CN102154480A - 基因突变和B-raf基因点突变V600E的一步检测方法及试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明一种基因突变的一步检测方法,该方法将酶切、PCR富集和ARMS荧光定量PCR整合在一起,通过有效的温度和时间控制,一步即可完成酶切、PCR富集和ARMS荧光定量PCR反应从而实现突变等位基因的检测。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学技术领域,特别涉及酶切富集PCR技术和ARMS荧光定量PCR技术。
背景技术
近年来肿瘤的发病率逐年上升,肿瘤成为了人类健康的头号杀手。肿瘤的产生主要原因在于基因突变。大部分肿瘤患者在确诊时都是晚期,绝大多数晚期患者没有手术根治性治疗的机会,化放疗的临床效果也不理想。随着技术的进步,个体化医疗逐渐进入临床实践中。个体化治疗方案的确定,依赖于基因突变检测的结果。目前,一些医院和肺癌中心,已经开始着手组建专门用于肺癌临床诊断的基因突变检测机构,但是目前我国绝大多数医院并不具有基因突变检测的能力,检测的方法仍不成熟。
最新研究表明:B-raf基因突变被发现存在于肺癌、黑色素瘤、大肠癌等多种恶性肿瘤中,结合EGFR、K-ras基因突变的检测信息制定出最为适合病人个体的肿瘤治疗方案。为临床医生用药提供用药科学依据,降低医生治疗风险以及患者经济负担。因此,针对B-raf基因提供一种简便、快速、灵敏、特异性高的检测方法成为目前临床上迫切的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基因突变一步检测方法,本方法整合了酶切、PCR富集和ARMS荧光定量PCR技术。
本发明的第一方面提供一种基因突变一步检测方法,在同一反应体系中包括样本DNA、限制性酶、富集引物、ARMS引物、TaqMan探针、聚合酶及缓冲液,控制反应条件依次进行如下反应:
1)限制性内切酶特异性地酶切样本DNA中待测野生型等位基因的要检测部分;
2)在反应1)的基础上,富集引物通过PCR反应富集样本DNA中覆盖待测基因突变位点的要检测部分的片段;
3)在反应2)的基础上,ARMS引物及Taqman探针通过荧光定量PCR反应对所述突变基因进行荧光检测。
在一个实施方案中,所述富集引物的Tm值比所述ARMS引物高5℃。
在另一个实施方案中,所述富集引物扩增片段长度是ARMS引物扩增片段的1.5倍以上。
在另一个实施方案中,所述ARMS引物3’末端碱基与所述突变基因的突变碱基完全互补或相同。
在另一个实施方案中,所述ARMS引物的3’末端第4个碱基引入错配碱基。
在另一个实施方案中,所述聚合酶扩增效率为每分钟约500bp。
在另一个实施方案中,要检测的基因突变是B-raf基因的点突变V600E。优选地,所述限制性内切酶为TspR1;所述富集引物的序列为:上游引物:CATCCTAACACATTTCAAGCCCCA(SEQ IDNO:1),下游引物:GAACACTGATTTTTGTGAATACTGGGAAC(SEQ ID NO:2);所述ARMS引物的序列为:上游引物:GGTGATTTTGGTCTAGCTATAGA(SEQ ID NO:3),下游引物:CACAAAATGGATCCAGACAAC(SEQ ID NO:4);所述Taqman探针的序列为:ATCTCGATGGAGTGGGTCCCATCAGT(SEQ IDNO:5)。更优选地,反应条件为:1)37℃温浴30分钟;2)95℃10分钟;95℃20秒、65℃20秒、72℃60秒,共10个循环;3)95℃5秒、60℃30秒(收集荧光),共40个循环。
本发明的第二方面提供一种B-raf基因的点突变V600E的一步检测试剂盒,包括:限制性内切酶TspRI;SEQ ID NO:1和2的富集引物;SEQ ID NO:3和4的ARMS引物以及5’端FAM标记的SEQ IDNO:5的Taqman探针。
在一个实施方案中,还包括一种扩增效率为每分钟约500bp的聚合酶及其缓冲液。在一个优选实施方案中,所述聚合酶为包含在Universal Taqman Mix(美国ABI公司)中的Taq酶。
本发明通过将酶切富集PCR和ARMS荧光定量PCR技术整合在一个反应体系中,一步即可实现对突变基因的富集和鉴定,减少了操作步骤,提高了检测灵敏度和特异性。
以B-raf基因的点突变V600E为例进行具体实施说明(B-raf野生型基因序列见Genbank No.NM_004333,V600E突变即该序列中编码B-raf蛋白第600个氨基酸缬氨酸的GTG密码子突变为编码丙氨酸的密码子GAG)。
附图说明
图1是检测的阳性结果。
具体实施方式
在本说明书中,“要检测部分”是指在不被酶切的情况下,可由所述富集引物通过PCR扩增的序列部分。“约500bp”是指500±100bp。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。
下述实施例中,如无特殊说明,均为常规方法。
实施例
实施例1.引物和探针设计
1)富集引物设计
设计可扩增400-500bp片段的引物,相关参数为:Tm值65.0℃-68.0℃,GC值40.0%-65.0%,引物大小23±3bp。所设计的富集引物序列如下:
