CN102732623B - 一种中国汉族人结核病基因检测试剂盒及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种中国汉族人结核病基因检测试剂盒及检测方法,所述试剂盒包括:探针、DNA抽提试剂,预混PCR反应液,标准阳性对照品,标准阴性对照品、SAP反应液、iPlex反应液。本发明使用时,是以被测中国人的DNA样本为检测对象,经过样本DNA抽提后,使用试剂盒在PCR仪上进行基因扩增,再用延伸引物进行PCR扩增产物的再延伸,纯化后的延伸反应产物点在基因芯片上,采用MALDI-TOF质谱仪进行检测,结合反应结果进行诊断。
Description
技术领域
本发明涉及生物科学领域,更具体地说,涉及一种中国汉族人结核病基因检测试剂盒及检测方法。
背景技术
结核病是由结核杆菌侵入人体引起的一种具有较强的传染性慢消耗性疾病。每个器官和系统都可患病,其中以肺结核最为常见。结核病是全球各类传染病的首位杀手,全球有1/3的人(约20亿)感染了结核病。现有结核病人约2000万。每年新增病人约900万,每年死亡人数达到300万。近年来,由于多发耐药结核、结核菌与艾滋病病毒的双重感染和流动人口增多,结核病疫情出现回升,严重危害着广大人们群众的身体健康,已成为重大的公共卫生问题和社会问题。我国是世界上22个结核病高负担国家之一,据统计我国结核病的发病率为121/10万,结核病患者数量居世界第二位,严重制约我国经济和社会的发展。
肺结核病的临床表现是低热、盗汗、疲劳、食欲不振、体重减轻。肺结核局部症状有咳嗽、胸闷、气短、咯血等。病情轻者,诸症未必全部出现,重者则各种症状大多俱现,或先后相继发生,或合并出现。发病多慢,常逐渐加重,但亦有偶有急骤发病,很快恶化者。有些病人在潜伏期、甚至进展期无任何症状,偶尔体检时才发现。
越来越多的证据表明,除病菌和环境等因素以外,遗传学基因因素在结核病,包括复发和耐药性结核病的发生与发展过程中扮演着重要的角色。通过以家族研究为基础的相关分析,表明个体对结核病易感性或抗性的差异与宿主的基因相关。在动物实验研究的基础上,已筛选出了多种人的结核病相关候选基因,并在不同人种间得到了研究的验证。
结核病是一种顽固的慢性疾病,一旦感染发病,若不及时规范地彻底治疗,可以慢性带菌、复发、恶化、耐药,难以治愈,形成慢性传染源。因此,结核病如能及时发现,采用适当的治疗手段,往往能取得满意疗效。人们希望有一种简单而客观的方法可以进行肺结核病基因检测,做到早发现、早诊断,提早采取预防措施,尽量避免病患的发生。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种中国汉族人结核病基因检测试剂盒及检测方法,可以在可能发病之前快捷地进行成人肺结核病易感基因的检测,通过对成人肺结核病基因检测,做到早发现,早诊断,提前采取预防措施,尽量避免病患的发生。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种中国汉族人结核病基因检测试剂盒,包括:探针、DNA抽提试剂,预混PCR反应液,标准阳性对照品,标准阴性对照品、SAP反应液、iPlex反应液。
所述探针由通常的核苷酸引物合成仪合成,序列如下:
扩增MYBBP1A基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGTTCGTGTTTCGGTGAGTGTG
下游引物:ACGTTGGATGACTCTGCGTCGCTTCTCCA
延伸引物:CGTCGCTTCTCCAGGCGACATCGGCT
扩增RELA基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGAGCTGAATCAGGGCCTGTTG
下游引物:ACGTTGGATGTCAGTTTCCTCTCTGGAGGG
延伸引物:GGCCTGTTGTACTTTCTTAAGGAAAA。
