标签微阵列技术高通量测定单核苷酸多态性方法的建立与应用

目的 建立标签微阵列技术高通量检测单核苷酸多态性的方法,并用于研究正常人运动相关基因的单核苷酸多态性. 方法 确定要研究的运动相关基因,并找到要研究的48个单核苷酸多态性(SNP)位点,在PubMed上找到各SNP位点的编号(rsnumber),然后在www.autoprimr.com上进行引物设计,按所设计序列进行引物合成.通过标签微阵列技术和单碱基延伸法,按照Hakeman的SNPstream仪器的操作步骤进行实验,统计分析每个位点的基因型频率和等位基凶频率. 结果 同时检测了与运动相关的48个SNP位点的信息,且样品数量可以根据检测需要灵活安排,可同时进行几百甚至上千样品的检测.这48个SNP位点的基因型频率和等位基因频率可用于后序的研究工作. 结论 标签微阵列技术高通量检测单核苷酸多态性结果准确,速度快,效率高,价格适中,可以用于研究各种疾病与SNP的相关性.     

布鲁菌基因分型研究进展

布鲁菌是引起人畜共患传染性布鲁菌病的病原体。基因分型作为布鲁菌病溯源的主要方法,目前以多位点VNTR分析技术备受关注,其他分型技术如随机扩增多态性和扩增片段长度多态性、多位点序列分型等也在布鲁菌基因分型中得到应用,本文综述了近年来布鲁菌基因分型的研究进展。     

鼠疫耶尔森菌基因组进化与生态位适应研究

目的 探索鼠疫耶尔森菌基因组进化的基本规律及其与该菌在自然界适应性演化之间的内在联系。方法 对36株鼠疫耶尔森菌和7株假结核耶尔森菌进行芯片比较基因组分析,鉴定差异区段(DFR),并对260株鼠疫耶尔森菌进行PCR验证,分析各DFR在这些鼠疫耶尔森菌中的分布,同时进行基因组岛分析。结果 在鼠疫耶尔森菌基因组中鉴定出22个DFR,基于DFR图谱,将鼠疫耶尔森菌中国分离株分成14个基因组型。鼠疫耶尔森菌共有21个基因组岛,其中18个已存在于假结核杆菌中,余下3个为鼠疫耶尔森菌独有。结论 探明了各基因组岛在鼠疫耶尔森菌和假结核耶尔森菌间的差异分布,探究了鼠疫耶尔森菌的起源进化;建立了鼠疫耶尔森菌基因组分型系统;建立了各基因组型别间的系统发育关系,初步揭示了鼠疫耶尔森菌基因组的进化规律及其与鼠疫耶尔森菌生态位适应和鼠疫疫源地扩展之间的关系,基本探明了鼠疫耶尔森菌在中国的演化规律。     

上海地区汉族健康人群血小板活化因子乙酰水解酶基因7号外显子593位点T/C单核苷酸多态性的研究

目的了解血小板活化因子乙酰水解酶(PAF-AH)基因7号外显子593位点T/C位点单核苷酸多态性(SNP)在中国上海地区汉族健康人群中的分布特征。方法采用聚合酶链反应(PCR)和测序法,对110名上海地区汉族健康者PAF-AH 7号外显子593位点T/C位点的SNP进行检测,计算其基因型和等位基因频率,并结合文献对不同种族该位点的突变情况进行比较。结果对110名上海地区汉族健康者PAF-AH Ile198-Thr(exon7;position 593;T-C)位点多态性进行检测,其PCR扩增产物为240bp。110人中,TT型97人(88.18%),TC型13人(11.82%),未发现CC型。该位点突变的等位基因频率分布也以T(94.09%)最为多见,其次为C(5.91%)。结合文献进行分析发现,上海地区汉族健康人群该位点突变基因型(TC)频率(11.82%)高于德国地区人群(0.95%,P<0.05),但与英国地区人群(7.67%)相比无统计学差异。结论上海地区汉族健康人群PAF-AH第7外显子593位点存在单核苷酸多态性,其T→C位点碱基突变比例较高,该位点突变基因型频率为11.82%,其SNP高于德国地区人群,但与英国地区人群相比无统计学差异。     