富集上游引物:CATCCTAACACATTTCAAGCCCCA(SEQ IDNO:1)
富集下游引物:GAACACTGATTTTTGTGAATACTGGGAAC(SEQ ID NO:2)
2)ARMS引物设计
设计可扩增一段80-120bp片段的引物,相关参数为:Tm值55.0℃-60.0℃,GC值40.0%-60.0%,引物大小20±3bp。上游ARMS引物的3’末端位于突变位点处,并与突变型基因相匹配,为提高特异性,在其3’末端第4个碱基处再引入一个错配碱基,所设计的ARMS引物序列如下:
ARMS上游引物:GGTGATTTTGGTCTAGCTATAGA(SEQ IDNO:3)
ARMS下游引物:CACAAAATGGATCCAGACAAC(SEQ IDNO:4)
3)探针设计
在ARMS引物扩增片段内设计探针,相关参数为:Tm值68.0℃-70.0℃,GC值40.0%-70.0%,对探针进行5’端FAM标记,其序列如下:
探针:ATCTCGATGGAGTGGGTCCCATCAGT(SEQ ID NO:5)
上述引物和探针均由上海生工合成。
实施例2.V600E点突变的突变富集ARMS荧光定量PCR一步检测方法
本发明的突变富集ARMS一步检测方法整合了酶切、PCR富集和ARMS荧光定量PCR技术,即在一个反应体系中分别独立进行酶切、PCR富集和ARMS荧光定量PCR鉴定,具体过程为PCR仪上将25μl包括下表中组分的反应体系(其中样本基因组DNA是从大肠癌组织中提取的基因组DNA)在37℃下温浴30分钟,内切酶TspRI特异性地酶切B-raf野生型等位基因的要检测部分(该部分含有一个TspRI的限制酶切识别位点),但不能酶切B-raf基因V600E突变型基因的要检测部分(上述位点中的t突变为a,因此不能为TspRI所识别),从而降低了野生型基因对突变型基因的干扰;然后对包含突变碱基的要检测部分进行富集,在65℃变性温度下,ARMS引物不能进行有效工作,因此只有富集引物进行延伸和扩增;然后运行第二个PCR反应,在60℃延伸30秒,由于所选用的ABI Taq酶(包含在下述Universal Taqman Mix中)每分钟只能延伸约500个碱基,富集引物在30秒内不能进行有效延伸,形成不了循环,因此只进行ARMS引物的荧光PCR反应。
反应条件如下:37℃温浴30分钟;95℃10分钟;95℃20秒,65℃20秒,72℃60sec,共10个循环;95℃5秒,60℃30秒(收集荧光),共40个循环。所用荧光定量PCR仪为ABI 7300。
实验结果如图1所示,表明突变检测结果为阳性。
Claims (11)
1.一种基因突变一步检测方法,在同一反应体系中包括样本DNA、限制性酶、富集引物、ARMS引物、TaqMan探针、聚合酶及缓冲液,控制反应条件依次进行如下反应:
1)限制性内切酶特异性地酶切样本DNA中待测野生型等位基因的要检测部分;
2)在反应1)的基础上,富集引物通过PCR反应富集样本DNA中覆盖待测基因突变位点的要检测部分的片段;
3)在反应2)的基础上,ARMS引物及5’端FAM标记的Taqman探针通过荧光定量PCR反应对所述突变基因进行荧光检测。
2.如权利要求1所述的一步法,其特征在于:所述富集引物的Tm值比所述ARMS引物高5℃。
3.如权利要求1或2所述的一步法,其特征在于:所述富集引物扩增片段长度是ARMS引物扩增片段的1.5倍以上。
4.如权利要求1-3任一项所述的一步法,其特征在于:所述ARMS引物3’末端碱基与所述突变基因的突变碱基完全互补或相同。
5.如权利要求1-4任一项所述的一步法,其特征在于:所述ARMS引物的3’末端第4个碱基引入错配碱基。
6.如权利要求1-5所述的一步法,其特征在于:所述聚合酶扩增效率为每分钟约500bp。
7.如权利要求1-6任一项所述的一步法,其特征在于:所述荧光定量PCR反应的反应时间不足以使富集引物完成扩增反应。
8.如权利要求1-7所述的一步法,其特征在于:要检测的基因突变是B-raf基因的点突变V600E。
9.如权利要求8所述的一步法,其中:
所述限制性内切酶为TspR1;
所述富集引物的序列为:
上游引物:CATCCTAACACATTTCAAGCCCCA(SEQ ID NO:1)
下游引物:GAACACTGATTTTTGTGAATACTGGGAAC(SEQ IDNO:2);
所述ARMS引物的序列为:
上游引物:GGTGATTTTGGTCTAGCTATAGA(SEQ ID NO:3)
下游引物:CACAAAATGGATCCAGACAAC(SEQ ID NO:4);
所述Taqman探针的序列为:
ATCTCGATGGAGTGGGTCCCATCAGT(SEQ ID NO:5)。
10.如权利要求9所述的一步法,其反应条件为:
1)37℃温浴30分钟;
2)95℃10分钟;95℃20秒、65℃20秒、72℃60秒,共10个循环;
3)95℃5秒、60℃30秒(收集荧光),共40个循环。
11.B-raf基因的点突变V600E的检测试剂盒,包括:
限制性内切酶TspRI;
SEQ ID NO:1和2的富集引物;
SEQ ID NO:3和4的ARMS引物;
5′端FAM标记的SEQ ID NO:5的Taqman探针;
以及一种如权利要求6所述的聚合酶及其缓冲液。
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