CN105219850B - 一种rs12979860检测引物、其组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种rs12979860检测引物、其组合物,属于指导丙型肝炎用药的基因检测技术领域。本发明在LAMP基础上采用等位基因特异性LAMP方法,针对等位基因之间的碱基差异设计特异引物,从而检测某一特异等位基因。本发明提供的检测方法,具有与Taqman技术相同的高灵敏度,且本发明还具有特异性好、操作简便、检测时间短的优点。
Description
技术领域
本发明涉及指导丙型肝炎用药的基因检测技术领域,尤其涉及一种rs12979860检测引物、其组合物。
背景技术
丙型肝炎是一种主要经由血液传播的疾病,目前世界上约有3.4亿人患有慢性丙型肝炎病毒(HCV)感染。我国约有4千万感染者,每年新发病例400万例左右,仅有不到30%的HCV感染者可在半年内自发清除病毒,多数的HCV感染者将发展为慢性感染,其中约有30%的患者会发展为肝脏纤维化和肝细胞癌等。丙型肝炎目前治疗采用的药物主要有干扰素(PEG-IFN alpha)联合利巴韦林(ribavirin,RBV)、特拉匹韦(telaprevir,TVR)和波西普韦(boceprevir,BOC)等。现已有研究证明,PEG-IFN alpha与RBV联合应用获得持续病毒应答(SVR)和HCV自发清除的可能性,均与19号染色体上的IL28B基因密切相关,经过GWAS分析发现,IL28B的一个SNP-------rs12979860与HCV 1型感染者获得SVR强烈相关。rs12979860是已知的与HCV感染者的SVR情况最相关的基因位点,其中C/C基因型与SVR正关联,而另外两种基因型(C/T和T/T)与非病毒学应答(NVR)正关联。C/C基因型的患者SVR获得率较其他两种基因型患者高出一倍,而且IL28B的检测对SVR的预测要优于治疗前检测HCV RNA水平,纤维化分级以及年龄和性别,且对于HCV 1型的效果要好于2型和3型。鉴于IL28B基因多态性的临床价值,2011年欧洲肝脏研究学会在HCV感染诊治指南中就新加入了对宿主IL28B基因型的检测以预测抗病毒治疗疗效,同年9月美国肝病研究会更新的《基因1型慢性HCV感染治疗指南》中也强调,对于标准治疗联合TVR的三联疗法,IL28B基因型是预测患者获得SVR的强有力因素,在治疗前应考虑对患者进行IL28B基因型检测,中国国家食品药品监督管理总局(CFDA)于2015年发布的《药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南(试行)》中明确指出,“检测IFNL3rs12979860基因型有助于HCV感染的个体化治疗,从而提高其治疗水平”。
目前针对rs12979860的检测手段很多,主要包括直接测序法,PCR-SSCP法,TaqmanSNP法,等位基因特异性PCR法,单碱基延伸法等。直接测序法可检测所有突变,然而劳动量大,不够灵敏,并且需要非常昂贵的DNA分析仪,因此并不适合推广应用;Taqman SNP法,单碱基延伸法,HRM法等虽然灵敏度很高,但同样也需要依赖较为昂贵的进口设备,因此大范围的推广也比较困难。PCR-SSCP法和等位基因特异性PCR法在样本量较大时操作很繁琐,并且由于都要做开管检测,所以很容易造成气溶胶污染而出现假阳性。
环介导等温扩增(Loop-mediated Isothermal Amplification,LAMP)技术是日本科学家于2000年开发出来的一种恒温扩增技术,针对靶基因的六个区域设计四条特异性引物,在链置换DNA聚合酶的作用下恒温扩增,可在十几分钟到一小时之内产生109-1010数量级的产物,反应结束后通过肉眼直接观察体系状态的改变来判定待测样本的基因型,无需开管,因此大大简化了操作步骤,同时又可以有效避免样本交叉污染,而且,仅需普通水浴锅即可开展检测,又节约了大量的检测成本。因此,用LAMP法检测rs12979860对于丙型肝炎患者的基因型检测、丙型肝炎的治疗等具有重要的意义。
发明内容
