具体实施方式
实施例1CYP19A1基因SNP检测液相芯片,主要包括有:
一、ASPE引物
针对CYP19A1的9种常见SNP位点:rs4646(G>T)、rs10046(C>T)、rs700519(C>T)、rs1870050(C>A)、hCV1664178(A>C)、rs12900137(G>C)、rs730154(G>A)、rs936306(T>C)、rs1902586(A>G),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:
表1ASPE引物序列(Tag+特异性引物序列)
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,3’端为突变型或野生型特异性引物序列(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100pmol/mL的贮存液。
二、anti-tag序列包被的微球
根据所设计的ASPE特异性引物序列,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特异性引物序列可能形成的二级结构,选择的十八种微球编号与微球上相应的anti-tag序列如表2所示。
表2微球编号与微球上相应的anti-tag序列
选择的18种微球购自美国Luminex公司,将anti-tag序列包被于微球上。anti-tag序列与微球之间连接有5-10个T的间隔臂序列,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。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。
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SNP位点的目标序列的引物:
目标检测CYP19A1基因9种常见SNP位点:rs4646(G>T)、rs10046(C>T)、rs700519(C>T)、rs1870050(C>A)、hCV1664178(A>C)、rs12900137(G>C)、rs730154(G>A)、rs936306(T>C)、rs1902586(A>G)。利用Primer5.0设计引物(见表3)。
表3扩增出具有SNP位点的目标序列的引物
所有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运用实施例1所述CYP19A1基因SNP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
试剂 |
来源 |
终浓度 |
每250ml的用量 |
1MTris-HCl,pH8.0 |
SigmaT3038 |
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、样本的DNA提取:
参照AxyPrep全血基因组小量提取试剂盒说明,得到待检测的DNA。
二、待测样品的PCR扩增
利用Primer5.0设计九对引物,多重PCR一步扩增出9种具有SNP位点的目标序列。引物序列(SEQ NO.55-72)见上述表3所示。
首先配制多重PCR引物工作液:分别各取SEQ NO.55-72的引物贮存液100ul于1.5ml微量离心管中,混合均匀即为多重PCR引物工作液。多重PCR反应体系如下:
10×缓冲液(含Mg2+) 5ul
dNTP(各2.5mmol/L) 4ul
Taq酶(5U/ul) 0.5ul
多重PCR引物工作液(各16.7pmol/mL) 6ul
模板DNA(10ng/ul) 1ul
ddH2O 33.5ul
共 50ul
PCR扩增程序为:95℃3min;94℃20s,56℃30s,72℃30s,30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:取相应的ASPE引物贮存液各10ul于1.5ml微量离心管中,加入10mmol/L Tris Buffer补至200ul,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 2ul
MgCl2(50mmol/L) 0.5ul
Biotin-dCTP(400umol/L) 0.25ul
dATP、dGTP、dTTP混合液(各100umol/L) 1ul
Tsp酶(5U/ul) 0.25ul
混合的ASPE引物工作液(各500nmol/L) 1ul
酶切处理的PCR扩增产物 5ul
ddH2O 10.ul
共 20ul
PCR程序为:96℃2min;94℃30s,58℃1min,72℃2min,30个循环;4℃保存备用。
五、杂交反应
1.根据设计的ASPE引物,选择相应的最优的18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的链霉亲和素-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,检测结果如表4和表5所示。
对荧光值(MFI)和数据处理有以下要求:
1.每个位点需至少有一个等位基因MFI大于300而且大于10×PCR阴性对照MFI;
2.NET MFI=样品MFI-PCR阴性对照MFI(NET MFI小于0的以0表示);
3.满足以上两个条件的数据,按下列公式计算突变比值:
突变比值=突变型NET MFI÷(突变型NET MFI+野生型NET MFI)
4.根据经验对每个检测位点的突变比值确定阈值(cut-off值),以划分野生型纯合子、杂合子和突变型纯合子。
使用本方法检测大量样本的CYP19A1基因多态性,实验数据符合上述要求,因此可计算得它们的突变比值。阈值(cut-off值)的设置如下:突变比值范围在0%-20%视为野生型纯合子;30%-70%视为杂合子;80%-100%视为变异型纯合子。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分型方法检测结果的吻合率。本方法检测20份样本的CYP19A1基因(9个SNP位点同时检测)检测结果与测序结果吻合率达到100%,且具有非常好的信号-噪声比。可见本发明所提供的CYP19A1基因SNP检测液相芯片能够准确地检测出CYP19A1基因的SNP类型,且结果稳定可靠,多种ASPE特异性引物的组合使用使液相芯片和检测方法形成一个检测效果完好的系统。
表4样本检测结果(MFI)
表5样本CYP19A1基因多态性分析结果
实施例3不同的ASPE引物的液相芯片对CYP19A1基因SNP检测
一、液相芯片制备的设计(Tag序列及Anti-Tag序列的选择)
以CYP19A1基因rs4646(G>T)位点突变的检测液相芯片为例,针对rs4646(G>T)的野生型和突变型设计ASPE引物3’端的特异性引物序列,而ASPE引物5’端的Tag序列则选自SEQ IDNO.1-SEQ ID NO.18中的6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.37-SEQ ID NO.54。具体设计如下表(表6)所示。ASPE引物的合成、anti-tag序列包被微球、扩增引物、检测方法等如实施例1和实施例2所述。
表6液相芯片制备的设计
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样品21-40进行检测,检测结果如下:
表7样本检测结果(MFI)与基因多态性分析
其它针对不同的SNP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。
