Ct值小于25,符合要求,檢測結(jié)果可靠;所述陰性對照的野生型體系和突變型體系的FAM都沒有明顯的擴(kuò)增曲線,符合要求,檢測結(jié)果可靠,否則應(yīng)重新配置檢測體系,重新進(jìn)行檢測。
本發(fā)明提供了一組用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的核酸及試劑盒,同時建立具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、準(zhǔn)確度高、操作簡單的檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的檢測方法,其檢測結(jié)果為阿司匹林抵抗提供指導(dǎo)性意義。
本發(fā)明提供的檢測方法采用完全閉管操作,操作簡單、方便快捷、通過直接探測PCR過程中熒光信號值的獲得檢測的結(jié)果,不需要PCR后處理或電泳檢測,克服了常規(guī)PCR技術(shù)的易污染、出現(xiàn)假陽性,能有效避免非特異性擴(kuò)增難題,并且適合大批量樣本的檢測。
本發(fā)明提供的檢測試劑盒及方法,用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性時,為了避免漏檢、及初步判斷樣本DNA量是否在允許范圍內(nèi),設(shè)有內(nèi)部質(zhì)控,為了判斷檢測體系是否正常,還設(shè)有陰性對照和檢測引物的陽性對照;為了避免假陰性及漏檢,設(shè)有陽性對照,其陽性對照檢測呈陽性結(jié)果,說明檢測體系沒有問題,不會出現(xiàn)假陰性結(jié)果及漏檢;為了避免假陽性及漏檢,設(shè)有陰性對照,其陰性對照檢測呈陰性結(jié)果,說明檢測體系沒有問題,不會出現(xiàn)假陽性結(jié)果及漏檢;檢測試劑盒及方法設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn),有效避免漏檢、錯檢的可能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明運(yùn)用ARMS引物分野生型和突變型基因,有如下有益效果和顯著進(jìn)步:
(1)靈敏度高,可以準(zhǔn)確檢出低至0.01ng/μL的基因組DNA,檢測結(jié)果可信,且對于保存時間過長以及口腔拭子這些提取濃度很低的樣本能準(zhǔn)確檢出。
(2)特異性強(qiáng),對于高至500ng的基因組DNA樣本也能夠準(zhǔn)確檢出。因此,可以減少稀釋樣本的過程,提取出的樣本直接上母液都能準(zhǔn)確檢測而不會出現(xiàn)結(jié)果誤判。
(3)適用于多種樣本類型:本發(fā)明不僅能檢測常規(guī)的EDTA抗凝的全血細(xì)胞DNA,還能檢測提取質(zhì)量差的口腔拭子,還可以直接檢測全血細(xì)胞裂解紅細(xì)胞后的白細(xì)胞,檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高。
(4)成本低,ARMS分型法相對Taqman探針分型法,不僅能保留Taqman的高靈敏度和高特異性,而且還能節(jié)約成本,ARMS引物合成快速簡單,合成成本低,擴(kuò)增效果更佳。
(5)檢測速度快,整個檢測過程只需要90分鐘。
(6)應(yīng)用Applied Biosystems公司生產(chǎn)的Fast master Premix預(yù)混在反應(yīng)體系中,制備成可直接加入樣品檢測的試劑盒,減少了酶與樣本混合的步驟,減少了樣本的污染,操作更簡單,一步加樣,避免了氣溶膠污染引起的假陽性。
(7)安全:整個試劑盒不包含有毒有害物質(zhì),對操作人員和環(huán)境無危害。
本發(fā)明涉及的COX-1、COX-2和GPIIIA基因多態(tài)性檢測試劑盒適用于臨床多種樣本類型檢測,具有特異性強(qiáng),靈敏度高,實(shí)驗(yàn)周期短,操作簡單,安全無毒,成本低等顯著優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一優(yōu)選試劑盒檢測樣本XY04中COX-1基因的擴(kuò)增曲線。
