CN102220411A - 一种一体化检测α、β突变型地中海贫血的试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一体化检测α、β突变型地中海贫血的试剂盒,特别是涉及一种利用多重不对称扩增及反向点杂交技术检测α、β地中海贫血突变型的试剂盒。本发明的试剂盒由PCR试剂、低密度芯片、杂交试剂三部分组成,包含一套特异性核苷酸多态性探针和扩增样品中靶基因的PCR引物,可以同时检测中国常见的6种α地贫点突变和27种β地贫突变。由于本发明的试剂盒检测过程更加快速,检测结果也更为准确,将广泛应用于临床地中海贫血的诊断及优生优育指导。
Description
技术领域
本发明涉及一种一体化检测α、β突变型地中海贫血的试剂盒,特别是涉及一种利用多重不对称扩增及反向点杂交技术检测α、β地中海贫血突变型的试剂盒,该试剂盒包含一套特异性核苷酸多态性探针和扩增样品中靶基因的PCR引物,可同时检测由于点突变引起的α、β地中海贫血,将广泛应用于地中海贫血的检测及优生优育指导。
背景技术
地中海贫血分为α、β、δ、δβ、γδβ等几种类型,常见的为α地中海贫血(简称α地贫)和β地中海贫血(简称β地贫),是我国南方各省最常见、危害最大的遗传病之一,也是世界上最常见的遗传性疾病之一。据WHO统计全世界约有1.5亿多人携带地贫基因。在我国的广东、广西、海南、香港、湖南、湖北、云南、贵州、四川等地区常见,黄河以南至长江流域,台湾、福建及西藏等省(区)均有病例报道;患者以汉族多见,亦可见于回、傣、壮、苗和布衣等少数民族,海南黎族地贫基因突变的发生率达58.4%。抽样调查发现,广西“地贫”基因携带者高达20%,居全国之首,广东为12%,居第二位,四川、重庆等省市也是高发区,有报导发病率在4~7%。
α地贫是一种由于α-珠蛋白(α-Globin)基因突变导致α-珠蛋白合成减少,α-链/非α-链比例失衡而产生的单基因遗传性溶血性血红蛋白病。分缺失型和突变型(非缺失型突变)两类,突变型α-地贫是指用限制性内切酶图谱法未能检测出明显的基因缺失,但在其中可能包括导致基因功能丧失的小片段核苷酸的缺失,插入或碱基替代。非缺失型α-地贫的突变大多位于功能较强的α2珠蛋白基因,故非缺失型血红蛋白H病患者的临床表现要比缺失型血红蛋白H病患者的临床表现更为严重。目前世界上已报道了至少46种引起非缺失型α-地贫的点突变,这些突变影响mRNA加工,mRNA的翻译及翻译后肽链不稳定或肽链缩短,导致α-珠蛋白链合成减少从而引起α地中海贫血。中国人群中目前已报道了ααCD30、ααCD31、ααCD59、ααCS、ααQS、ααWM6种α地贫突变类型。我国最常见最早鉴定的是ααCS、ααQS。ααQS是α2基因第125密码子CTG(亮氨酸)突变为CCG(脯氨酸),是一种高度不稳定的α-珠蛋白,阻碍α1β1二聚体的形成,从而影响四聚体的合成;而ααCS是α2基因终止密码突变,使α链延长为172个氨基酸。这种突变基因转录的mRNA不稳定,导致α链障碍。
β地贫是一种由β珠蛋白(β-Globin)基因异常导致肽链表达失衡而产生的单基因遗传血液病,多由β-珠蛋白基因点突变所致。目前在中国发现的突变类型有27种,最常见的突变有CD41/42(41.6%)、IVSII-654(21.8%)、CD17(18.0%)、TATA 28(8.0%)、CD71/72(3.9%)、TATA 29(1.2%)等,其它突变类型(5.5%)。
目前用于单独检测α突变型地贫均为科研试剂,可检测ααCS、ααQS、ααWM三种突变型别,而在中国人群中也有报道的ααCD30、ααCD31、ααCD59三种型别没有纳入检测范围。检测β突变型地贫目前存在商品化的试剂盒,但最多仅能够检测其中的17种,对于一些少数民族地区和新近发现的突变无法检测,如:新疆发现的CD8(-AA)发生率16.6%(李厚钧等,1994),CD8/9(+G)(余伍忠等,1996),广东发现的CD71/72(+T)(张力等,2008),CD37(G→A)(钟惠珠等,2009)等。同时对于一些其它类别的突变,如:IVSII-5、41/42(-TTCT)和IVSII-5(G→C)双重杂合子突变,目前商品化试剂盒也无法检测,仅有学者在做少量的统计学研究。
曲敬等公开了“用于诊断β-地中海贫血的核酸杂交膜条及试剂盒”(公开号:CN 1718742A),该试剂盒仅检测中国的17种突变型别;杨梦苏公开了“用于诊断地中海贫血的DNA芯片及其制备方法”(公开号:CN1453363A)可检测在中国发现的21种类型的突变。这两个专利难以实现商品化,是因为它们都存在共同的不足:不能检测中国发现的27种型别的突变,而且其探针设计需要通过大量的探针筛选才能得到比较满意的结果;均把β-Globin基因扩增为两段,其中一段为600bp左右,而另一段为400bp左右。在杂交过程中,片段长度越长,杂交效率就越低,尤其是以玻片为载体的基因芯片,经验上的数值是不超过400bp,而为了弥补杂交效率不足,相应的措施是延长杂交时间,但这一措施并不适合于快速检测的初衷。
虽然β地贫突变检测试剂国内有数个厂家生产和销售,α突变型地贫也有一些科研试剂,但由于技术方法的局限,国内尚没有一次性完成检测的一体化试剂,往往要多个试剂盒多次检测才能完成,繁杂又耗资耗时,因此本发明开发一种一体化检测α、β地中海贫血核苷酸多态性的试剂盒。同时由于α地贫和β地贫少见突变型不仅是客观存在的,而且可能由于缺乏有效的检测手段,没有深入研究而被忽略,为全面提高人口素质,有必要完善检测位点的覆盖率,因此该发明的试剂盒还具有高覆盖率的特点,可以检测6种α地贫点突变和27种β地贫突变,以满足临床应用的需求。
本发明的试剂盒以尼龙膜为基底的核酸杂交膜条技术,其主要的基本原理如下:寡核苷酸探针为含有特定DNA序列的寡核苷酸片段,其末端带有氨基标记。经活化处理的尼龙膜带有羧基,探针的氨基对羧基形成亲核攻击脱水后形成酰胺键从而将探针结合到膜上。PCR引物的5′末端带有生物素等标记基团,PCR反应结束后产物均带有生物素标记。
PCR产物与探针的结合过程可分为两个阶段,第一阶段在一定的温度下产物与探针互补配对结合,这一阶段的结合没有选择性,也就是说,只有部分互补配对也可以结合在探针上;第二阶段为特异性的洗脱阶段。第一阶段的非特异性结合中,当完全互补配对,则PCR产物与探针的结合力强于部分结合,通过一定的温度和离子强度,将部分结合的PCR产物洗脱而完全互补配对的PCR产物因结合力强而不被洗脱。接下来通过辣根过氧化物酶结合于生物素基团,将PCR产物带上一个连接的辣根过氧化物酶,因辣根过氧化物酶在尼龙膜中存在物理吸附,需要用缓冲液将物理吸附的辣根过氧化物酶洗脱。最后一步为加入酶的底物,进行显色反应。
目前国内外基于膜杂交的商品化试剂均采用上述的原理,本发明在该技术平台的基础上,解决了杂交过程冗长的问题。同时在中国发现的6种α地贫突变型和27种类型的β地贫突变中,6种α地贫和17种β地贫为单碱基突变,且α珠蛋白基因GC含量极高,部分探针超过70%,导致Tm值较高,使探针在同一条件下完成杂交本身就是件难以做到的工作。因此,有必要探索更为有效的探针设计方法。郭学敏等公开了“一种寡核苷酸探针的设计方法”(公开号:CN 1461811A),该方法是在突变位点以外设计一个或多个人工突变,形成双突变或者多突变位点,但这样仍然无法有效的区分C→G后形成的G.G错配。本发明的试剂盒同时解决了这一技术难点。