所述DNA抽提试剂包括缓冲液A:0.5mmol/L的SDS,缓冲液B:50mmol/L的Na0H,缓冲液D:1mmol/L的碳酸钠-丙酮,缓冲液W:无水乙醇,洗脱液:10mmol/L的Tris盐。
所述预混PCR反应液含有中国汉族人结核病相关的MYBBP1A和RELA基因突变位点的扩增引物,引物为包含突变位点的上游引物和正常的下游引物,序列分别如下:
扩增MYBBP1A基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGTTCGTGTTTCGGTGAGTGTG
下游引物:ACGTTGGATGACTCTGCGTCGCTTCTCCA
延伸引物:CGTCGCTTCTCCAGGCGACATCGGCT
扩增RELA基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGAGCTGAATCAGGGCCTGTTG
下游引物:ACGTTGGATGTCAGTTTCCTCTCTGGAGGG
延伸引物:GGCCTGTTGTACTTTCTTAAGGAAAA。
所述标准阳性对照品是含有MYBBP1A和RELA的两个基因中含有突变核苷酸片段构成的Pgem-T重组质粒,包含有四种,序列分别如下:
Seq1:
gCacacGtgtTTCGTGTTTCGGTGAGTGTGgcggagatggagagccgggatcccgccgagccgatgtcgccTGGAGAAGCGACGCAGAGTggcgCccgGc
Seq2:
gCacacGtgtTTCGTGTTTCGGTGAGTGTGgcggagatggagagccgggatcccgcccagccgatgtcgccTGGAGAAGCGACGCAGAGTggcgCccgGc
Seq3:
tCcagaGggaAGCTGAATCAGGGCCTGTTGtactttcttaaggaaaactgagggagggcacgccccacctCCCTCCAGAGAGGAAACTGAatcagAtgcg
Seq4:
tCcagaGggaAGCTGAATCAGGGCCTGTTGtactttcttaaggaaaattgagggagggcacgccccacctCCCTCCAGAGAGGAAACTGAatcagAtgcg。
所述标准阴性对照品包含的序列为含有拟南芥基因片断100个核苷酸构成的Pgem-T重组质粒,序列如下:
Seq5:
ATTGTTCTTGCTTCTCTGGAACTTGGGATATGATGACAAAAATACGATATCTCTAAGGCTAATTGCTGTGCGGATGAAATATATTTGCACGTCAGTCTG。
所述Pgem-T重组质粒是通过转化大肠杆菌DH5a增殖后用碱裂解法提取,经DNA纯化试剂盒纯化,用分光光度计测A260定量并稀释到109copy/ul,-20℃保存。贮存液为109copy/ul,使用浓度为105copy/ul。
一种结核病基因检测试剂盒对结核病基因的检测方法,包括步骤如下:
(1)用DNA抽提试剂提取待测样本;
(2)将上述待测样本和标准阴性、阳性对照品分别加入装有预混PCR反应液的反应管中,混匀,低速离心数秒,立即进行PCR扩增反应;
(3)上述PCR反应程序结束后,在上述PCR反应管中加入SAP反应液,放入PCR仪中进行反应;
(4)上述反应结束后,在PCR反应管中加入iPlex反应液,再次放入PCR仪中进行反应;
(5)将反应产物点在基因芯片上后,放入质谱仪进行检测;
(6)对检测结果进行分析和判断。
上述步骤(2)中的反应条件如下:
上述步骤(3)中的反应条件如下:37℃,40min;85℃,5min;4℃,forever。
上述步骤(4)中的反应条件如下:
本发明的有益效果在于:
1、使用时不需要被测人员到场,只需取其DNA样本,比如口腔样本,更为及时和便捷。
2、可以一次性检测多人份,大规模全自动进行中国汉族人结核病的基因检测;对中国汉族人做到早发现,早诊断,提早采取预防措施,尽量避免悲剧的发生。
2.采用MYBBP1A和RELA两种基因联合检测,可有效提高检测率,降低假阳性率。
附图说明