圖2為本發(fā)明一優(yōu)選試劑盒檢測樣本XY04中COX-2基因的擴(kuò)增曲線。
圖3為本發(fā)明一優(yōu)選試劑盒檢測樣本XY04中GPIIIa基因的擴(kuò)增曲線。
圖4為本發(fā)明一優(yōu)選試劑盒檢測樣本KQ07中COX-1基因的擴(kuò)增曲線。
圖5為本發(fā)明一優(yōu)選試劑盒檢測樣本KQ07中COX-2基因的擴(kuò)增曲線。
圖6為本發(fā)明一優(yōu)選試劑盒檢測樣本KQ07中GPIIIa基因的擴(kuò)增曲線。
圖7為本發(fā)明一優(yōu)選試劑盒靈敏度的擴(kuò)增曲線。
圖8為本發(fā)明一優(yōu)選試劑盒特異性的擴(kuò)增曲線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明,并非對本發(fā)明的限定,本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此,本發(fā)明提供的核苷酸序列的互補(bǔ)序列也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,如無特殊說明,所用試劑為常規(guī)試劑,因此凡依照本公開內(nèi)容所作出的本領(lǐng)域的等同替換,均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1引物、探針、驗(yàn)證模板設(shè)計
本發(fā)明的具體原理是:針對不同基因位點(diǎn)分別設(shè)計野生型和突變型ARMS引物和Taqman-MGB探針,結(jié)合熒光定量PCR反應(yīng),對從人外周血細(xì)胞或口腔拭子中提取的基因組DNA進(jìn)行檢測,可以一次性在一條6聯(lián)PCR反應(yīng)條上實(shí)現(xiàn)對環(huán)氧化酶1(COX-1)基因A842G、環(huán)氧化酶2(COX-2)基因G-765C和血小板膜糖蛋白(GPIIIa)基因T1565C的基因多態(tài)性進(jìn)行檢測,通過實(shí)時熒光PCR儀上收集信號,計算野生型和突變型的ΔCt值來確定樣本DNA的基因型。
分別針對人類COX-1基因A842G位點(diǎn)、COX-2基因G-765C位點(diǎn)、GPIIIa基因T1565C位點(diǎn)設(shè)計各基因?qū)?yīng)的野生型上游引物、突變型上游引物、公用下游引物和公用檢測探針,通過多次試驗(yàn)、優(yōu)化、最后獲得的引物及檢測探針如下,核苷酸序列具體見表1:
COX-1基因A842G野生型ARMS引物:上游引物(AC1-FW)SEQ ID NO.1和下游引物(AC1-R)SEQ ID NO.3;
COX-1基因A842G突變型ARMS引物:上游引物(AC1-FM)SEQ ID NO.2,和下游引物SEQ ID NO.3;
COX-1基因A842G公用檢測探針(AC1-P):SEQ ID NO:4;
COX-2基因G-765C野生型ARMS引物:上游引物(AC2-FW)SEQ ID NO.5,下游引物(AC2-R)SEQ ID NO.7;
COX-2基因G-765C突變型ARMS引物:上游引物(AC2-FM)SEQ ID NO.6,下游引物SEQ ID NO.7;
COX-2基因G-765C公用檢測探針(AC2-P):SEQ ID NO:8;
GPIIIa基因T1565C野生型ARMS引物:上游引物(AGP-FW)SEQ ID NO.9,下游引物(AGP-R)SEQ ID NO.11;
GPIIIa基因T1565C突變型ARMS引物:上游引物(AGP-FM)SEQ ID NO.10,下游引物SEQ ID NO.11;
GPIIIa基因T1565C探針(AGP-P):SEQ ID NO.12。
其中,COX-1基因A842G野生型引物對的擴(kuò)增產(chǎn)物長度為84bp,突變型引物擴(kuò)增片段長度為84bp。擴(kuò)增產(chǎn)物可作為陽性對照,即COX-1基因A842G野生型陽性對照物含SEQ ID No.16所示的核苷酸序列、COX-1基因A842G突變型陽性對照物含SEQ ID No.17所示的核苷酸序列。