本发明人通过反复的实验探索,成功开发了一种利用一种不对称扩增的方法一体化检测α、β地中海贫血核苷酸多态性的试剂盒,该试剂盒可以同时检测6种α地贫点突变和27种β地贫突变,检测过程更加快速,检测结果也更为准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体化检测α、β突变型地中海贫血的试剂盒,利用本试剂盒可以同时检测6种α地贫点突变和27种β地贫突变。
为了解决上述任务,本发的具体技术路线为:
1)分别根据α-Globin和β-Globin基因序列设计PCR引物,设计的引物能够包括α-和β-地中海贫血全部突变位点。设计的引物可由专业的合成公司合成,如:上海生工等。对上述引物的下游部分或上游和下游进行生物素或其它基团的标记,使得扩增的产物中含有相应的标记,以便在杂交后对杂交结果进行分析。
2)在包含所述引物的PCR试剂中,使用两管三重不对称PCR进行扩增,不对称PCR的一个突出优势为PCR完成后,扩增产物中具有可与α-Globin和β-Globin基因突变探针特异性结合的DNA序列,可直接用于杂交实验而不需要通过热变性或者碱变性。PCR反应试剂涉及的组分可以使用市售的产品,如:NEB公司生产的Taq 5×Master Mix,Fermentas公司生产的热启动酶等。
3)根据α-Globin和β-Globin基因基因多态性的突变类型及相应的突变位点设计检测探针,设计的探针可以在正义链和/或反义链。设计的探针可由专业的合成公司合成,如:上海生工等。
4)将上述探针点在经过活化的杂交膜上,加入扩增产物后,在杂交体系中,通过高浓度的盐离子溶液非选择性的结合靶基因,然后通过低浓度的盐离子浓度进行选择性的洗脱,再交联特异性结合的酶,最后加入酶的底物显色。
为了完成上述检测步骤,本发明提供的一体化检测α、β突变型地中海贫血的试剂盒由PCR试剂、低密度芯片、杂交试剂三部分组成。
根据本发明一个优选的实施方案,PCR试剂包括α-PCR管和β-PCR管,其中α-PCR管由三对α-PCR引物、酶及PCR反应的其它常规组分组成,β-PCR管由三对β-PCR引物、酶及PCR反应的其组分组成,其特征在于三对α-PCR引物分别为α2F和α2R,αF1和αR1,αF2和αR2,三对β-PCR引物分别为1F-β和1R-β,2F-β和2R-β,3F-β和3R-β,序列如下:
根据本发明一个优选的实施方案,α-PCR管和β-PCR管所使用酶可以是热启动酶或Taq酶。热启动酶和PCR反应的其它常规组分均可以使用市售产品,如NEB公司生产的产品,并参照市售产品的说明书配制。Taq酶和PCR反应的其它常规组分均可以使用市售产品,如Fermentas公司生产的产品,并参照市售产品的说明书配制。
根据本发明的实施方案,PCR试剂中三对α-PCR引物、三对β-PCR引物的终浓度均为0.005μM~0.4μM,其中优选的方案是外引物α2F,α2R终浓度为0.2μM,上游引物αF1,αF2,lF-β,2F-β和3F-β终浓度为0.01μM,下游引物αR1,αR2,1R-β,2R-β和3R-β终浓度为0.2μM。
根据本发明一个优选的实施方案,低密度芯片由膜、点在膜上的检测α、β-Globin基因突变位点的特异性探针组成,其特征在于特异性探针的序列如下:
探针名称 | 序列编号 | 序列(5′→3′) |
α-cod30N | SEQ ID NO:13 | GGCCCTGGAGAGGTGAG |
α-cod30M | SEQ ID NO:14 | AGGCCCTGAGGTGAGG |
α-cod31N | SEQ ID NO:15 | CCTGGAGAGGTGAGGCT |
α-cod31M | SEQ ID NO:16 | CCTGGAGAAGTGAGGCT |
α-cod59N | SEQ ID NO:17 | GGGCCACGGCAAGAAGG |
α-cod59M | SEQ ID NO:18 | GGGCCACGACAAGAAGG |
α-WM-cod122N | SEQ ID NO:19 | GCGGTGCACGCCTCCCT |
α-WM-cod122M | SEQ ID NO:20 | GCGGTGCAGGCCTCCCT |
α-QS-cod125N | SEQ ID NO:21 | CGCCTCCCTGGACAAGT |
α-QS-cod125M | SEQ ID NO:22 | CGCCTCCCCGGACAAGT |
α-CS-co1442N | SEQ ID NO:23 | AATACCGTTAAGCTGGAGC |
α-CS-cod142M | SEQ ID NO:24 | AATACCGTCAAGCTGGAGC |
TATA32-N | SEQ ID NO:25 | TGGGCATAAAAGTCAGTG |
TATA32-M | SEQ ID NO:26 | TGGGAATAAAAGTCAGGTG |
TATA30-N | SEQ ID NO:27 | GGCATAAAAGTCAGGGCTA |
TATA30-M | SEQ ID NO:28 | GGCACAAAAGTCAGGGCTA |
TATA29-N | SEQ ID NO:29 | GCATAAAAGTCAGGGCATG |
TATA29-M | SEQ ID NO:30 | GCATGAAAGTCAGGGCATG |
TATA28-N | SEQ ID NO:31 | GCATAAAAGTCAGGGCAGATG |
TATA28-M | SEQ ID NO:32 | GCATAGAAGTCAGGGCAGATG |
Cap+1-N | SEQ ID NO:33 | CTATCTATTGCTTACATTTG |
Cap+1-M | SEQ ID NO:34 | CTATCTATTGCTTCCATTTG |
Cap40-43-N | SEQ ID NO:35 | GCAACCTCAAACAGACA |
Cap40-43-M | SEQ ID NO:36 | GCAACCTCAGACACCAT |
Innitiation-N | SEQ ID NO:37 | CTAAACAGACACCATGGTG |
Innitiation-M | SEQ ID NO:38 | CTAAACAGACACCAGGGTG |
CD8-N | SEQ ID NO:39 | TACATTTGCTTCTGACA |
CD8-M | SEQ ID NO:40 | TACATTTGTTTCTGACA |
CD8/9-N | SEQ ID NO:41 | CTGAGGAGAAGTCTGC |
CD8/9-M | SEQ ID NO:42 | TGAGGAGAAGGTGCTGC |
CD14/15-N | SEQ ID NO:43 | TTACTGCCCTGTGGG |
CD14/15-M | SEQ ID NO:44 | TTACTGCCCTGGTGG |
CD17-N | SEQ ID NO:45 | CTCCTGTGGGGCAAGGTGA |
CD17-M | SEQ ID NO:46 | CTCCTGTGGGGCTAGGTGA |
CD19-N | SEQ ID NO:47 | GGTGAACGTGGATGAAGTTAG |
CD19-M | SEQ ID NO:48 | GGTGGACGTGGATGAAGTTAG |
CD26-N | SEQ ID NO:49 | GTAAGTTGGTGGTGAGGC |
