本發(fā)明涉及生物檢測,具體而言,涉及snp位點(diǎn)基因型的檢測方法及其試劑盒。
背景技術(shù):
1、單核苷酸多態(tài)性(single?nucleotide?polymorphism,snp)是發(fā)生在基因組中特定位點(diǎn)單核苷酸上的?dna?變異,這使得同一位點(diǎn)存在兩種或多種等位基因,是人類最普遍的遺傳變異形式之一。該變異在人類基因組中的發(fā)生頻率比較高(通常大于1%),平均每500到1000個(gè)堿基對(duì)中就有一個(gè)多態(tài)位點(diǎn),估計(jì)其總數(shù)可達(dá)300萬個(gè)甚至更多。snp與遺傳疾病密切相關(guān),對(duì)調(diào)節(jié)基因表達(dá),決定人類表型和調(diào)節(jié)代謝過程具有重要影響,它解釋了復(fù)雜表型中可遺傳的個(gè)體間差異和基因與疾病的關(guān)系,與疾病易感性、疾病發(fā)病機(jī)制和藥物反應(yīng)個(gè)體差異有關(guān),因此對(duì)snp進(jìn)行檢測可以促進(jìn)早期遺傳疾病的診斷、預(yù)防和治療,在臨床診斷中具有指導(dǎo)作用。
2、目前對(duì)基因多態(tài)性檢測的方法有測序法、taqman探針?biāo)夥?、pcr-relf、擴(kuò)增阻滯pcr法,分子信標(biāo)法以及高分辨率熔解曲線法等。其中taqman探針法作為臨床應(yīng)用中最常見的檢測方法,具有簡單、靈敏度高、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn),但該方法僅在一個(gè)維度即利用熒光改變產(chǎn)生的熒光信號(hào)進(jìn)行檢測分析,一個(gè)snp位點(diǎn)需要設(shè)計(jì)兩條兩端帶有不同熒光標(biāo)記的特異探針來識(shí)別不同的等位基因,對(duì)于多重檢測,由于熒光通道的限制只能用于少量snp位點(diǎn)的分析,難以區(qū)分多靶標(biāo),且對(duì)于距離較近的snp位點(diǎn)探針設(shè)計(jì)比較困難。
3、多色熔解曲線分析技術(shù)在多色熒光的基礎(chǔ)上結(jié)合了熔解曲線分析,在兩個(gè)維度即熒光改變和tm值進(jìn)行檢測分析,實(shí)現(xiàn)一個(gè)通道多重檢測。該方法利用探針與大量dna單鏈雜交產(chǎn)生的tm值進(jìn)行熔解曲線分析,因此使用不對(duì)稱pcr,通過調(diào)整上下游引物濃度比例,獲取大量與熒光探針互補(bǔ)的單鏈產(chǎn)物,將不對(duì)稱擴(kuò)增與dna熔解溫度結(jié)合,從而形成熔解曲線特征峰。該方法規(guī)避了其他方法多重檢測時(shí)的pcr儀熒光通道限制,具有通量大、操作簡單、成本低、精度可靠等優(yōu)點(diǎn)。但目前多色熔解曲線分析技術(shù)仍面臨著眾多挑戰(zhàn),由于不對(duì)稱擴(kuò)增屬于線性擴(kuò)增,而非指數(shù)擴(kuò)增易出現(xiàn)擴(kuò)增產(chǎn)量低,靈敏度低的問題,同時(shí),上下游引物比例難于優(yōu)化,設(shè)計(jì)難度較大。非對(duì)稱熔曲使用的分子信標(biāo)在反應(yīng)中經(jīng)歷發(fā)夾結(jié)構(gòu)、游離單鏈、雜交雙鏈、游離單鏈的過程,熒光信號(hào)由弱到強(qiáng)和由強(qiáng)到弱兩部分,容易出現(xiàn)基線不平、倒峰等問題。