COX-2基因G-765C野生型引物對的擴(kuò)增產(chǎn)物長度為73bp,突變型引物擴(kuò)增片段長度為74bp。擴(kuò)增產(chǎn)物可作為陽性對照,即COX-2基因G-765C野生型陽性對照物含SEQ ID No.18所示的核苷酸序列、COX-2基因G-765C突變型陽性對照物含SEQ ID No.19所示的核苷酸序列。
GPIIIa基因T1565C野生型引物對的擴(kuò)增產(chǎn)物長度為81bp,突變型引物擴(kuò)增片段長度為79bp。擴(kuò)增產(chǎn)物可作為陽性對照,即GPIIIa基因T1565C野生型陽性對照物含SEQ ID No.20所示的核苷酸序列、GPIIIa基因T1565C突變型陽性對照物含SEQ ID No.21所示的核苷酸序列;核苷酸序列具體見表1中所示。
進(jìn)一步,為了對實(shí)時熒光PCR反應(yīng)體系和實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行質(zhì)控,同時檢測樣本的質(zhì)量,避免漏檢,本發(fā)明設(shè)有內(nèi)部質(zhì)控,選用IL6基因作為內(nèi)參基因,堿基序列為NCBI數(shù)據(jù)庫中基因序列編號為NCBI數(shù)據(jù)庫中基因序列編號為NT_007819.18第3147到3447位。針對這段序列設(shè)計的內(nèi)部控制引物和內(nèi)控探針,并對內(nèi)控的上下游引物進(jìn)行篩選,使非模版體系(NTC)沒有明顯的擴(kuò)增曲線(不起線),樣本由明顯的擴(kuò)增曲線(起線)正常。并對上述的三對基因的引物對、探針及各自擴(kuò)增產(chǎn)物均不能產(chǎn)生交叉反應(yīng),通過對內(nèi)部質(zhì)控的質(zhì)控引物對、質(zhì)控探針的篩選和體系優(yōu)化,建立了實(shí)時熒光PCR內(nèi)部質(zhì)控檢測體系,最后確定,質(zhì)控引物對(IL6-F、IL6-R)核苷酸序列如SEQ ID NO:13~14所示,質(zhì)控探針(IL6-P)的核苷酸序列如SEQ ID NO:15所示,具體見表1。
作為內(nèi)部質(zhì)控的質(zhì)控引物對進(jìn)行PCR擴(kuò)增時,其擴(kuò)增序列的大小為87bp,將該擴(kuò)增序列作為內(nèi)部質(zhì)控陽性對照物,即包含如SEQ ID No.22所示序列,作為驗(yàn)證是否漏檢的陽性對照。
表1本申請中引物探針及陽性對照物的序列
實(shí)施例2采用實(shí)時熒光PCR檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的方法
將實(shí)施例1篩選設(shè)計各基因的野生型上游引物、突變型上游引物、公用下游引物和公用檢測探針進(jìn)行合成,在檢測探針的5'端連接熒光基團(tuán),3'端連接淬滅基團(tuán),其中,熒光基團(tuán)可為FAM、JOE、CY3、HEX中任意一種,淬滅基團(tuán)可為MGB、BHQ1、TAMRA、BHQ2中任意一種。
采用實(shí)時熒光PCR檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的方法。具體步驟如下:
(1)獲得待測樣品的DNA;
(2)應(yīng)用設(shè)計的檢測引物及檢測探針,對待測樣本的DNA中對COX-1、COX-2和GPIIIa基因的A842G、G-765C、T1565C位點(diǎn)多態(tài)性進(jìn)行實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增檢測,采用COX-1、COX-2和GPIIIa基因的野生型反應(yīng)體系和突變型反應(yīng)體系,均用40μL反應(yīng)體系,PCR反應(yīng)體系中組分如下:
10×PCR緩沖液:5~10μL
MgCl2:2.0~5.0mmol
dNTP:0.2~0.8mmol
各條引物:0.1~1.0μmol
各條探針:0.1~1.0μmol
Fast master premix:5~10μL
樣品DNA模板:10μL
其余用超純水補(bǔ)足總體積:40μL。