CD26-M | SEQ ID NO:50 | GTAAGTTGGTGGTAAGGC |
CD27/28-N | SEQ ID NO:51 | TGGTGAGGCCCTGG |
CD27/28-M | SEQ ID NO:52 | TGGTGAGGCCCCTG |
CD30-N | SEQ ID NO:53 | TGGGCAGGTTGGTATCAA |
CD30-M | SEQ ID NO:54 | TGGGCAAGTTGGTATCAA |
CD31-N | SEQ ID NO:55 | CTTAGGCTGCTGGTGGTC |
CD31-M | SEQ ID NO:56 | CCTTAGGTGCTGGTGGTC |
CD37-N | SEQ ID NO:57 | CCTTGGACCCAGAGGTTAC |
CD37-M | SEQ ID NO:58 | CCTTAGACCCAGAGGTTAC |
CD41-N | SEQ ID NO:59 | TGGACCCAGAGGTTCTTTG |
CD41-M | SEQ ID NO:60 | TGGACCCAGAGGTTTCTTTG |
CD41/42-N | SEQ ID NO:61 | GGTTCTTTGAGTCCTTTG |
CD41/42-M | SEQ ID NO:62 | GGTTGAGTCCTTTGGGGA |
CD43-N | SEQ ID NO:63 | CTTTGAGTCCTTTGGGGACT |
CD43-M | SEQ ID NO:64 | CTTTTAGTCCTTTGGGGACT |
71/72-N | SEQ ID NO:65 | GGTGCCTTTAGTGATGG |
71/72-M | SEQ ID NO:66 | TCGGTGCCTTTTAGTGATG |
CD95-N | SEQ ID NO:67 | ACTGTGACAAGCTGCAC |
CD95-M | SEQ ID NO:68 | ACTGTGACAAAGCTGCAC |
IVSI-1-N | SEQ ID NO:69 | GGCAGGTTGGTATCAAGT |
IVSI-1-M | SEQ ID NO:70 | GGCAGTTTGGTATCAAGT |
IVSII-1-N | SEQ ID NO:71 | GTTGGTATCAAGGTTACTA |
IVSII-1-M | SEQ ID NO:72 | GTTGCTATCAAGGTTACAA |
IVSII-5-N | SEQ ID NO:73 | GTAACTTCAGGGTGAGTCT |
IVSII-5-M | SEQ ID NO:74 | GTAACTTCAGGGTGACTCT |
IVS II-nt654-N | SEQ ID NO:75 | TAAGGCAATAGCAATATAC |
IVS II-nt654-M | SEQ ID NO:76 | TAAGGTAATAGCAATATAC |
显色控制点 | SEQ ID NO:77 | GCCGTAACCGTCACAATCCGT |
特异性探针中用于检测没有发生突变的位点为正常探针(用N表示),用于检测发生突变的位点为突变探针(用M表示),检测位点包括α-突变:α-cod30,αcod31,α-cod59,α-WM-cod122,α-QS-cod125,α-CS-cod142;β-突变:TATA 32,TATA 30,TATA 29,TATA 28,Cap+1,Cap40-43,Initiation,CD8,CD8/9,CD14/15,CD17,CD19,CD26,CD27/28,CD30,CD31,CD37,CD41/42,CD41,CD43,CD71/72(+A),CD71/72(+T),CD95,IVSI-1,IVSI-5,IVSII-5,IVSII-654的一个或一个以上的组合。
根据本发明的实施方案,低密度芯片中特异性探针的点样量为1pmol~10pmol,其中优选的方案是5pmol。
根据本发明的实施方案,膜可由硝酸纤维素、尼龙或醋酸纤维素等材料制成的。
根据本发明的实施方案,杂交试剂由杂交液I、杂交液II、酶、显色液组成,其中杂交液I的组成为1~6×SSC,0.1%~1%SDS,其中优选的方案是2×SSC,0.5%SDS;杂交液II的组成为0.1~1×SSC,0.1%~1%SDS,其中优选的方案是0.5×SSC,0.5%SDS。
根据本发明另一个优选的实施方案,杂交试剂所使用的酶为辣根过氧化物酶(Streptavidin-POD),用量为0.005U~1U/ml,优选的用量为0.1U。使用不同的酶需要使用与之相匹配的显色系统,辣根过氧化物酶的显色底物可以是3,3′,5,5′-Tetramethylbenzidine(简称TMB),显色液优选的方案为0.1M柠檬酸钠(pH4.9),0.42mM TMB,0.004%H2O2(v/v);也可以使用1,2-phenylenediamine(简称OPD),显色液优选的方案为50mM磷酸钠,20mM柠檬酸钠,pH5.0,4mM OPD,0.004%H2O2(v/v);或其它能与辣根过氧化物酶结合的底物。
本试剂盒针对α-Globin靶基因采用了巢式PCR进行扩增,设计了一对外引物特异性的扩增α2基因长片段,并以长片段为模板,设计了两对内引物,特异性的扩增突变区域;将β-Globin靶基因分为三个片段,分别设计β-Globin扩增引物,并结合β-Globin基因突变位点的特异性探针,覆盖了多达27个β-Globin基因突变检测位点,避免常规检测产品可能造成的β地中海贫血患者漏检。
附图说明
图1为α-PCR管扩增产物电泳图,图中1-8泳道包含两种不同的酶配制的α-PCR管。1-3泳道为3例不同的EDTA抗凝全血,使用热启动酶配制的α-PCR管进行扩增的产物,4-6泳道为3例不同的EDTA抗凝全血,使用Taq酶配制的α-PCR管进行扩增的产物,标本同1-3泳道,7泳道为6泳道标本的重复检测。DNA marker为100bp Ladder(TaKaRa公司生产)。
图2为β-PCR管扩增产物电泳图。图中1-12泳道包含两种不同的酶配制的β-PCR管。1-6泳道为6例不同的EDTA抗凝全血,使用热启动酶配制的β-PCR管进行扩增的产物,7-12泳道为6例不同的EDTA抗凝全血,使用Taq酶配制的β-PCR管进行扩增的产物,标本同1-6泳道,DNA marker为100bpLadder(TaKaRa公司生产)。
图3膜条阵列设计图。
图4为α、β-Globin正常的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图5为CS杂合子的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图6为QS杂合子的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图7为WM杂合子,(2,3,4β均为正常)的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图8为IVS II-nt654杂合子的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图9为CD41/42杂合子的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图10为CD17杂合子的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图11为TATA28纯合子的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图12为CD26纯合子的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图13为CD41/42纯合子样本的扩增产物进行反向斑点杂交检测的结果。