冠心病患者血管紧张素Ⅰ转换酶基因多态性分析

目的探讨血管紧张素Ⅰ转换酶（ACE）基因的单核苷酸多态性（SNP）与冠心病（CAD）的相关性。方法提取192例CAD患者和189例健康对照者外周血白细胞DNA,应用荧光标记单碱基延伸技术及杂交技术检测ACE基因的2个标签SNP rs4353和rs4305。结果 CAD组rs4353的GG基因型和rs4305的AA基因型频率明显高于健康对照组（P〈0.05）。2个SNP的等位基因频率在两组间无统计学差异（P〉0.05）。通过对rs4353和rs4305进行单倍型分析发现,CAD组和健康对照组的AG单倍型频率具有统计学差异（P〈0.05）。结论 ACE基因rs4353和rs4305多态性变异及其构建的AG单倍型是CAD的遗传危险因素。     

PTPN11第3内含子基因多态性与胃癌的相关性研究

目的研究中国汉族人群中蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型11(PTPN11)第3内含子基因的rs2301756位点多态性与胃癌发生的相关性,并探讨基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱技术(MALDI-TOF-MS)检测此多态性的可行性与准确性。方法采用MALDI-TOF-MS对中国汉族的247例胃癌、212例非癌患者以及160例脐带血的PTPN11基因第3内含子rs2301756多态性位点进行基因分型,并用PCR产物直接测序技术对该位点的20例样本进行分型,以验证MALDI-TOF-MS技术的准确性。应用组织涂片镜检、幽门螺杆菌(H.pylori)培养、快速尿素酶、ELISA和胶体金法等5种方法来检测受试者的H.pylori感染情况。结果 20例样本PTPN11第3内含子基因rs2301756位点MALDI-TOF-MS技术分型结果与测序结果完全相符,两种方法的基因型分型结果具有很好的一致性。胃癌组和非癌对照组H.pylori(+)者分别为182例(73.68%)和160(75.47%)。H.pylori感染率在两组间无明显差异(P>0.05)。胃癌组和非癌对照组PTPN11基因在该位点的基因型频率分布符合遗传平衡状态。将G/A型和A/A型合并后与G/G型相比,带有A等位基因的个体不能影响胃癌的发生风险。根据年龄、性别、H.pylori感染对胃癌的易感性进行的分层分析发现,PTPN11基因该位点SNP与年龄、性别和H.pylori感染状态无关。结论中国汉族人群PTPN11基因第3内含子rs2301756位点SNP与胃癌发病风险无关。     

液相芯片分析技术及其临床应用

随着分子生物学技术的不断发展,人们对基因与蛋白的探索和认识逐渐深入,多种新型的高通量检测技术应运而生.液相芯片检测技术又称多功能悬浮点阵,是20世纪90年代中期美国Luminex公司开发的芯片技术.它将流式检测与芯片技术有机地结合在一起,大大延伸了流式的检测平台,以微球体代替细胞作为反应载体,在这个开放的反应体系中可以进行蛋白、核酸等生物大分子的检测.液相芯片具有重复性好、高通量、灵活性好、灵敏度高、操作简便、耗时短、成本较低等优点.在临床应用中具有广阔的前景.本文就液相芯片技术的技术原理、检测方法、发展现状和临床应用做一综述.     