實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增反應(yīng)條件優(yōu)選為:
第一階段:95℃5min;
第二階段:95℃5s,58℃30s,10個循環(huán);
第三階段:95℃5s,58℃30s,72℃30s,30個循環(huán);
第三階段:30個循環(huán)中,72℃時收集熒光信號。
(3)收集熒光信號,選擇對應(yīng)熒光基團(tuán)的熒光檢測模式,基線調(diào)整取3~15個循環(huán)的熒光信號,以閾值線剛好超過正常陰性對照的最高點(diǎn)設(shè)定閾值線;
(4)結(jié)果判定:待測樣品的所述COX-1、COX-2和GPIIIa基因的野生型反應(yīng)體系和突變型反應(yīng)體系的熒光信號,達(dá)到設(shè)定閾值所需的循環(huán)次數(shù)Ct值的差值ΔCt值來確定樣本中含COX-1、COX-2和GPIIIa基因的基因型。
將各基因位點(diǎn)的野生型陽性對照物和突變型陽性對照物分別進(jìn)行上述各基因野生型反應(yīng)體系和突變型反應(yīng)體系的實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增反應(yīng),結(jié)果顯示,所設(shè)計的各基因檢測引物及反應(yīng)體系可有效擴(kuò)增出其對應(yīng)基因的野生型和突變型。
經(jīng)過多次樣品的檢測,最后確定可根據(jù)如下判斷樣本的各基因的類型:ΔCt=|野生型Ct值-突變型Ct值|≤2.5為雜合型樣本;
ΔCt=野生型Ct值-突變型Ct值>2.5為突變型樣本;
ΔCt=突變型Ct值-野生型Ct值>2.5為野生型樣本。
對樣品進(jìn)行檢測時,為避免漏檢,如避免有的反應(yīng)體系中未加檢測樣本的情況出現(xiàn),在每個反應(yīng)體系中均設(shè)置有內(nèi)部質(zhì)控,即將質(zhì)控引物對和質(zhì)控探針都加入上述各反應(yīng)體系中,其質(zhì)控引物對和質(zhì)控探針具體序列如實(shí)施例1中所述。應(yīng)當(dāng)注意的是公用檢測探針與質(zhì)控探針熒光基團(tuán)標(biāo)記為不同檢測模式的熒光基團(tuán)。具體的實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系組成按上述PCR反應(yīng)液組分配置。對于人血液樣品或咽拭子樣品的DNA檢測時,質(zhì)控探針的信號應(yīng)有明顯的擴(kuò)增曲線,檢測結(jié)果可靠,如果沒有明顯的擴(kuò)增曲線,說明檢加提取的檢測樣品,
在探針合成時,探針與熒光基團(tuán)和淬滅基團(tuán)相連,檢測探針的熒光-淬滅基團(tuán)為優(yōu)選為FAM-MGB,質(zhì)控探針的熒光-淬滅基團(tuán)優(yōu)選為JOE-BHQ1,當(dāng)然,其它熒光-淬滅基團(tuán)組合也同樣適用,比如,HEX-BHQ1、HEX-TAMRA、FAM-TAMRA、FAM-BHQ1、CY3-BHQ1、CY3-BHQ2等,檢測時選擇相應(yīng)的熒光檢測模式。
本發(fā)明建立的方法中可用于每個反應(yīng)體系檢測單個檢測一種基因,即當(dāng)三種檢測探針都標(biāo)記為FAM-MGB時,應(yīng)分別配置各個基因的反應(yīng)體系,即COX-1基因A842G野生型反應(yīng)體系中對應(yīng)有COX-1基因A842G野生型引物對和COX-1基因A842G檢測探針,COX-1基因A842G突變型反應(yīng)體系中對應(yīng)有COX-1基因A842G突變型引物對和COX-1基因A842G檢測探針,其他兩組基因以此類推。