图14为CD30,CD31,CD59,TATA 32,TATA 30,TATA 29,TATA 28,Cap+1,Cap40-43,Initiation,CD8,CD8/9,CD14/15,CD17,CD19,CD26,CD27/28,CD30,CD31,CD37,CD41/42,CD41,CD43,CD71/72(+A),CD71/72(+T),CD95,IVSI-1,IVSI-5,IVSII-5,IVSII-654型别扩增产物混合后进行反向斑点杂交检测的结果。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的本质,通过对本发明实施方式的描述,详细说明但不限制本发明。实施例中使用的组分,除特殊说明外,均选用发明内容中的优选方案。
实施例1样品靶核酸的制备
1)6例临床收集的EDTA抗凝全血,轻轻颠倒玻璃管混合5~10次。
2)取一个1.5ml洁净离心管,用Mark笔在管盖做好标记。将300μl抗凝全血加入离心管中,加入1ml灭菌双蒸水充分混匀,室温放置3分钟。
3)室温下3000rpm离心5分钟。弃上清,保留褐红色沉淀。
4)重复以上步骤1次。尽可能吸除残存液体。
5)加入DNA提取液(5%Chelex-100,0.25ug/mL蛋白酶K)充分混匀。100℃水浴10分钟,10000rpm离心5分钟,-20℃保存备用。
实施例2靶核酸的PCR扩增
PCR试剂分别使用热启动酶或者Taq酶配制,其中Taq酶由NEB公司生产,热启动酶由Fermentas生产,10×热启动PCR缓冲液和Taq 5×Master Mix也均为市售,反应体系的制备如下:
PCR反应试剂中,直接加入2μl提取的DNA模板,瞬时(3秒)离心后,将各反应管放入PCR仪中。加入热启动酶的PCR试剂扩增条件为:95℃15min,然后94℃30s,,68℃90s,运行5个循环,然后94℃30s,55℃45s,72℃60s,运行40个循环,最后72℃7min。
加入Taq酶的PCR试剂扩增条件为:94℃5min,然后94℃30s,,68℃90s,运行5个循环,然后94℃30s,55℃45s,72℃60s,运行40个循环,最后72℃7min。
扩增产物经2%的琼脂糖凝胶电泳检测,检测结果参见附图1、2,从电泳结果可以得出结论:加入热启动酶和Taq酶的PCR试剂均可成功扩增出目的条带,其中αF1&αR1扩增条带为235bp,αF2&αR2扩增条带为364bp,1F-β&1R-β扩增条带为427bp,2F-β&2R-β扩增条带为327bp,3F-β&3R-β扩增条带为281bp。
实施例3低密度芯片的制备
低密度芯片载体为尼龙膜,膜条使用前需用10%的EDC-HCl(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,Sigma公司)溶液充分浸泡活化60分钟,纯水洗涤2次,每次3分钟,然后室温晾干。将探针冻干粉12000rpm离心5分钟,然后用灭菌的纯水溶解成10μM后,按每孔0.5μl直接在膜条的适当位置上以固定格式点样,见附图3。
点样后室温放置2小时,用0.1M NaOH溶液处理膜条10分钟并用蒸馏水充分洗涤,室温晾干后保存于4℃备用。
实施例4反向斑点杂交检测(Streptavidin-POD/TMB显色系统)
经测序验证的核酸,包括正常人、IVS II-nt654杂合子、CD41/42杂合子、CD17杂合子、TATA28纯合子、CD26纯合子、CD41/42纯合子,另外还包括以下型别的核酸:TATA 32、TATA 30、TATA 29、Cap+1、Cap40-43、Initiation、CD8、CD8/9、CD14/15、CD19、CD27/28、CD30、CD31、CD37、CD41、CD43、CD71/72(+A)、CD71/72(+T)、CD95、IVSI-1、IVSI-5、IVSII-5,核酸扩增使用Taq酶配制的PCR试剂及相应扩增条件进行,其扩增产物用于反向斑点杂交。反向斑点杂交过程包括以下几个步骤:核酸杂交、结合的核酸与酶交联及非特异性结合核酸的洗脱、与酶底物结合显色、杂交结果分析。下面详细说明各步骤的操作。
(1)核酸杂交
待检测DNA经多重不对称PCR扩增后的产物,与标记对应编号的低密度基因芯片一并放入15ml离心管,加入6-9ml杂交液I,42℃杂交4小时。其中,膜条编号对应的核酸测序型别是:1为β-Globin正常,2为IVSII-nt654杂合子,3为CD41/42杂合子,4为CD17杂合子,5为TATA28纯合子,6为CD26纯合子,7为CD41/42纯合子,8同时加入TATA 32,TATA 30,TATA 29,TATA 28,Cap+1,Cap40-43,Initiation,CD8,CD8/9,CD14/15,CD17,CD19,CD26,CD27/28,CD30,CD31,CD37,CD41/42,CD41,CD43,CD71/72(+A),CD71/72(+T),CD95,IVSI-1,IVSI-5,IVSII-5,IVSII-654型别核酸扩增产物的混合物。
(2)结合的核酸与酶交联及非特异性结合核酸的洗脱
预热至42℃的杂交液II加入0.1U Streptavidin-POD,42℃轻摇15分钟。
(3)与酶底物结合显色
弃去含Streptavidin-POD的杂交液II,加入显色液,显色10分钟。
(4)杂交结果分析
弃去显色液,用蒸馏水洗涤两次,每次2-3分钟。吸水纸吸干低密度基因芯片表面的水,在扫描仪上扫描,实验结果显示,本发明试剂盒的判读结果与测序结果完全一致,结果参见附图4-14。
序列表
<110>中山大学达安基因股份有限公司
<120>一种一体化检测α、β突变型地中海贫血的试剂盒
<140>
<141>
<160>77
<210>1
<211>25
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
<400>1
ggtggagggtggagacgtcctggcc
<210>2
<211>27
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
<400>2
cacctccattgttggcacattccggga
<210>3
<211>31
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
<400>3
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<210>4
<211>30
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
<400>4
gtgcgcgtgcaggtcgctcagggcggacag
<210>5
<211>28
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