4、目前將非對(duì)稱熔解曲線在snp基因分型中應(yīng)用很廣泛,該方法將突變位點(diǎn)設(shè)計(jì)于探針上,由于探針沒有選擇性,一個(gè)snp位點(diǎn)僅設(shè)計(jì)一條探針區(qū)分兩個(gè)基因型,利用同一熒光通道的探針與單鏈結(jié)合的單堿基tm值實(shí)現(xiàn)基因型的區(qū)分。對(duì)于atgc>gc的突變tm值差異容易區(qū)分,但對(duì)于a>t的突變探針結(jié)合的tm差異較小,基因型難以辨別,且因?yàn)樘结槣囟群蛦瓮ǖ纼蓚€(gè)峰的限制,一個(gè)熒光通道最多設(shè)計(jì)2-3個(gè)snp位點(diǎn)。本發(fā)明設(shè)計(jì)的兩條特異性修飾引物,分別標(biāo)記不同的熒光基團(tuán),利用不同熒光通道中的熔解曲線峰區(qū)分同一snp位點(diǎn)的基因型,對(duì)tm值不作區(qū)分,可以重疊,因此對(duì)于a>t的突變通過熒光通道的不同即可區(qū)分。對(duì)不同的snp位點(diǎn),通過控制兩條引物之間的擴(kuò)增子長度和gc含量進(jìn)行tm值區(qū)分,通過不同熔解曲線tm值區(qū)分不同snp位點(diǎn),因此使可檢測的snp位點(diǎn)增多。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供snp位點(diǎn)基因型的檢測方法,所述方法包括以下步驟:
2、步驟1:針對(duì)含有一個(gè)待測snp位點(diǎn)的靶標(biāo)設(shè)計(jì)三條擴(kuò)增引物:一條突變型引物,一條野生型引物和一條共用引物;所述突變型引物和所述共用引物配合用于擴(kuò)增突變型模板,所述野生型引物和所述共用引物配合用于擴(kuò)增野生型模板;所述突變型引物3’末端堿基與突變型模板中snp位點(diǎn)堿基互補(bǔ)或相同,所述野生型引物3’末端堿基與野生型模板中snp位點(diǎn)堿基互補(bǔ)或相同;
3、所述突變型引物tm值和所述野生型引物tm值相差±2℃之內(nèi),如果所述突變型引物tm值和所述野生型引物長度相同,所述突變型引物和所述野生型引物除3’末端堿基不同之外,其余部分堿基相同;如果所述突變型引物tm值和所述野生型引物長度不相同,所述突變型引物和所述野生型引物除3’末端堿基不同之外,所述突變型引物和所述野生型引物中長度長的引物5’末端比長度短的引物5’末端多1個(gè)或2個(gè)堿基,所述突變型引物和所述野生型引物其余部分堿基相同;
4、步驟2:用不同熒光通道的兩種熒光分別標(biāo)記所述突變型引物和所述野生型引物,所述兩種熒光在核酸單鏈中熒光發(fā)射低沒有熒光,在核酸雙鏈中發(fā)射高有熒光;
5、步驟3:使用標(biāo)記后的突變型引物、野生型引物和所述共用引物pcr擴(kuò)增含有待測snp位點(diǎn)的靶標(biāo),在pcr延伸階段形成帶有熒光標(biāo)記的雙鏈產(chǎn)物,擴(kuò)增時(shí),所述突變型引物的物質(zhì)量和野生型引物的物質(zhì)量之和與所述共用引物的物質(zhì)量相等,進(jìn)行對(duì)稱pcr擴(kuò)增;
6、步驟4:擴(kuò)增階段完成后,隨著溫度的升高,?擴(kuò)增子雙鏈逐漸解鏈?zhǔn)篃晒庑盘?hào)強(qiáng)度隨之減弱,形成不同熒光通道的熔曲峰;
7、步驟5:根據(jù)不同熒光通道的熔曲峰結(jié)果判讀所述待測snp位點(diǎn)的基因型。