本發(fā)明建立的方法中可用于每個反應(yīng)體系檢測同時檢測三種基因,但是這三種基因的檢測探針標(biāo)記均不同的熒光基因與淬滅基團(tuán),即COX-1基因A842G檢測探針、COX-2基因G-765C檢測探針、GPIIIa基因T1565C檢測探針應(yīng)分別標(biāo)記FAM-MGB、CY3-BHQ2、HEX-TAMRA,配置反應(yīng)體系時,應(yīng)將野生型反應(yīng)體系中可同時加入三種基因的野生型引物和三種基因的檢測探針,在突變型反應(yīng)體系中同時加入三種基因的突變型引物和三種基因的檢測探針,檢測時,根據(jù)熒光信號的不同來判斷各自基因的基因型,這種檢測方法加樣簡單,配置反應(yīng)體系只需配置2中體系野生型和突變性即可,加樣品時,只要將樣本分別加入這兩個體系即可進(jìn)行檢測。
為了避免假陰性及漏檢,檢測方法中還設(shè)有野生型反應(yīng)體系、突變性反應(yīng)體系和內(nèi)部質(zhì)控的陽性對照(STD),其陽性對照檢測呈陽性結(jié)果,說明檢測體系沒有問題,不會出現(xiàn)假陰性結(jié)果及漏檢;為了避免假陽性及漏檢,設(shè)有檢測引物和內(nèi)部質(zhì)控的陰性對照(NTC),其陰性對照檢測呈陰性結(jié)果,說明檢測體系沒有問題,不會出現(xiàn)假陽性結(jié)果及漏檢;否則,應(yīng)重新進(jìn)行反應(yīng)體系的配置及檢測。陽性對照(STD)FAM信號Ct值作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否有效的判定標(biāo)準(zhǔn)。
上述實(shí)時熒光PCR反應(yīng)可使用的儀器包括ABI實(shí)時PCR系統(tǒng)(例如7000,7300,7500,7900等);BioRad實(shí)時PCR檢測系統(tǒng)、Stratagene定量多聚酶鏈反應(yīng)儀(例如MX4000,MX3000,MX3005)。
實(shí)施例3用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的試劑盒
用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的實(shí)時熒光PCR試劑盒包括以下成分:
COX-1基因A842G野生型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.3所示;
COX-1基因A842G突變型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示;
COX-1基因A842G檢測探針:核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示;
COX-2基因G-765C野生型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.7所示;
COX-2基因G-765C突變型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.6,下游引物SEQ ID NO.7所示;
COX-2基因G-765C檢測探針:核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示;
GPIIIa基因T1565C野生型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.11所示;
GPIIIa基因T1565C突變型引物對:核苷酸序列如SEQ ID NO.10,和SEQ ID NO.11所示;
GPIIIa基因T1565C檢測探針:核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示;
各自的檢測探針的5'端連接熒光基團(tuán),3'端連接淬滅基團(tuán);
COX-1基因A842G野生型陽性對照物:含有如SEQ ID No.16所示的核苷酸序列;
COX-1基因A842G突變型陽性對照物:含有如SEQ ID No.17所示的核苷酸序列;
COX-2基因G-765C野生型陽性對照物:含有如SEQ ID No.18所示的核苷酸序列;
COX-2基因G-765C突變型陽性對照物:含有如SEQ ID No.19所示的核苷酸序列;
GPIIIa基因T1565C野生型陽性對照物:含有如SEQ ID No.20所示的核苷酸序列;
GPIIIa基因T1565C突變型陽性對照物:含有如SEQ ID No.21所示的核苷酸序列。
