具体实施方式
实施例1乙型肝炎病毒YMDD基序突变检测液相芯片,主要包括有:
一、特异性引物序列和ASPE引物
针对与核苷类似物治疗耐药性相关的乙肝病毒YMDD基序的六个常见突变位点rtL80I/V、rtV173L、rtL180M、rtA181V/T、rtM204V/I/S和rtN236T分别设计特异性的引物序列。ASPE引物由Tag+特异性引物序列组成。ASPE引物序列如下表所示:(SEQ ID NO.1~SEQ IDNO.33为特异性序列)
表1ASPE引物序列
表2ASPE特异性引物5’端的Tag序列
每条ASPE引物包括两个部分,5’端为针对相应微球上anti-tag序列的特异性tag序列(如表2所示),3’端为突变型或野生型特异的引物片段(如上述表1所示)。所有ASPE引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。合成后的每条引物分别用10mmol/L Tris Buffer配制成1000pmol/mL的贮存液。
二、anti-tag序列包被的微球
根据所设计的ASPE特异性引物片段,选择tag序列,最大限度地减少各微球的anti-tag序列之间以及tag与ASPE特异性引物片段可能形成的二级结构,选择的三十三种tag序列及其微球上相应的anti-tag序列如表3所示:
表3微球上对应的anti-tag序列
选择的33种微球购自美国Luminex公司,将anti-tag序列包被与微球上。anti-tag序列与微球之间连接有5-10个T的间隔臂序,即在每个anti-tag序列前加上一段5-10个T的间隔臂序列,anti-tag序列由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。将合成的anti-tag序列用灭菌ddH2O配成100nmol/ml的贮存液。
所述间隔臂为用于将特异性的探针与微球表面间隔开来或是将特异性探针置于亲水性环境中的序列。通过在探针序列与氨基之间设置适当长度的间隔臂序列,可减少空间位阻,提高杂交反应的效率以及杂交反应的特异性。常见的间隔臂序列包括多聚dT,即poly(dT),寡聚四聚乙二醇以及(CH2)n间隔臂(n≥3),如(CH2)12、(CH2)18等。另外,如果存在poly(dA)干扰,还可以用poly(TTG)作为间隔臂。本发明间隔臂优选为5-10个T,在中国,poly(dT)的合成技术比较成熟,成本相对较低。
微球包被的过程如下:
分别取5×106个上述编号的羧基化的微球(购自Luminex公司)悬浮于50ul 0.1mol/L的MES溶液中(pH4.5),加入10ul合成的anti-tag分子(100nmol/ml)。配制10ng/ml的EDC(N-(3-Dimethylaminopropyl)-N-ethylcarbodiimide)(购自Pierce Chemical公司)工作液。往微球悬液中加入2.5ul的EDC工作液,恒温孵育30分钟,再加入2.5ul的EDC工作液,再恒温孵育30分钟。反应结束后,用0.02%的Tween-20洗涤一次,再用0.1%的SDS液洗涤一次。将洗涤后的包被有anti-tag序列的微球重悬于100ul的Tris-EDTA溶液[10mmol/L Tris(pH8.0),1mmol/LEDTA]中,2-8℃避光保存。
三、扩增出具有突变位点的目标序列的引物:
除rtL80I/V外,rtV173L、rtL180M、rtA181V/T、rtM204V/I/S和rtN236T五个突变位点相近。利用Primer5.0在乙肝病毒基因组的保守序列设计两对引物(见表4),其中SEQ ID NO.100~SEQ ID NO.101扩增出一条具有rtL80I/V突变位点的目标序列,SEQ ID NO.102~SEQ IDNO.103扩增出一条具有另外五个突变位点的目标序列。
表4扩增出具有突变位点的目标序列的引物
SEQ ID NO. |
类型 |
扩增引物 |
100 |
Forward Primer 1 |
5′GAGTCTAGACTCGTGGTGGACT 3′ |
101 |
Reverse Primer 1 |
5′GGACAAACGGGCAACATACC 3′ |
102 |
Forward Primer 2 |
5′CACTTGTATTCCCATCCCATC 3′ |
103 |
Reverse Primer 2 |
5′GCGTCAGCAAACACTTGGCA 3′ |
所有PCR引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。合成后的每条引物分别用10mmol/L Tris Buffer配制成100pmol/mL的贮存液。
实施例2运用乙型肝炎肝拉米夫定耐药性检测液相芯片对临床样本的检测
所述各种溶液的配方如下:
50mM的MES缓冲液(pH5.0)配方(250ml):
试剂 |
来源 |
终浓度 |
每250ml的用量 |
MES(2[N-Morpholino]ethanesulfonic acid) |
Sigma M-2933 |
0.05M |
2.44g |
5M NaOH |
Fisher SS256-500 |
--- |
5滴 |
2×Tm杂交缓冲液
1MTris-HCl,pH8.0 |
Sigma T3038 |
0.2M |
50ml |
5M NaCl |
Sigma S5150 |
0.4M |
20ml |
Triton X-100 |
Sigma T8787 |
0.16% |
0.4ml |
过滤后贮存于4℃。
ExoSAP-IT试剂盒购自美国USB公司。
生物素标记的dCTP购自上海生工生物工程技术服务有限公司。
一、待测样本的准备(血清中病毒核酸的提取):
参照Omega病毒DNA提取试剂盒说明,提取得到待检的病毒DNA。
二、待测样品的PCR扩增
利用Primer5.0在乙肝病毒基因组的保守序列设计两对引物,多重PCR分别扩增出乙肝病毒包含rtL80I/V、rtV173L、rtL180M、rtA181V/T、rtM204V/I/S和rtN236T所在位点的两条序列,长度分别为和234bp和599bp。引物序列(SEQ ID NO.100~SEQ ID NO.103)见上述表4所示。
PCR反应体系如下:
10×缓冲液(含Mg2+) 5μL
dNTP(各2.5mM) 4μL
Taq酶(5U/μL) 0.5μL
多重PCR引物工作液(各100nM) 1μL
模板DNA 10μL
ddH2O 29.5μL
共 50μL
PCR扩增程序为:94℃3min;94℃20s,60℃30s,72℃30s,35个循环;72℃10min;4℃保存备用。
三、PCR产物的酶切处理
参照ExoSAP-IT试剂盒说明,详细步骤如下:
1.取7.5ul PCR反应后的产物,加入3ul ExoSAP-IT酶;
2.37℃孵育15min。80℃孵育15min,使多余的酶灭活。酶切处理后的产物直接用于后续的ASPE引物延伸反应。
四、位点特异的引物延伸反应(ASPE)
利用上述设计的位点特异性引物进行引物延伸反应,在反应过程中掺入生物素标记的dCTP,从而使反应后的产物带上多个的生物素标记。
首先配制混合的ASPE引物工作液:分别各取SEQ ID NO.1~SEQ ID NO.33的ASPE引物贮存液5ul于1.5ml微量离心管中,加入10mmol/L Tris Buffer补至1ml,混合均匀即为ASPE混合引物工作液。ASPE反应的体系如下:
10×缓冲液 2μL
MgCl2(50mM) 0.5μL
Biotin-dCTP(400.μM) 0.25μL
dATP、dGTP、dTTP混合液(各100μM) 1μL
Tsp酶(5U/μl) 0.25μL
混合的ASPE引物工作液(各500nM) 1μL
酶切处理的PCR扩增产物 5μL