IL-8基因-251T/A和+781C/T多态性与南通地区肝癌遗传易感性的关联研究

目的了解南通地区人群白细胞介素8（IL-8）基因启动子区（rs4073）、第1内含子区（rs2227306）位点寡核苷酸多态性（SNP）的分布特点,探讨上述位点各基因型及联合基因型与肝细胞癌（HCC）患病风险的关系,分析各基因型与不同暴露因素在HCC发生中的相互作用。方法采用病例对照研究方法,利用限制性片段长度多态性聚合酶链反应（RFLP-PCR）技术对454例肝癌患者及446名健康对照者IL-8基因-251位点和+781位点进行基因分型。结果①-251位点杂合突变基因型AT者罹患HCC 的风险增加（OR=1.99,95％CI：1.01～3.85）,+781位点突变基因型CT、TT 者罹患HCC 的风险增加（CT基因型OR=1.78,95％CI：1.03～3.10;TT基因型OR=1.36,95％CI：1.01～2.62）。②携带-251、+781两位点AT-CT、TT-CT及AT-CC联合基因型的个体罹患HCC的风险增加（AT-CT联合基因型OR=2.10,95％CI：1.52～2.90;TT-CT 联合基因型 OR=3.33,95％CI：1.01～10.50;AT-CC 联合基因型 OR=3.67,95％CI：2.28～5.90）。③-251位点SNP与饮酒、HBV感染、肝癌家族史因素在HCC的发生中存在正交互作用,该位点SNP与年龄、性别、吸烟因素在HCC的发生中存在负交互作用;+781位点SNP与饮酒、肝癌家族史因素在HCC的发生中存在正交互作用,该位点SNP与年龄、性别、吸烟、HBV感染因素在HCC的发生中存在负交互作用。结论南通地区人群IL-8基因-251、+781位点寡核苷酸多态性与HCC患病风险存在关联,并与不同暴露因素在HCC发生中存在交互作用。     

鼠疫耶尔森菌pgm位点及其侧翼序列遗传变异的比较分析

目的研究鼠疫耶尔森菌中国自然分离株pgm位点及其侧翼序列的变异,了解不同疫源地菌株间的毒力差异,为鼠疫防治提供帮助。方法比较分析现有4株菌的pgm位点及其侧翼序列的变异,采用PCR、等位基因特异性PCR扩增260株中国自然分离株和7株假结核耶尔森菌。结果除锡林郭勒高原型和青海田鼠型菌株外,其他菌株均缺失了YPl666的70～87bp之间的18bp碱基。1406bp处T的缺失仅存在于东方型菌株中。北天山东段型及西段A、B型,锡林郭勒高原型,青海田鼠型菌株的pgm位点下游都没有IS100插入;锡林郭勒高原型和青海田鼠型菌株的色素沉着区有1个IS285插入,在其下游3kb区域还有1个IS100插入。冈底斯山型和昆仑山A、B型菌株的pgm位点上游侧翼区与其他菌株不同。36株菌的pgm位点缺失,缺失的菌株主要集中在鄂尔多斯高原型,松辽平原B型,昆仑山A、B型4种生态型菌株中。结论北天山东段型及西段A、B型,锡林郭勒高原型,青海田鼠型菌株是中国鼠疫耶尔森菌中比较古老的菌株。锡林郭勒高原型和青海田鼠型菌株是一个独特的分支,建议归为第4个生物型——田鼠型。北天山东段型及西段A、B型,锡林郭勒高原型,青海田鼠型菌株的pgm位点,由于在其下游没有IS100插入,所以稳定、不易缺失。pgm位点及其侧翼序列的变异与菌株的生物型、自然疫源地和生态型都具有一定的相关性。     

鼠疫耶尔森菌DNA标识序列的鉴定及其应用研究

目的确定鼠疫耶尔森菌DNA标识序列,以用于鼠疫耶尔森菌的快速检测和鉴定。方法通过芯片比较基因组杂交和PCR验证,鉴定鼠疫耶尔森菌DNA标识序列,针对标识序列设计特定的PCR引物。结果鼠疫耶尔森菌基因组中存在3个区段,共28条基因,均是鼠疫耶尔森菌DNA标识序列。针对其中3条基因设计PCR引物,能特异性扩增出鼠疫耶尔森菌,与来自其他非鼠疫耶尔森菌的DNA无交叉反应。结论鼠疫耶尔森菌存在DNA标识序列,并能用于鼠疫耶尔森菌的快速检测与鉴定。     