為了避免漏檢,錯檢,還包括:作為內(nèi)部質(zhì)控的質(zhì)控引物對、質(zhì)控探針和質(zhì)控陽性對照物,
其中,質(zhì)控引物對的核苷酸序列如SEQ ID No.13和SEQ ID No.14所示,質(zhì)控探針的核苷酸序列如SEQ ID No.15所示,該質(zhì)控探針的5'端連接有不同于檢測探針的熒光基團(tuán),3'端連接有不同于檢測探針的淬滅基團(tuán),質(zhì)控陽性對照物含有如SEQ ID No.22所示的核苷酸序列。
為了防止反應(yīng)體系在PCR擴(kuò)增過程中揮發(fā),影響檢測效果,試劑盒還包括有礦物油。
為了便于反應(yīng)體系的配置,試劑盒還包括10×PCR緩沖液;DNA聚合酶,陰性對照物:超純水。其中DNA聚合酶可采用Fast master premix,采用ABI(美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司);10×PCRbuffer(Mg2+Plus)采用TaKaRa寶生物工程(大連)有限公司,也可應(yīng)用市場上其他公司的PCR緩沖液與DNA聚合酶。
實(shí)施例4快速檢測試劑盒的制備
本實(shí)施例的試劑盒是在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上,制備成可以直接加入檢測樣品后,進(jìn)行檢測的試劑盒。該試劑盒有檢測COX-1、COX-2、GPIIIa基因各自野生型和突變型體系的8聯(lián)PCR反應(yīng)條以及驗(yàn)證試劑盒性能分析時所需COX-1、COX-2、GPIIIa三個基因的野生型質(zhì)粒、突變型質(zhì)粒及內(nèi)控質(zhì)粒,各成分如表2所示,具體反應(yīng)體系的配置見表3。其中,各基因的檢測探針的5'端連接FAM,3'端連接MGB,則檢測樣本信號類型為FAM信號;內(nèi)部質(zhì)控的質(zhì)控探針5'端連接JOE,3'端連接BHQ1,內(nèi)部質(zhì)控信號類型為JOE信號(內(nèi)控作為對試劑盒、DNA質(zhì)量以及操作本身的質(zhì)控);檢測引物、探針可陽性對照物委托上海英駿生物技術(shù)有限公司合成。
表2試劑盒組成
表3反應(yīng)體系的配置
最后配置的各反應(yīng)體系進(jìn)行存放時,防止試劑盒放置時或進(jìn)行PCR擴(kuò)展時,反應(yīng)體系液體的揮發(fā),在各反應(yīng)體系中均加入20μL礦物油,冷凍保存。
其中,AB premix全稱為Fast master premix,購自ABI(美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司);10×PCR buffer(Mg2+Plus)購自TaKaRa寶生物工程(大連)有限公司,經(jīng)過大量試驗(yàn)、驗(yàn)證該試劑盒為一種高靈敏、高特異性、高效的檢測的檢測試劑盒。
實(shí)施例5:實(shí)時熒光PCR法擴(kuò)增臨床樣本DNA
一、臨床樣本DNA的提取
(1)、EDTA抗凝血樣品
本實(shí)施例是從EDTA抗凝血樣品(來自武漢大學(xué)中南醫(yī)院)中提取基因組DNA,并對其進(jìn)行定量,作為PCR檢測的模板。采用天根的血液基因組DNA提取試劑盒,具體操作見該DNA提取試劑盒說明書,最后,將提取的EDTA抗凝血樣品DNA用紫外分光光度計進(jìn)行定量,稀釋DNA濃度到1ng/μL。
(2)、口腔拭子樣本
本實(shí)施例是從口腔拭子(來自武漢大學(xué)中南醫(yī)院)中提取基因組DNA,并對其進(jìn)行定量,作為PCR檢測的模板。采用康為世紀(jì)的口腔拭子基因組DNA提取試劑盒,具體操作詳該DNA提取試劑盒說明書,最后,將提取的口腔拭子DNA用紫外分光光度計進(jìn)行定量,稀釋DNA濃度到1ng/μL。
二、檢測
本實(shí)施例為采用實(shí)施例4制備的試劑盒、上述方法提取的DNA樣品,進(jìn)行實(shí)時熒光PCR擴(kuò)增。
檢測方法如下:
1)每次PCR反應(yīng)中,同時進(jìn)行非模板對照(No Template Control;NTC)、陽性對照和待測樣本的檢測,具體見實(shí)施例3中所述;