ddH2O 10μL
共 20μL
PCR程序为:96℃2min;94℃30s,52℃1min,74℃2min,30个循环;4℃保存备用。
五、杂交反应
1.根据设计的ASPE引物,选择上述33种微球(微球浓度均为2.5×105个/ml)。每种微球分别带有不同颜色编码,同时每种微球表面分别连接有一段24bp的特异性的寡核苷酸序列(anti-tag),这些anti-tag序列能分别与对应的ASPE引物5’端的tag序列特异结合;
2.分别取1ul每种编号的微球于1.5ml的微量离心管中;
3.微球于≥10000g离心1-2min;
4.弃去上清,微球重悬于100ul的2×Tm杂交缓冲液中,涡旋混匀;
5.取25ul上述微球悬液于96孔滤板相应的孔中,对照孔加25ul的ddH2O;
6.取5-25ul的ASPE反应液于相应的孔中,用ddH2O补足至50ul;
7.用锡箔纸包住96孔板以避光,95℃60s,37℃15min孵育杂交;
8.杂交后的微球于≥3000g离心2-5min;
9.去上清,将微球重悬于75ul的1×Tm杂交缓冲液中;
10.微球于≥3000g离心2-5min;
11将微球重悬于75ul的1×Tm杂交缓冲液中,加入15ul浓度为10ug/ml的链酶亲和素-藻红蛋白(SA-PE);
12.37℃孵育15min,于Luminex仪器上检测。
六、结果检测与数据分析
反应后产物通过Luminex系列分析仪器检测。以聚苯乙烯微球作为反应的载体,以荧光检测仪作为检测平台,对核酸分子进行高通量的多指标并行检测。在微球的制造过程中,掺入不同比例的红光及红外光染色剂,从而形成多至100种不同颜色编码的微球。不同的微球共价结合了针对不同待检测物的核酸分子作为探针分子,报告分子以生物素标记,并用高灵敏的荧光染料染色。这些微球与待测物、报告分子、荧光标记物就形成完整的微球检测体系用于Luminex系统的读取。Luminex阅读系统分别激发红色激光和绿色激光用于微球体系的检测,检测结果大于100为cut-off值:
(1)当突变型探针HBV-L80I-m的MFI值大于100时,判定该样品存在L80I突变;
(2)当突变型探针HBV-L80V-m的MFI值大于100时,判定该样品存在L80V突变;
(3)当突变型探针HBV-V173L-m1或HBV-V173L-m2的MFI值大于100时,判定该样品存在V173L突变;
(4)当突变型探针HBV-L180M-m的MFI值大于100时,判定该样品存在L180M突变;
(5)当突变型探针HBV-A181V-m1、HBV-A181V-m2或HBV-A181V-m3的MFI值大于100时,判定该样品存在A181V突变;
(6)当突变型探针HBV-A181T-m1、HBV-A181T-m2或HBV-A181T-m3的MFI值大于100时,判定该样品存在A181T突变;
(7)当突变型探针HBV-M204V-m1或HBV-M204V-m2的MFI值大于100时,判定该样品存在M204V突变;
(8)当突变型探针HBV-M204I-m1或HBV-M204I-m2的MFI值大于100时,判定该样品存在M204I突变;
(9)当突变型探针HBV-M204S-m1或HBV-M204S-m2的MFI值大于100时,判定该样品存在M204S突变;
(10)当突变型探针HBV-N236T-m1或HBV-N236T-m2的MFI值大于100时,判定该样品存在N236T突变;
(11)如不存在以上几种突变,则判定该样品为YMDD野生型。
以测序法检测与液相芯片结果作对照,计算本发明所提供的检测方法检测结果的吻合率。本方法检测15份样本(接受拉米夫定治疗约1年)的乙型肝炎病毒YMDD基序突变检测结果与测序结果吻合率达到93.3%(不吻合的一例可能是因为测序法的灵敏度不足)。可见本发明所提供的乙型肝炎病毒YMDD基序突变检测液相芯片能够准确地检测出rtL80I/V、rtV173L、rtL180M、rtA181V/T、rtM204V/I/S和rtN236T六个位点的突变,且结果稳定可靠。
表5乙型肝炎病毒YMDD基序突变检测分析结果
样本序号 |
液相芯片检测结果 |
测序检测结果 |
1 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
2 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
3 |
rtV173L/rtL180M/rtM204I突变病毒与野生型病毒混合感染 |
rtV173L/rtL180M/rtM204I突变病毒与野生型病毒混合感染 |
4 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
5 |
rtL180M/rtM204V突变病毒 |
rtL180M/rtM204V突变病毒 |
6 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
7 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
8 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
9 |
rtM204V突变病毒与野生型病毒混合感染 |
野生型病毒 |
10 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
11 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
12 |
rtM204V突变病毒与野生型病毒混合感染 |
rtM204V突变病毒与野生型病毒混合感染 |
13 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
14 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
15 |
野生型病毒 |
野生型病毒 |
实施例3 Tag序列及Anti-Tag序列的选择:
一、液相芯片制备的设计
以rtL180M突变的检测液相芯片为例,针对rtL180M的野生型和突变型设计的ASPE引物3’端的特异性引物,而ASPE引物5’端的Tag序列则选自SEQ ID NO.33-SEQ ID NO.66中的3条,相应的,包被于微球上的与对应tag序列互补配对的anti-tag序列选择SEQ ID NO.67-SEQID NO.99。具体设计如下表(表5)所示。ASPE引物的合成、Anti-tag序列包被微球、扩增引物等如实施例1所述。
表7
二、样品检测
采用上述设计制备的液相芯片,按实施例2所述检测过程和方法对血清样品1-10进行检测,检测结果如下(表中数据为检测荧光值):
三、数据分析:
根据上述检测的荧光值,可以看出Group1、Group2和Group3这三组的液相芯片对相同样品的检测结果一致。因此,ASPE引物中,ASPE特异性引物5’端的Tag序列并不是唯一的,而是可以在本发明SEQ ID NO.33-SEQ ID NO.66中进行选择,相应的,包被于微球上的Anti-tag序列须根据互补配对的原则,从SEQ ID NO.67-SEQ ID NO.99中选择对应的序列。
其它针对不同的基序突变位点的液相芯片,ASPE引物运用不同的Tag序列,其结果依然稳定可靠,具体数据省略。
以上是针对本发明的可行实施例的具体说明,但该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更,均应包含于本发明的专利范围中。
序列表
<110>广州益善生物技术有限公司
<120>乙型肝炎病毒YMDD基序突变检测特异性引物、液相芯片及方法
<160>103
<170>PatentIn version 3.1
<210>1