鼠疫耶尔森菌生物型变异遗传基础的研究和新生物型--田鼠型的提出

目的 探究鼠疫耶尔森菌生物型变异的遗传基础。方法 通过全基因组序列的比较分析,鉴定可能与生物型变异相关的基因突变,采用DNA测序和位点特异性PCR的方法,分析基因突变在鼠疫耶尔森菌自然分离株中的分布。结果 田鼠鼠疫自然疫源地菌株在毒力、生化表型和分子特征上与其他型别鼠疫耶尔森菌相差很大。所有脱氮阴性菌株的napA基因发生了突变,所有甘油利用阴性菌株的glpD基因发生了突变,所有阿拉伯糖利用阴性菌株的araC基因发生了突变。结论 提出了一个新的生物型——田鼠型;相应糖醇代谢相关基因发生突变是4个生物型变异的遗传基础。     

应用抑制消减杂交技术研究鼠疫菌与假结核菌基因组之间的差异

目的：研究古典型鼠疫菌与假结核菌ATCC29833基因组间的差异，为进一步认识鼠疫菌的起源与进化奠定基础。方法：通过抑制消减杂交技术比较两种细菌基因组间的差异。结果：与已测序的3株鼠疫菌基因组进行同源性比较，发现了259个假结核菌基因组中存在的特异序列，与基因库进行同源性比较发现了10个假结核菌ATCC29833基因组中存在的新序列。结论：抑制消减杂交技术是一个简单而有效的比较近源微生物基因组之间差异的方法，鼠疫菌在进化过程中失去了大量的基因，假结核菌基因组之间也存在着一定的差别。     

鼠疫耶尔森菌Ⅲ型分泌系统相关蛋白β-内酰胺酶报告系统的建立

目的构建鼠疫耶尔森菌（鼠疫菌）Ⅲ型分泌系统（T3SS）相关蛋白β-内酰胺酶（TEM-1β-lactamases,Bla）报告基因载体,旨在运用本系统检测鼠疫菌待测蛋白能否转运至宿主细胞内。方法将TEM基因克隆入pA-CYC184载体中,构建用于鼠疫菌研究的TEM报告基因载体。把待分析的鼠疫菌基因及启动子区克隆入TEM基因上游,使鼠疫菌蛋白与TEM蛋白融合表达。将鼠疫菌基因-TEM融合表达载体电转化到鼠疫菌中,并感染HeLa细胞2 h后,加入CCF2-AM底物,在激光共聚焦显微镜下观察结果。结果与结论应用本系统检测了YopK-Bla、YscK-Bla、YscL-Bla和YscX-Bla进入宿主细胞的情况,YopK-Bla和YscX-Bla菌株感染的HeLa细胞呈蓝色,YscK-Bla和YscL-Bla菌株感染的HeLa细胞呈绿色,表明YopK及YscX可以进入宿主细胞,而YscK和YscL则不能。本研究成功地构建了适于鼠疫菌的TEM报告基因系统,该系统可作为分析其他鼠疫菌蛋白能否在感染的过程中进入宿主细胞的工具,为鼠疫菌T3SS相关蛋白致病机制研究奠定了基础。     

Evaluation of the Genplex SNP typing system and a 49plex forensic marker panel

Using a 52 SNP marker set previously developed for forensic analysis, a novel 49plex assay has been developed based on the Genplex typing system, a modification of SNPlex™ chemistry (both Applied Biosystems) using oligo-ligation of pre-amplified DNA and dye-labeled, mobility modified detection probes. This gives highly predictable electrophoretic mobility of the allelic products generated from the assay to allow detection with standard capillary electrophoresis analyzers. The loci chosen comprise the 48 most informative autosomal SNPs from the SNPforID core discrimination set supplemented with the amelogenin gender marker. These SNPs are evenly distributed across all 22 autosomes, exhibit balanced polymorphisms in three major population groups and have been previously shown to be effective markers for forensic analysis. We tested the accuracy and reproducibility of the Genplex system in three SNPforID laboratories, each using a different Applied Biosystems Genetic Analyzer. Genotyping concordance was measured using replicates of 44 standardized DNA controls and by comparing genotypes for the same samples generated by the TaqMan^®, SNaPshot^® and Sequenom iPLEX^® SNP typing systems. The degree of informativeness of the 48 SNPs for forensic analysis was measured using previously estimated allele frequencies to derive the cumulative match probability and in paternity analysis using 24 trios previously typed with 18 STRs together with three CEPH families with extensive sibships typed with the 15 STRs in the Identifiler^® kit.     