2)將陽性對照物取出解凍后震蕩混勻,并離心30s;
3)將實(shí)施例4制備的8聯(lián)PCR反應(yīng)條取出解凍后離心30s,防止反應(yīng)液在開蓋時濺出;
4)將ddH2O(NTC)、實(shí)施例6中提取的DNA樣本、陽性對照物分別加入8聯(lián)PCR反應(yīng)條,每孔10μL;
5)將以上8聯(lián)PCR反應(yīng)條蓋好管蓋于離心機(jī)上離心30S,確保管壁上不沾有液滴;
6)將8聯(lián)PCR反應(yīng)條放于實(shí)時熒光PCR儀器中,按如下程序設(shè)定:
第一階段:95℃5min;
第二階段:95℃5s,58℃30s,10個循環(huán);
第三階段:95℃5s,58℃30s,72℃30s,30個循環(huán);
第三階段:30個循環(huán)時,收集FAM和JOE信號。
本發(fā)明是利用ARMS引物區(qū)分野生型和突變型基因序列,通過反應(yīng)體系的突變型和野生型FAM信號的熒光強(qiáng)度差異來判斷檢測結(jié)果;JOE是內(nèi)控信號,用于檢測體系是否正常,樣本是否漏加及初步判斷樣本DNA量是否在允許范圍內(nèi),JOE信號應(yīng)達(dá)到設(shè)定閾值(Ct值小于25);FAM是檢測信號,用于檢測樣本的基因多態(tài)性;在內(nèi)控信號達(dá)到要求后,以每個SNP位點(diǎn)的突變型和野生型FAM信號達(dá)到設(shè)定閾值所需的循環(huán)次數(shù)Ct值的差值作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。選擇1、2號管,根據(jù)FAM信號ΔCt值判斷檢測樣本COX-1 842的基因A842G位點(diǎn)的多態(tài)性;選擇3、4號管,根據(jù)FAM信號ΔCt值判斷檢測樣本COX-2-765的基因G-765C位點(diǎn)的多態(tài)性;選擇5、6號管,根據(jù)野生型和突變型FAM信號ΔCt值判斷檢測樣本GPIIIA1565的基因T1565C位點(diǎn)的多態(tài)性。判斷標(biāo)準(zhǔn)是ΔCt=|野生型Ct值-突變型Ct值|≤2.5為雜合型樣本,ΔCt=野生型Ct值-突變型Ct值>2.5為突變型樣本,ΔCt=突變型Ct值-野生型Ct值>2.5為野生型樣本,樣本結(jié)果判定具體見表4。
表4各基因多態(tài)性檢測結(jié)果判定
對來自武漢大學(xué)中南醫(yī)院10人(一個人同時取血液和口腔兩種不同類型的樣本)的10個EDTA抗凝血樣品(編號為XY01-XY10)和10個口腔拭子(編號為KQ01-KQ10)的檢測結(jié)果見表5,其中,例舉兩個樣本各基因多態(tài)性的擴(kuò)增圖作為代表,EDTA抗凝的全血提取的基因組DNA樣本(編號XY04)的擴(kuò)增曲線,如圖1為COX-1基因A842G位點(diǎn)為AA即純野生型;如圖2為COX-2基因G-765C位點(diǎn)為GC即雜合型;如圖3為GPIIIa基因T1565C位點(diǎn)為TT及純野生型;口腔拭子提取的基因組DNA樣本(編號KQ 07)的擴(kuò)增曲線,如圖4為COX-1基因A842G位點(diǎn)為AA即雜合型;如圖5為COX-2基因G-765C位點(diǎn)為GG即純野生型;如圖6為GPIIIa基因T1565C位點(diǎn)為TC即雜合型。
表5樣本檢測結(jié)果
同時對上述這些樣本的DNA進(jìn)行測序,由武漢艾康健測序公司(采用Sanger金標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行測序檢測,并將兩者的檢測能力進(jìn)行比較,結(jié)果見表6。
表6本發(fā)明檢測結(jié)果和Sanger測序金標(biāo)準(zhǔn)比較
表6的結(jié)果說明:EDTA抗凝血提取的基因組DNA和口腔拭子提取的基因組DNA用本發(fā)明的試劑盒檢測的結(jié)果和Sanger測序的結(jié)果完全一致,說明本發(fā)明的試劑盒和檢測方法準(zhǔn)確度高,適應(yīng)樣本廣。