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>1
cagacacatc cagcgataa 19
<210>2
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>2
cagacacatc cagcgatag 19
<210>3
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>3
cagacacatc cagcgatat 19
<210>4
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>4
cagacacatc cagcgatac 19
<210>5
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<400>5
aaacggactg aggcccac 18
<210>6
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<400>6
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<210>7
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<400>7
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<210>8
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<400>8
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<210>9
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<400>9
gcctcagtcc gtttctcc 18
<210>10
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<400>10
gcctcagtcc gtttctca 18
<210>11
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>11
tcagtccgtt tctcttggc 19
<210>12
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>12
tcagtccgtt tctcctggc 19
<210>13
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>13
tcagtccgtt tctcatggc 19
<210>14
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>14
ctcagtccgt ttctcttga 19
<210>15
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>15
ctcagtccgt ttctcctga 19
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<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>16
ctcagtccgt ttctcatga 19
<210>17
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>17
tcagtccgtt tctcttggt 19
<210>18
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>18
tcagtccgtt tctcctggt 19
<210>19
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<400>19
tcagtccgtt tctcatggt 19
<210>20
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>20
cactgtctgg ctttcagtta ta 22
<210>21
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>21
cactgtttgg ctttcagtta ta 22
<210>22
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>22
ctgtctggct ttcagttata tg 22
<210>23
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>23
ctgtttggct ttcagttata tg 22
<210>24
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>24
cactgtctgg ctttcagtta tg 22
<210>25
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>25
cactgtttgg ctttcagtta tg 22
<210>26
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>26
ctgtctggct ttcagttata tt 22
<210>27
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>27
ctgtttggct ttcagttata tt 22
<210>28
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>28
ctgtctggct ttcagttata gt 22
<210>29
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>29
ctgtttggct ttcagttata gt 22
<210>30
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>30
tgtctttggg tatacattta aa 22
<210>31
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>31
tgtctttggg tatacatttg aa 22
<210>32
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>32
tgtctttggg tatacattta ac 22
<210>33
<211>22
<212>DNA
<213>人工序列
<400>33
tgtctttggg tatacatttg ac 22
<210>34
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>34
tcaatcaatt acttactcaa atac 24
<210>35
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>35
tcaattacct tttcaataca atac 24
<210>36
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>36