<400>5
ctcttctctgcacagctcctaagccact
<210>6
<211>29
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
<400>6
gctgctgcccactcagactttattcaaag
<210>7
<211>26
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
<400>7
agtagcaatttgtactgatggtatgg
<210>8
<211>27
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
<400>8
cccagtttctattggtctccttaaacc
<210>9
<211>22
<212>DNA
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<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
<400>9
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<210>10
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<212>DNA
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<400>10
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<210>11
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<212>DNA
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<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作PCR引物。
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<212>DNA
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<400>12
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<213>人工序列
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<400>13
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<210>14
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<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>14
aggccctgaggtgagg
<210>15
<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>15
cctggagaggtgaggct
<210>16
<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
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<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>16
cctggagaagtgaggct
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<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
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<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
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gggccacgacaagaagg
<210>19
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<212>DNA
<213>人工序列
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<400>19
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<210>20
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<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>20
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<210>21
<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>21
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<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
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<400>22
cgcctccccggacaagt
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<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>23
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<210>24
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>24
aataccgtcaagctggagc
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<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>25
tgggcataaaagtcagtg
<210>26
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<212>DNA
<213>人工序列
<220>
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<400>26
tgggaataaaagtcaggtg
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<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>27
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<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>28
ggcacaaaagtcagggcta
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<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
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gcataaaagtcagggcatg
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<400>31
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<212>DNA
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gcatagaagtcagggcagatg
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<212>DNA
<213>人工序列
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<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
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ctatctattgcttacatttg
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<212>DNA
<213>人工序列
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<212>DNA
<213>人工序列
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<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
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gcaacctcaaacagaca
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<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
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<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>36
gcaacctcagacaccat
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<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>37
ctaaacagacaccatggtg
<210>38
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>38
ctaaacagacaccagggtg
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<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>39
tacatttgcttctgaca
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<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>40
tacatttgtttctgaca
<210>41
<211>16
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>41
ctgaggagaagtctgc
<210>42
<211>16
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>42
tgaggagaaggtctgc
<210>43
<211>15
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>43
ttactgccctgtggg
<210>44
<211>15
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>44
ttactgccctggtgg
<210>45
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>45
ctcctgtggggcaaggtga
<210>46
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>46
ctcctgtggggctaggtga
<210>47
<211>21
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>47
ggtgaacgtggatgaagttag
<210>48
<211>21
<212>DNA
<213>人工序列
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<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>48
ggtggacgtggatgaagttag
<210>49
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
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<400>49
gtaagttggtggtgaggc
<210>50
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
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<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>50
gtaagttggtggtaaggc
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<211>14
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>51
tggtgaggccctgg
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<211>14
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>52