實(shí)施例6:對實(shí)施例4中制備的試劑盒和實(shí)施例5檢測的陽性基因組DNA進(jìn)行靈敏度和特異性實(shí)驗(yàn)
1.靈敏度實(shí)驗(yàn)
對實(shí)施例4中制備的試劑盒進(jìn)行實(shí)驗(yàn),把實(shí)施例5提取的基因組DNA作為模板,分別進(jìn)行3種濃度梯度為1ng/μL(10ng/反應(yīng))、0.1ng/μL(1ng/反應(yīng))和0.01ng/μL(0.1ng/反應(yīng))在熒光定量PCR儀上進(jìn)行檢測,三種不同濃度的基因組DNA作為模板的進(jìn)行6個反應(yīng)體系的檢測,檢測結(jié)果顯示,均能準(zhǔn)確檢出0.01ng/μL的基因組DNA(結(jié)果擴(kuò)增圖如圖7所示,僅例出一個反應(yīng)體系的擴(kuò)增圖,其他反應(yīng)體系的擴(kuò)增圖在此不在贅述)。因此,本試劑盒可以準(zhǔn)確檢出低至0.01ng/μL的基因組DNA,且對于保存時間過長以及口腔拭子這些提取濃度很低的樣本能準(zhǔn)確檢出。
2.特異性實(shí)驗(yàn)
對實(shí)施例4中制備的試劑盒進(jìn)行實(shí)驗(yàn),把實(shí)施例5提取的陽性基因組DNA作為模板,分別進(jìn)行3種濃度為50ng/μL(500ng/反應(yīng))、10ng/μL(100ng/反應(yīng))和1ng/μL(10ng/反應(yīng))在熒光定量PCR儀上進(jìn)行6個反應(yīng)系統(tǒng)的檢測,結(jié)果顯示,三種不同濃度的基因組DNA作為模板的檢測,均能準(zhǔn)確檢出(結(jié)果擴(kuò)增圖如圖8所示,僅例出一個反應(yīng)體系的擴(kuò)增圖,其他反應(yīng)體系的擴(kuò)增圖在此不在贅述),說明當(dāng)模板量為500ng時,檢測結(jié)果不會受過高濃度而影響結(jié)果的判讀。因此,對于高至500ng的基因組DNA樣本也能夠準(zhǔn)確檢出。因此,可以減少稀釋樣本的過程,提取出的樣本直接上母液都能準(zhǔn)確檢測而不會出現(xiàn)結(jié)果誤判。
以上所述實(shí)施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例,本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換,均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
SEQUENCE LISTING
<110> 武漢海吉力生物科技有限公司
<120> 用于檢測COX-1、COX-2和GPIIIa基因多態(tài)性的核酸、試劑盒及方法
<130>
<160> 22
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 1
aactgagcac ctactacacg ctgca 25
<210> 2
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 2
aactgagcac ctactacatg caggg 25
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<211> 22
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 3
tcccagaggg tggttgtaag at 22
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<213> 人工合成
<400> 4
ttgtgtgcat tccctc 16
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<212> DNA
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<400> 5
gaggagaatt taccgttccc g 21
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