图1表示一个样本,MYBBP1A基因为CC纯合子,RELA基因为CC纯合子对应的质谱峰形图;
图2表示一个样本,MYBBP1A基因为CC纯合子,RELA基因为CT杂合子对应的质谱峰形图;
图3表示一个样本,MYBBP1A基因为CG杂合子,RELA基因为CT杂合子对应的质谱峰形图;
图4表示一个样本,MYBBP1A基因为CG杂合子,RELA基因为CC纯合子对应的质谱峰形图;
图5表示一个样本,MYBBP1A基因为CC纯合子,RELA基因为TT纯合子对应的质谱峰形图;
图6表示一个样本,MYBBPLA基因为GG纯合子,RELA基因为CC纯合子对应的质谱峰形图;
图7表示一个样本,MYBBP1A基因为GG纯合子,RELA基因为TT纯合子对应的质谱峰形图;
图8表示一个样本,MYBBP1A基因为CG杂合子,RELA基因为TT纯合子对应的质谱峰形图;
图9表示一个样本,MYBBP1A基因为GG纯合子,RELA基因为CT杂合子对应的质谱峰形图。
图中:横坐标为离子的质核比,纵坐标为离子的强度。每个峰对应一个突变核苷酸。
具体实施方式
本发明结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。
本发明提供的一种结核病基因检测试剂盒,包括:探针、DNA抽提试剂,预混PCR反应液,标准阳性对照品,标准阴性对照品、SAP反应液、iPlex反应液。是以中国汉族人DNA样本为检测样本,对结核病的基因进行大规模的检测,从而为预防中国汉族人结核病,提供重要的参考信息。使用时以被测中国人的DNA样本为检测对象,经过样本DNA抽提后,使用试剂盒在PCR仪上进行基因扩增,再用延伸引物进行PCR扩增产物的再延伸,纯化后的延伸反应产物点在基因芯片上,采用MALDI-TOF质谱仪进行检测,结合反应结果进行诊断。
所述的预混PCR反应液含有中国汉族人结核病相关的MYBBP1A和RELA基因突变位点的扩增引物,引物为包含突变位点的上游引物和正常的下游引物,序列分别如下:
扩增MYBBP1A基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGTTCGTGTTTCGGTGAGTGTG
下游引物:ACGTTGGATGACTCTGCGTCGCTTCTCCA
延伸引物:CGTCGCTTCTCCAGGCGACATCGGCT
扩增RELA基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGAGCTGAATCAGGGCCTGTTG
下游引物:ACGTTGGATGTCAGTTTCCTCTCTGGAGGG
延伸引物:GGCCTGTTGTACTTTCTTAAGGAAAA
下面描述中未说明的常规条件和方法,通常按照所属领域实验人员常规采用方法:如萨姆布鲁克和拉塞尔主编的《分子克隆实验指南》第三版,或按照制造厂商所建议的步骤和条件。
试剂盒的制备:包括(1)探针的准备;(2)DNA抽提试剂;(3)预混PCR反应液;(4)标准阳性对照品;(5)标准阴性对照品;(6)SAP反应液;(7)iPlex反应液
(1)探针的准备:
由通常的核苷酸引物合成仪合成。序列如下:
扩增MYBBP1A基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGTTCGTGTTTCGGTGAGTGTG
下游引物:ACGTTGGATGACTCTGCGTCGCTTCTCCA
延伸引物:CGTCGCTTCTCCAGGCGACATCGGCT
扩增RELA基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGAGCTGAATCAGGGCCTGTTG
下游引物:ACGTTGGATGTCAGTTTCCTCTCTGGAGGG
延伸引物:GGCCTGTTGTACTTTCTTAAGGAAAA
使用前按照每OD引物稀释为100umol/L(即100pmol/ul)浓度的加水量,开启瓶盖溶解之前最好在3000-4000转/分钟的转速下离心30秒钟,防止开盖时引物散失。使用前,将浓溶液稀释成工作液10pmol/ml后进行实验。