tggtgaggcccctg
<210>53
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>53
tgggcaggttggtatcaa
<210>54
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>54
tgggcaagttggtatcaa
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<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>55
cttaggctgctggtggtc
<210>56
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
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<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>56
ccttaggtgctggtggtc
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<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
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<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>57
ccttggacccagaggttac
<210>58
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>58
ccttagacccagaggttac
<210>59
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>59
tggacccagaggttctttg
<210>60
<211>20
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>60
tggacccagaggtttctttg
<210>61
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>61
ggttctttgagtcctttg
<210>62
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>62
ggttgagtcctttgggga
<210>63
<211>20
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>63
ctttgagtcctttggggact
<210>64
<211>20
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>64
cttttagtcctttggggact
<210>65
<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>65
ggtgcctttagtgatgg
<210>66
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>66
tcggtgccttttagtgatg
<210>67
<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>67
actgtgacaagctgcac
<210>68
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>68
actgtgacaaagctgcac
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<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>69
ggcaggttggtatcaagt
<210>70
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>70
ggcagtttggtatcaagt
<210>71
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>71
gttggtatcaaggttacta
<210>72
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>72
gttgctatcaaggttacaa
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<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>73
gtaacttcagggtgagtct
<210>74
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>74
gtaacttcagggtgactct
<210>75
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>75
taaggcaatagcaatatac
<210>76
<211>19
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>76
taaggtaatagcaatatac
<210>77
<211>21
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>根据特定核苷酸序列设计,以用作低密度基因芯片杂交反应探针。
<400>77
gccgtaaccgtcacaatccgt
Claims (9)
1.一种一体化检测α、β突变型地中海贫血的试剂盒,由PCR试剂、低密度芯片、杂交试剂组成,其中PCR试剂包括α-PCR管和β-PCR管,α-PCR管由三对α-PCR引物、酶及PCR反应的其它常规组分组成,β-PCR管由三对β-PCR引物、酶及PCR反应的其它常规组分组成,其特征在于三对α-PCR引物分别为α2F和α2R,αF1和αR1,αF2和αR2,三对β-PCR引物分别为1F-β和1R-β,2F-β和2R-β,3F-β和3R-β,序列为:
α2F:5′-GGTGGAGGGTGGAGACGTCCTGGCC-3′
α2R:5′-CACCTCCATTGTTGGCACATTCCGGGA-3′
αF1:5′-GCTGTCTCCTGCCGACAAGACCAACGTCAAG-3′
αR1:5′-GTGCGCGTGCAGGTCGCTCAGGGCGGACAG-3′
αF2:5′-CTCTTCTCTGCACAGCTCCTAAGCCACT-3′
αR2:5′-GCTGCTGCCCACTCAGACTTTATTCAAAG-3′
1F-β:5′-AGTAGCAATTTGTACTGATGGTATGG-3′
1R-β:5′-CCCAGTTTCTATTGGTCTCCTTAAACC-3′
2F-β:5′-GATAGGCACTGACTCTCTCTGC-3′