8、在本發(fā)明中突變型引物tm?值和野生型引物?tm?值相差+2℃之內(nèi),因?yàn)閮蓷l引物只有?3”末端單堿基的差異,tm?值相差超過2℃,在同一退火溫度下擴(kuò)增效率會(huì)有差異,可能出現(xiàn)引物交叉擴(kuò)增的風(fēng)險(xiǎn),即擴(kuò)增效率高的引物不僅擴(kuò)增自身完美配對(duì)的模板,還會(huì)競爭性的擴(kuò)增另一個(gè)只有單堿基差異的模板,所以本發(fā)明中突變型引物tm?值和野生型引物tm?值相差+2℃之內(nèi)。
9、在一種實(shí)施方中,提供一種多個(gè)snp位點(diǎn)基因型同時(shí)檢測的方法,所述方法包括以下步驟:
10、步驟1:針對(duì)含有多個(gè)待測snp位點(diǎn)中每一個(gè)待測snp位點(diǎn)的靶標(biāo)分別設(shè)計(jì)三條擴(kuò)增引物:一條突變型引物,一條野生型引物和一條共用引物;所述突變型引物和所述共用引物配合用于擴(kuò)增突變型模板,所述野生型引物和所述共用引物配合用于擴(kuò)增野生型模板;所述突變型引物3’末端堿基與突變型模板中snp位點(diǎn)堿基互補(bǔ)或相同,所述野生型引物3’末端堿基與野生型模板中snp位點(diǎn)堿基互補(bǔ)或相同;每一個(gè)待測snp位點(diǎn)的靶標(biāo)擴(kuò)增子的tm值彼此之間不同,并且是可區(qū)分的;
11、每一個(gè)待測snp位點(diǎn)的所述突變型引物tm值和所述野生型引物tm值相差±2℃之內(nèi),如果所述突變型引物tm值和所述野生型引物長度相同,所述突變型引物和所述野生型引物除3’末端堿基不同之外,其余部分堿基相同;如果所述突變型引物tm值和所述野生型引物長度不相同,所述突變型引物和所述野生型引物除3’末端堿基不同之外,所述突變型引物和所述野生型引物中長度長的引物5’末端比長度短的引物5’末端多1個(gè)或2個(gè)堿基,所述突變型引物和所述野生型引物其余部分堿基相同;
12、步驟2:用不同熒光通道的兩種熒光分別標(biāo)記每一個(gè)待測snp位點(diǎn)的所述突變型引物和所述野生型引物,所述兩種熒光在核酸單鏈中熒光發(fā)射低沒有熒光,在核酸雙鏈中發(fā)射高有熒光;
13、步驟3:使用標(biāo)記后的突變型引物、野生型引物和所述共用引物pcr擴(kuò)增含有待測snp位點(diǎn)的靶標(biāo),在pcr延伸階段形成帶有熒光標(biāo)記的雙鏈產(chǎn)物,擴(kuò)增時(shí),每一個(gè)待測snp位點(diǎn)的所述突變型引物的物質(zhì)量和野生型引物的物質(zhì)量之和與所述共用引物的物質(zhì)量相等,進(jìn)行對(duì)稱pcr擴(kuò)增;
14、步驟4:擴(kuò)增階段完成后,隨著溫度的升高,?擴(kuò)增子雙鏈逐漸解鏈?zhǔn)篃晒庑盘?hào)強(qiáng)度隨之減弱,形成不同熒光通道的熔曲峰和不同tm值的熔曲峰;
15、步驟5:對(duì)形成的熔曲峰進(jìn)行結(jié)果判讀,對(duì)每一個(gè)待測snp位點(diǎn)的基因型通過熒光通道的不同進(jìn)行區(qū)分,對(duì)不同的待測snp位點(diǎn)通過tm值的差異進(jìn)行區(qū)分。
16、在一種實(shí)施方中,所述突變型引物tm值和/或所述野生型引物tm值為55-65℃。
17、在一種實(shí)施方中,每一個(gè)待測snp位點(diǎn)的所述突變型引物的物質(zhì)量、野生型引物的物質(zhì)量與所述共用引物的物質(zhì)量之比為1:1:2。