aatcttacta caaatccttt cttt 24
<210>37
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>37
ttcacttttc aatcaacttt aatc 24
<210>38
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>38
cttttacaat acttcaatac aatc 24
<210>39
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>39
cttttcaatt acttcaaatc ttca 24
<210>40
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>40
cttttcaaat caatactcaa cttt 24
<210>41
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>41
tcatttcaca attcaattac tcaa 24
<210>42
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>42
tacatcaaca attcattcaa taca 24
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<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>43
tatatacact tctcaataac taac 24
<210>44
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>44
tcaattactt cactttaatc cttt 24
<210>45
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>45
tcattcatat acataccaat tcat 24
<210>46
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>46
caattcattt cattcacaat caat 24
<210>47
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>47
tcatttcaat caatcatcaa caat 24
<210>48
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<212>DNA
<213>人工序列
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tcaatcatct ttatacttca caat 24
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<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>49
taattataca tctcatcttc taca 24
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<212>DNA
<213>人工序列
<400>50
tcaatcatta cacttttcaa caat 24
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<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>51
tacacaatct tttcattaca tcat 24
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<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>52
cttctcatta acttacttca taat 24
<210>53
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>53
cttttcatca ataatcttac cttt 24
<210>54
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>54
ttcaatcatt caaatctcaa cttt 24
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<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>55
caatatcatc atctttatca ttac 24
<210>56
<211>24
<212>DNA
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<400>56
ctactaattc attaacatta ctac 24
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<211>24
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<400>57
ttactacaca atatactcat caat 24
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<211>24
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<213>人工序列
<400>58
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tcatttacct ttaatccaat aatc 24
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atcaaatctc atcaattcaa caat 24
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aatcctttct ttaatctcaa atca 24
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ctttaatcct ttatcacttt atca 24
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tacacatctt acaaactaat ttca 24
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aatcaatctt cattcaaatc atca 24
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gtatttgagt aagtaattga ttga 24
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gttagttatt gagaagtgta tata 24
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attatgaagt aagttaatga gaag 24
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gcgtcagcaa acacttggca 20