(2)DNA抽提试剂
缓冲液A:0.5mmol/L的SDS,缓冲液B:50mmol/L的NaOH,缓冲液D:1mmol/L的碳酸钠-丙酮,缓冲液W:无水乙醇,洗脱液:10mmol/L的Tris盐。
(3)预混PCR反应液
预混反应液包括2种,每种内含有一对上下游PCR扩增引物,各检测一个基因位点。按1ml配比量计算,共同的成分配制为:2.5uM的dNTPs;1×HotStar Taq buffer;0.1U HotStar Taqpolymerase;2.8mM MgCl2;2.5pmol的上游引物和2.5pmol的下游引物。
管1的1对引物为:
上游引物:ACGTTGGATGTTCGTGTTTCGGTGAGTGTG
下游引物:ACGTTGGATGACTCTGCGTCGCTTCTCCA
管2的1对引物为:
上游引物:ACGTTGGATGAGCTGAATCAGGGCCTGTTG
下游引物:ACGTTGGATGTCAGTTTCCTCTCTGGAGGG
(4)标准阳性对照品:
标准阳性模板是含有MYBBP1A和RELA的两个基因中含有突变核苷酸片段构成的Pgem-T重组质粒,该重组质粒转化大肠杆菌DH5a增殖后用碱裂解法提取,经DNA纯化试剂盒纯化,用分光光度计测A260定量并稀释到109copy/ul,-20℃保存。贮存液为109copy/ul,使用浓度为105copy/ul。
标准阳性模板提供4种,每种浓度为105copy/ul。序列如下:
Seq1:
gCacacGtgtTTCGTGTTTCGGTGAGTGTGgcggagatggagagccgggatcccgccgagccgatgtcgccTGGAGAAGCGACGCAGAGTggcgCccgGc
Seq2:
gCacacGtgtTTCGTGTTTCGGTGAGTGTGgcggagatggagagccgggatcccgcccagccgatgtcgccTGGAGAAGCGACGCAGAGTggcgCccgGc
Seq3:
tCcagaGggaAGCTGAATCAGGGCCTGTTGtactttcttaaggaaaactgagggagggcacgccccacctCCCTCCAGAGAGGAAACTGAatcagAtgcg
Seq4:
tCcagaGggaAGCTGAATCAGGGCCTGTTGtactttcttaaggaaaattgagggagggcacgccccacctCCCTCCAGAGAGGAAACTGAatcagAtgcg
(5)标准阴性对照品:
标准阴性模板是含有拟南芥基因片断100个核苷酸构成的Pgem-T重组质粒。该重组质粒转化大肠杆菌DH5a增殖后用碱裂解法提取,经DNA纯化试剂盒纯化,用分光光度计测A260定量并稀释到109copy/ul,-20℃保存。贮存液为109copy/ul,使用浓度为105copy/ul。序列如下:
Seq5:
CATTGTTCTTGCTTCTCTGGAACTTGGGATATGATGACAAAAATACGATATCTCTAAGGCTAATTGCTGTGCGGATGAAATATATTTGCACGTCAGTCTG
(6)SAP反应液;按下列方法配置反应液
试剂名称 | 1rxn(μL) |
H2O | 1.53 |
SAP Buffer(10×) | 0.17 |
SAP酶(1U/μL) | 0.3 |
终体积 | 2 |
(7)iPlex反应液:按下列方法配置反应液2管
试剂名称 | 1rxn(μL) |
H2O | 0.755 |
iPlex Buffer(10×) | 0.2 |
iPlex Termination mix | 0.2 |
引物使用液 | 0.804 |
iPlex enzyme | 0.041 |
终体积 | 2 |
管1对应预混PCR管1,其引物为CGTCGCTTCTCCAGGCGACATCGGCT
管2对应预混PCR管2,其引物为GGCCTGTTGTACTTTCTTAAGGAAAA