18、在一種實(shí)施方中,每一個(gè)待測snp位點(diǎn)的擴(kuò)增子的tm值為50℃-90℃。
19、在一種實(shí)施方中,不同待測snp位點(diǎn)的擴(kuò)增子的tm值彼此之間相差2℃-10℃。
20、在一種實(shí)施方中,不同待測snp位點(diǎn)的擴(kuò)增子的tm值彼此之間相差5℃。
21、在一種實(shí)施方中,提供一種在上述方法中使用的試劑盒。
22、在一種實(shí)施方中,提供一種使用上述方法檢測葉酸代謝相關(guān)基因多態(tài)性的試劑盒,所述試劑盒同時(shí)檢測mthfr基因c677t位點(diǎn)和a1298c位點(diǎn),檢測c677t位點(diǎn)的野生型引物序列為seq?id?no.1:?gagaaggtgtctgcgggagc,突變型引物序列為seq?id?no.2:gagaaggtgtctgcgggagt,和共用引物序列為seq?id?no.3:?tcacctggatgggaaagatcc;和所述mthfr基因a1298c位點(diǎn)的野生型引物序列為seq?id?no.4:?ggaggagctgaccagtgaaga,突變型引物序列為seq?id?no.5:?ggaggagctgaccagtgaagc,和共用引物序列為seq?id?no.6:cccgagaggtaaagaacgaagac。
23、傳統(tǒng)非對(duì)稱熔曲將突變位點(diǎn)設(shè)計(jì)于探針上,利用一條熒光通道探針的tm值差異區(qū)分野生型和突變型,對(duì)于atgc>gc的突變tm值差異容易區(qū)分,但對(duì)于a>t的突變探針結(jié)合的tm差異較小,基因型難以區(qū)分。目前將非對(duì)稱熔解曲線在snp基因分型中應(yīng)用很廣泛,該方法將突變位點(diǎn)設(shè)計(jì)于探針上,由于探針沒有選擇性,一個(gè)snp位點(diǎn)僅設(shè)計(jì)一條探針區(qū)分兩個(gè)基因型,利用同一熒光通道的探針與單鏈結(jié)合的單堿基tm值實(shí)現(xiàn)基因型的區(qū)分。對(duì)于atgc>gc的突變tm值差異容易區(qū)分,但對(duì)于a>t的突變探針結(jié)合的tm差異較小,基因型難以辨別,且因?yàn)樘结槣囟群蛦瓮ǖ纼蓚€(gè)峰的限制,一個(gè)熒光通道最多設(shè)計(jì)2-3個(gè)snp位點(diǎn)。
24、本發(fā)明設(shè)計(jì)的兩條特異性修飾引物,分別標(biāo)記不同的熒光基團(tuán),利用不同熒光通道中的熔解曲線峰區(qū)分同一snp位點(diǎn)的基因型,對(duì)tm值不作區(qū)分,可以重疊,因此對(duì)于a>t的突變通過熒光通道的不同即可區(qū)分。本發(fā)明通過設(shè)計(jì)兩條與各自野生/突變模板匹配的不同熒光通道的探針,區(qū)分同一snp位點(diǎn)的基因型野生型和突變型,規(guī)避了tm值區(qū)分不開問題,降低了設(shè)計(jì)難度,使檢測的靶標(biāo)位點(diǎn)使a>t堿基突變特異性區(qū)分得以實(shí)現(xiàn)。