实施例4不同间隔臂液相芯片对CYP19A1基因SNP检测
一、液相芯片制备的设计(间隔臂的选择)
以CYP19A1基因rs10046(C>T)位点突变的检测液相芯片为例,探明不同的间隔臂液相芯片对CYP19A1基因SNP检测的影响,针对rs10046(C>T)的野生型和突变型设计ASPE引物3’端的特异性引物序列,而ASPE引物5’端的Tag序列则选自SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.18中的4条,相应的,包被于微球上的与对应tag序列互补配对的ant i-tag序列选择SEQ ID NO.37-SEQ IDNO.54。本实施例的间隔臂为(CH2)12,具体设计如下表(表8)所示。ASPE引物的合成、anti-tag序列包被微球、扩增引物、检测方法等如实施例1和实施例2所述。
表8液相芯片制备的设计
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样品41-60进行检测,检测结果如下:
表9样本检测结果(MFI)与基因多态性分析
实施例4的间隔臂为(CH2)12,由检测结果依然稳定可靠(其它间隔臂的检测结果也如此,具体数据省略),而优选5-10个T的间隔臂的杂交反应率和杂交特异性均优于间隔臂为(CH2)12的液相芯片,本发明所采用的5-10个T的间隔臂均优于其他间隔臂。
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>CYP19A1基因SNP检测液相芯片及检测方法
<160>72
<170>PatentIn version 3.1
<210>1
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>1
aatcaatctt cattcaaatc atca 24
<210>2
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>2
ctttaatcct ttatcacttt atca 24
<210>3
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
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tcaatcaatt acttactcaa atac 24
<210>4
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>4
cttttacaat acttcaatac aatc 24
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<212>DNA
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aatcctttct ttaatctcaa atca 24
<210>6
<211>24
<212>DNA
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<400>6
ttcaatcatt caaatctcaa cttt 24
<210>7
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>7
tcaattacct tttcaataca atac 24
<210>8
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
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cttttcaatt acttcaaatc ttca 24
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<213>人工序列
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ttactcaaaa tctacacttt ttca 24
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<211>24
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cttttcaaat caatactcaa cttt 24
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<211>24
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aatcttacta caaatccttt cttt 24
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ttcacttttc aatcaacttt aatc 24
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attattcact tcaaactaat ctac 24
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tcaattactt cactttaatc cttt 24
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<213>人工序列
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tcattcatat acataccaat tcat 24
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<212>DNA
<213>人工序列
<400>16
caatttcatc attcattcat ttca 24
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<213>人工序列
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caattcattt cattcacaat caat 24
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<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<400>18
tcaatcatta cacttttcaa caat 24
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agatgtttta tgtgtgaacg 20
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gattgtattg aagtattgta aaag 24
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<400>70
aattggctgg caacctggga ct 22
<210>71
<211>22
<212>DNA
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<400>71
gtgaacagag agtaatatca tg 22
<210>72
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<400>72
aaggaacttg agtctttcat tt 22