The art of traditional native PAGE: The APLP 48-ID assay for human identification

When full STR profiles cannot be obtained, further DNA analyses targeting single nucleotide polymorphisms (SNPs) may occasionally yield valuable information. Although the discrimination power of each SNP is relatively low, combined analysis of many SNPs can improve the personal identification ability to a level as high as that of commercial STR typing kits. In this study, we developed a new SNP typing method, named the amplified-product length polymorphism (APLP) 48-ID assay, for genotyping of 47 autosomal SNPs and two X and Y chromosomal markers for sex typing. Forty-seven SNPs were selected from all 22 autosomes, showing high diversity in European, Nigerian, Han Chinese, and Japanese population in the HapMap data. PCR primers were designed to generate amplicons 40–100 bp in length to increase the robustness of the PCR.The APLP 48-ID assay consisted of four independent PCR reactions followed by electrophoretic run on four lanes in a polyacrylamide gel. Complete profiles were obtained when more than 1.2 ng of DNA was used. We applied this assay for genotyping of 236 Japanese individuals. The random matching probability was 3.3E-20, and the power of exclusion was greater than 0.9999999. This method is a rapid, robust, and cost-effective approach for human identification and paternity testing.     

Evaluation of the 124-plex SNP typing microarray for forensic testing

Human identification systems such as criminal databases, forensic DNA testing and genetic genealogy require reliable and cost-effective genotyping of autosomal, mitochondrial and Y chromosome markers from different biological materials, including venous blood and saliva. Although many such assays are available, few systems are capable of simultaneously detecting all three targets in a single reaction. Employing the APEX-2 principle, we have characterized a novel 124-plex assay, using specific primer extension, universal primer amplification and single base extension on an oligonucleotide array. The assay has been designed for simultaneous genotyping of SNPs from the single copy loci (46 autosomal and 29 Y chromosomal markers) side by side with SNPs from the mitochondrial genome (49 markers) that appears in up to thousands of copies per cell in certain tissue types. All the autosomal SNPs (from the SNPforID Consortium) included in the multiplex assay are unlinked and are distributed widely across autosomes, enabling genetic fingerprints to be distinguished. Mitochondrial DNA and Y chromosome polymorphisms that define haplogroups common in European populations are included to allow for maternity and paternity testing and for the analysis of genetic genealogies. After assay optimization we estimated the accuracy (99.83%) and call rate (99.66%) of the protocol on 17 mother–father–child/children families and five internal control DNAs. In addition, 79 unrelated Estonian and Swedish DNA samples were genotyped and the accuracy of mtDNA and Y chromosome haplogroup inference by the multiplex method was assessed using conventional genotyping methods and direct sequencing.     

A new SNP assay for identification of highly degraded human DNA

There is growing evidence that the histone-DNA complexes found in nucleosomes offer protection from DNA degradation processes, including apoptotic events in addition to bacterial and environmental degradation. We sought to locate human nucleosome regions and build a catalogue of SNPs sited near the middle of these genomic segments that could be combined into a single PCR multiplex specifically for use with extremely degraded human genomic DNA samples. Using recently optimized bio-informatics tools for the reliable identification of nucleosome sites based on sequence motifs and their positions relative to known promoters, 1395 candidate loci were collected to construct an 18-plex single base extension assay. Genotyping performance of the nucleosome SNPs was tested using artificially degraded DNA and 24 casework samples where the likely state of degradation of DNA was established by comparison to profile completeness in four other forensic assays: a standard 15-plex STR identification test, a miniaturized STR multiplex and two autosomal SNP multiplexes. The nucleosome SNP assay gave genotyping success rates 6% higher than the best existing forensic SNP assay: the SNPforID Auto-2 29-plex and significantly higher than the mini-STR assay. The nucleosome SNPs we located and combined therefore provide a new type of marker set that can be used to supplement existing approaches when the analysed DNA is likely to be extremely degraded and may fail to give sufficient STR genotypes for a reliable identification.