试剂盒的使用
(1)样本的制备
取样方式:使用棉签在面颊内擦拭10次。注意:为了保证样本不被事物等污染,取样前用无菌重蒸水漱口3次。
a)处理材料:将在面颊内擦拭过的棉签转置于2ml离心管中,用剪刀将棉签部分从其杆上剪下,加入400ul缓冲液A。
b)加入20ul蛋白酶K溶液,涡旋10秒混匀,56℃放置60分钟,其间每15分钟涡旋混匀数次。
c)加入400ul缓冲液B,充分颠倒混匀,70℃放置10分钟,此时溶液应变清亮,简短离心以去除管盖内壁的液滴。
d)加200ul无水乙醇,充分颠倒混匀,简短离心以去除管盖内壁的液滴。
e)将上一步所得溶液和絮状沉淀都加入一个吸附柱中(吸附柱放入收集管中),12,000rpm离心30秒,倒掉收集管中的废液,将吸附柱放回收集管中。
f)向吸附柱中加入500ul缓冲液D,12,000rpm离心30秒,倒掉收集管中的废液,将吸附柱放回收集管中。
g)向吸附柱中加入700ul缓冲液W,12,000rpm离心30秒,倒掉收集管中的废液,将吸附柱放回收集管。
h)向吸附柱中加入500ul缓冲液W,12,000rpm离心30秒,倒掉收集管中的废液,将吸附柱放回收集管。
i)将吸附柱放回收集管中,12,000rpm离心2分钟,倒掉废液。将吸附柱室温放置数分钟,以彻底晾干吸附材料中残余液。
j)将吸附柱放入一个干净的离心管中,向吸附膜中间位置悬空滴加20-50ul洗脱液,室温放置2-5分钟,12,000rpm离心2分钟。重复一次。
(2)实验过程
a)按样品数(样品数=待测样本数+阴性对照1个+阳性对照1个)取预混PCR反应液每管4ul分装于384孔反应板中。
b)将上述处理好的待测样本和阴性、阳性对照(务必振荡混匀数秒)各取2ul分别加入反应管中,混匀,低速离心数秒,立即进行PCR扩增反应。
c)PCR条件:
d)PCR反应程序结束后,PCR反应管短暂离心后备用,可在4℃保存。
e)在上述PCR反应管中加入2ul SAP反应液,再次放入PCR仪中,按以下条件进行反应:
37℃,40min;
85℃,5min;
4℃,forever
f)在上述PCR反应管中加入2ul iPlex反应液,再次放入PCR仪中,按以下条件进行反应:
g)取6mg树脂在384孔树脂刮板上,均匀覆盖,刮去多余的树脂,放置20min。
h)将反应结束的384孔板1000rpm离心1min,每孔加入25μL去离子水,倒置在树脂板上面(注意固定,不能移位),然后反置将树脂板扣在384孔板上,敲击使树脂落入384孔板,封膜。以384孔板的长轴为轴心,翻转384孔板20分钟,3500rpm、5分钟离心后备用。
i)将检测样品从384孔反应板转移到表面覆盖基质的MassARRAY SpectroCHIP芯片。
j)将样品转移到SpectroCHIP芯片后,即可放入质谱仪进行检测,每个检测点只需3-5秒,全自动分析。
(3)结果分析与判断:
a)利用TYPER软件分析实验结果,获得分型数据。
b)结果分析
图1-图9是几种不同的MYBBP1A和RELA基因型组合所对应的质谱峰形图,具体表示如下:
图1表示一个样本,MYBBP1A基因为CC纯合子,RELA基因为CC纯合子对应的质谱峰形图;
图2表示一个样本,MYBBP1A基因为CC纯合子,RELA基因为CT杂合子对应的质谱峰形图;
图3表示一个样本,MYBBP1A基因为CG杂合子,RELA基因为CT杂合子对应的质谱峰形图;
图4表示一个样本,MYBBP1A基因为CG杂合子,RELA基因为CC纯合子对应的质谱峰形图;
图5表示一个样本,MYBBP1A基因为CC纯合子,RELA基因为TT纯合子对应的质谱峰形图;
图6表示一个样本,MYBBP1A基因为GG纯合子,RELA基因为CC纯合子对应的质谱峰形图;
图7表示一个样本,MYBBP1A基因为GG纯合子,RELA基因为TT纯合子对应的质谱峰形图;
图8表示一个样本,MYBBP1A基因为CG杂合子,RELA基因为TT纯合子对应的质谱峰形图;
图9表示一个样本,MYBBP1A基因为GG纯合子,RELA基因为CT杂合子对应的质谱峰形图。