2R-β:5′-GAACTTAACCATAGAAAAGAAGG-3′
3F-β:5′-GTATCATGCCTCTTTGCACCATTC-3′
3R-β:5′-CACACAGACCAGCACGTTGCCCAGGAGC-3′。
2.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征还在于PCR试剂中引物α2F,α2R终浓度为0.2μM,引物αF1,αF2,1F-β,2F-β和3F-β终浓度为0.01μM,引物αR1,αR2,1R-β,2R-β和3R-β终浓度为0.2μM。
3.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征还在于PCR试剂中的酶为热启动酶或Taq酶。
4.根据权利要求1所述的试剂盒,其中低密度芯片由膜、点在膜上的检测α、β-Globin基因突变位点的特异性探针组成,其特征在于特异性探针的序列为:
α-cod30N:5′-GGCCCTGGAGAGGTGAG-3′
α-cod30M:5′-AGGCCCTGAGGTGAGG-3′
α-cod31N:5′-CCTGGAGAGGTGAGGCT-3′
α-cod31M:5′-CCTGGAGAAGTGAGGCT-3′
α-cod59N:5′-GGGCCACGGCAAGAAGG-3′
α-cod59M:5′-GGGCCACGACAAGAAGG-3′
α-WM-cod122N:5′-GCGGTGCACGCCTCCCT-3′
α-WM-cod122M:5′-GCGGTGCAGGCCTCCCT-3′
α-QS-cod125N:5′-CGCCTCCCTGGACAAGT-3′
α-QS-cod125M:5′-CGCCTCCCCGGACAAGT-3′
α-CS-cod142N:5′-AATACCGTTAAGCTGGAGC-3′
α-CS-cod142M:5′-AATACCGTCAAGCTGGAGC-3′
TATA32-N:5′-TGGGCATAAAAGTCAGTG-3′
TATA32-M:5′-TGGGAATAAAAGTCAGGTG-3′
TATA30-N:5′-GGCATAAAAGTCAGGGCTA-3′
TATA30-M:5′-GGCACAAAAGTCAGGGCTA-3′
TATA29-N:5′-GCATAAAAGTCAGGGCATG-3′
TATA29-M:5′-GCATGAAAGTCAGGGCATG-3′
TATA28-N:5′-GCATAAAAGTCAGGGCAGATG-3′
TATA28-M:5′-GCATAGAAGTCAGGGCAGATG-3′
Cap+1-N:5′-CTATCTATTGCTTACATTTG-3′
Cap+1-M:5′-CTATCTATTGCTTCCATTTG-3′
Cap40-43-N:5′-GCAACCTCAAACAGACA-3′
Cap40-43-M:5′-GCAACCTCAGACACCAT-3′
Innitiation-N:5′-CTAAACAGACACCATGGTG-3′
Innitiation-M:5′-CTAAACAGACACCAGGGTG-3′
CD8-N:5′-CTGAGGAGAAGTCTGC-3′
CD8-M:5′-CTGAGGAGGTCTGCCG-3′
CD8/9-N:5′-CTGAGGAGAAGTCTGC-3′
CD8/9-M:5′-TGAGGAGAAGGTCTGC-3′
CD14/15-N:5′-TTACTGCCCTGTGGG-3′
CD14/15-M:5′-TTACTGCCCTGGTGG-3′
CD17-N:5′-CTCCTGTGGGGCAAGGTGA-3′
CD17-M:5′-CTCCTGTGGGGCTAGGTGA-3′
CD19-N:5′-GGTGAACGTGGATGAAGTTAG-3′
CD19-M:5′-GGTGGACGTGGATGAAGTTAG-3′
CD26-N:5′-GTAAGTTGGTGGTGAGGC-3′
CD26-M:5′-GTAAGTTGGTGGTAAGGC-3′
CD27/28-N:5′-TGGTGAGGCCCTGG-3′
CD27/28-M:5′-TGGTGAGGCCCCTG-3′
CD30-N:5′-CTTAGGCTGCTGGTGGTCTAC-3′
CD30-M:5′-CTTAGGCTGCTGGTGGTCTAC-3′
CD31-N:5′-CTTAGGCTGCTGGTGGTC-3′
CD31-M:5′-CCTTAGGTGCTGGTGGTC-3′
CD37-N:5′-CCTTGGACCCAGAGGTTAC-3′
CD37-M:5′-CCTTAGACCCAGAGGTTAC-3′
CD41-N:5′-TGGACCCAGAGGTTCTTTG-3′
CD41-M:5′-TGGACCCAGAGGTTTCTTTG-3′
CD41/42-N:5′-GGTTCTTTGAGTCCTTTG-3′
CD41/42-M:5′-GGTTGAGTCCTTTGGGGA-3′
CD43-N:5′-CTTTGAGTCCTTTGGGGACT-3′
CD43-M:5′-CTTTTAGTCCTTTGGGGACT-3′
71/72-N:5′-GGTGCCTTTAGTGATGG-3′
71/72-M:5′-TCGGTGCCTTTTAGTGATG-3′
CD95-N:5′-ACTGTGACAAGCTGCAC-3′
CD95-M:5′-ACTGTGACAAAGCTGCAC-3′
IVSI-1-N:5′-GGCAGGTTGGTATCAAGT-3′
IVSI-1-M:5′-GGCAGTTTGGTATCAAGT-3′
IVSII-1-N:5′-GTTGGTATCAAGGTTACTA-3′
IVSII-1-M:5′-GTTGCTATCAAGGTTACAA-3′
IVSII-5-N:5′-GTAACTTCAGGGTGAGTCT-3′
IVSII-5-M:5′-GTAACTTCAGGGTGACTCT-3′
IVSII-nt654-N:5′-TAAGGCAATAGCAATATAC-3′
IVSII-nt654-M:5′-TAAGGTAATAGCAATATAC-3′
显色控制点:5′-GCCGTAACCGTCACAATCCGT-3′。
5.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征还在于低密度芯片中特异性探针的点样量为5pmol。
6.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征还在于低密度芯片中膜的材料为硝酸纤维素、尼龙或醋酸纤维素。
7.根据权利要求1所述的试剂盒,其中杂交试剂由杂交液I、杂交液II、酶、显色液组成,其特征在于杂交液I的组成为2×SSC,0.5%SDS,杂交液II的组成为0.5×SSC,0.5%SDS。
8.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征还在于杂交试剂中酶为辣根过氧化物酶,用量为0.1U。
9.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征还在于显色液中显色底物包括TMB或OPD。
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Application publication date: 20111019 |