25、對(duì)不同的snp位點(diǎn),通過控制兩條引物之間的擴(kuò)增子長度和gc含量進(jìn)行tm值區(qū)分,通過不同熔解曲線tm值區(qū)分不同snp位點(diǎn),因此使可檢測的snp位點(diǎn)增多。非對(duì)稱熔曲使用的分子信標(biāo)在反應(yīng)中經(jīng)歷發(fā)夾結(jié)構(gòu)、游離單鏈、雜交雙鏈、游離單鏈的過程,熒光信號(hào)由弱到強(qiáng)和由強(qiáng)到弱兩部分,容易出現(xiàn)基線不平、倒峰等問題。本發(fā)明突變型引物和野生型引物使用本公司商品化的不同熒光通道的rqa修飾,無需淬滅基團(tuán),可選為bf490/rqa、bf533/rqa、bf590/rqa、bf648/rqa,突變型引物和野生型引物可以是上述四種修飾中的任意兩種組合。本發(fā)明使用的熒光在非結(jié)構(gòu)化的單鏈中熒光發(fā)射較低沒有熒光,雙鏈具有較強(qiáng)的熒光,只有由強(qiáng)到弱的熒光變化,因此基線平滑穩(wěn)定、無倒峰。本發(fā)明中,單雙鏈變化產(chǎn)生的熒光增加通過熔解曲線分析區(qū)分實(shí)現(xiàn)僅由單個(gè)堿基不同的序列。本發(fā)明利用擴(kuò)增阻滯原理,即擴(kuò)增時(shí)在dna?聚合酶作用下,必須在引物?3’末端堿基與模板完美配對(duì)的情況下才能進(jìn)行有效的聚合反應(yīng),否則延伸反應(yīng)會(huì)因?3’,5’-磷酸二酯鍵形成障礙而受阻,不能進(jìn)行延伸,而與模板完全匹配的引物體系則可以持續(xù)延伸,因此將?snp?位點(diǎn)設(shè)計(jì)引物的?3’末端,使突變模板與野生模板區(qū)分開來。將本公司熒光產(chǎn)品與擴(kuò)增阻滯原理結(jié)合,完美配對(duì)時(shí)延伸造成的單雙鏈變化產(chǎn)生的熒光增加形成熔解曲線,實(shí)現(xiàn)單堿基區(qū)分。
26、現(xiàn)有多色熔解曲線方案為擴(kuò)增出與探針互補(bǔ)結(jié)合的單鏈dna,采用不對(duì)稱pcr,使上下游引物濃度比例不等,擴(kuò)增出的大量單鏈dna與探針雜交進(jìn)行熔解曲線分析。本發(fā)明采用對(duì)稱擴(kuò)增,通過設(shè)計(jì)兩條特異性修飾引物(同方向)和一條共用引物(反方向),兩條修飾引物的比例與共用引物相同,等比例上下游引物擴(kuò)增后形成帶有熒光標(biāo)記的產(chǎn)物。本發(fā)明采用對(duì)稱擴(kuò)增,利用特異性修飾引物與共用引物等比例進(jìn)行擴(kuò)增,避免了非對(duì)稱方法的線性擴(kuò)增實(shí)現(xiàn)指數(shù)擴(kuò)增,從而提高擴(kuò)增子產(chǎn)量和靈敏度。
27、非對(duì)稱熔曲由于探針溫度和tm區(qū)分基因型的限制,每個(gè)通道的可檢靶標(biāo)受限,本發(fā)明根據(jù)擴(kuò)增子的tm值不同,只對(duì)不同snp位點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分,對(duì)基因型不作區(qū)分,每個(gè)tm值代表一個(gè)snp位點(diǎn),增加了單一熒光通道可檢測靶標(biāo)數(shù)量,使可檢測靶標(biāo)數(shù)大大增加。
28、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明首次提出了利用不同熒光通道中的熔解曲線峰區(qū)分同一snp位點(diǎn)的基因型,設(shè)計(jì)不同熔解曲線tm值區(qū)分不同snp位點(diǎn)的方法。本發(fā)明在pcr擴(kuò)增后直接對(duì)擴(kuò)增子進(jìn)行熔解曲線分析,具有通量大、操作簡單、精度可靠等優(yōu)點(diǎn)。