图中:横坐标为离子的质核比,纵坐标为离子的强度。每个峰对应一个突变核苷酸。
基因型为MYBBP1A GC/CC+RELA CT/TT对应的检测图为2,图3,图5和图8
基因型为MYBBP1A GG+RELA CC对应的检测图为图6
基因型为MYBBP1A+RELA的其他组合对应的检查图为图1,图4,图7和图9。
Claims (5)
1.一种中国汉族人结核病基因检测试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括:DNA抽提试剂,预混PCR反应液,标准阳性对照品,标准阴性对照品、SAP反应液、以及iPlex反应液;其中,
所述预混PCR反应液含有中国汉族人结核病相关的MYBBP1A和RELA基因突变位点的扩增引物,引物为上游引物和正常的下游引物,序列分别如下:
扩增MYBBP1A基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGTTCGTGTTTCGGTGAGTGTG
下游引物:ACGTTGGATGACTCTGCGTCGCTTCTCCA
扩增RELA基因的引物序列如下:
上游引物:ACGTTGGATGAGCTGAATCAGGGCCTGTTG
下游引物:ACGTTGGATGTCAGTTTCCTCTCTGGAGGG;
所述iPlex反应液包含如下引物:
扩增MYBBP1A基因的延伸引物:CGTCGCTTCTCCAGGCGACATCGGCT
扩增RELA基因的延伸引物:GGCCTGTTGTACTTTCTTAAGGAAAA。
2.根据权利要求1所述的检测试剂盒,其特征在于,所述DNA抽提试剂包括缓冲液A:0.5mmol/L的SDS,缓冲液B:50mmol/L的NaOH,缓冲液D:1mmol/L的碳酸钠-丙酮,缓冲液W:无水乙醇,洗脱液:10mmol/L的Tris盐。
3.根据权利要求1所述的检测试剂盒,其特征在于,所述标准阳性对照品是含有MYBBP1A和RELA的两个基因中含有突变核苷酸片段构成的Pgem-T重组质粒,包含有四种,序列分别如下:
Seq1:
gCacacGtgtTTCGTGTTTCGGTGAGTGTGgcggagatggagagccgggatcccgccgagccgatgtcgccTGGAGAAGCGACGCAGAGTggcgCccgGc
Seq2:
gCacacGtgtTTCGTGTTTCGGTGAGTGTGgcggagatggagagccgggatcccgcccagccgatgtcgccTG GAGAAGCGACGCAGAGTggcgCccgGc
Seq3:
tCcagaGggaAGCTGAATCAGGGCCTGTTGtactttcttaaggaaaactgagggagggcacgccccacctCCCTCCAGAGAGGAAACTGAatcagAtgcg
Seq4:
tCcagaGggaAGCTGAATCAGGGCCTGTTGtactttcttaaggaaaattgagggagggcacgccccacctCCCTCCAGAGAGGAAACTGAatcagAtgcg。
4.根据权利要求1所述的检测试剂盒,其特征在于,所述标准阴性对照品包含的序列为含有拟南芥基因片断100个核苷酸构成的Pgem-T重组质粒,序列如下:
Seq5:
ATTGTTCTTGCTTCTCTGGAACTTGGGATATGATGACAAAAATACGATATCTCTAAGGCTAATTGCTGTGCGGATGAAATATATTTGCACGTCAGTCTG。
5.根据权利要求3或4所述的检测试剂盒,其特征在于,所述Pgem-T重组质粒是通过转化大肠杆菌DH5a增殖后用碱裂解法提取,经DNA纯化试剂盒纯化,用分光光度计测A260定量并稀释到109copy/ul,-20℃保存;贮存液为109copy/ul,使用浓度为105copy/ul。
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