本发明要解决的问题是现有的检测rs12979860的方法较为复杂,成本高、工作量大,不适宜大范围推广使用。
本发明的第一个目的在于提供一种适于等位基因特异性LAMP对rs12979860的基因型进行检测的引物。所述rs12979860检测引物,包括以下引物:
5′-CTCTGCACAGTCTGGGATTC-3′(SEQ ID No.1,以下简称F3)
5′-GCTCAGGGTCAATCACAGAA-3′(SEQ ID No.2,以下简称B3)
5′-TTCGGGGAGCTCCCTGGTTCCTGGACGTGGATGGGTACT-3′(SEQ ID No.3,以下简称FIP)
5′-CGCACCAGGGTTGAATTGCACTCACTCGGCTCCAGGTCG-3′(SEQ ID No.4,以下简称BIPC)
5′-TTAACCAGGGTTGAATTGCACTCCACTCGGCTCCAGGTCG-3′(SEQ ID No.5,以下简称BIPT)。
本发明提供的用于rs12979860检测的上述的引物中,在3′端的倒数第第三位人为引进了一个突变,可进一步降低非特异扩增的可能性,提高检测的准确性。
本发明的第二个目的在于提供一种rs12979860检测组合物。所述rs12979860检测组合物,包括上述的引物,还包括dNTP、缓冲液、Bst聚合酶和超纯水。
进一步地,所述组合物分为两个体系,分别记为体系C和体系T。体系C用于检测C等位基因,包括F3、B3、FIP、BIPC、dNTP、缓冲液、Bst聚合酶和超纯水。体系T用于检测T等位基因,包括F3、B3、FIP、BIPT、dNTP、缓冲液、Bst聚合酶和超纯水。
进一步地,两个体系中均还包括用于显示体系颜色的指示剂。
优选地,所述指示剂为钙黄绿素和氯化锰的组合物或者为羟基萘酚蓝。
优选地,所述两个体系中:F3的浓度相同,为0.4μM;B3的浓度相同,为0.4μM;FIP的浓度相同,为1.6μM;体系C中BIPC的浓度和体系T中BIPT的浓度相同,均为1.6μM。
进一步地,所述两个体系中缓冲液的浓度相同。缓冲液包括如下浓度的组分:Tris-HCl 20mM,KCl 50mM,(NH4)2SO4 10mM,MgSO4 4mM,Tween-200.1%(体积分数)。
优选地,两个体系中指示剂的浓度相同。若指示剂为钙黄绿素和氯化锰的组合物,钙黄绿素的浓度为25μM,氯化锰的浓度为0.5mM。若指示剂为羟基萘酚蓝,其浓度为120μM。
优选地,两个体系中dNTP的浓度相同,均为1.4mM。
优选地,两个体系中Bst聚合酶均为8U。
本发明的第三个目的在于提供一种用等位基因特异性LAMP对rs12979860的基因型进行检测的方法。所述rs12979860的检测方法,使用上述的rs12979860检测组合物,具体为:将待检测的核酸分别加入到体系C和体系T中,得到的混合物于60~70℃下反应,反应结束后观察体系的变化。
进一步地,所述待检测的核酸在两个体系中的浓度一致,均为0.8~4ng/μL。
优选地,反应结束后,将两个体系分别进行灭活处理。灭活处理使得体系中的酶失活,防止体系放置时间长时发生非特异性扩增。
优选地,反应温度为68℃。
优选地,所述反应时间为40~120min。
在本发明的反应体系中,反应前体系为澄清状态,发生阳性反应时,镁离子与副产物焦磷酸形成沉淀,体系产生肉眼可见的沉淀,变为浑浊状态。观察体系状态的变化可以直接判定是否发生扩增反应。当体系中存在指示剂时:(1)若指示剂为羟基萘酚蓝,反应前体系中的镁离子与dNTP螯合,体系呈现紫罗兰色;当有阳性反应时,镁离子与副产物焦磷酸形成沉淀,溶液pH发生改变,颜色逐渐由紫罗兰色变为天蓝色;(2)若指示剂为钙黄绿素和氯化锰的组合物时,反应前钙黄绿素与氯化锰中的锰离子结合,体系呈现黄色;当有阳性反应时,副产物焦磷酸与锰离子结合生成沉淀,钙黄绿素与体系中的镁离子结合,颜色逐渐由黄色变为荧光绿色。观察反应体系颜色和/或状态的变化可以直接判定是否发生扩增反应。
本发明具有的优点和积极效果是:
1.本发明在LAMP基础上采用等位基因特异性LAMP方法,针对等位基因之间的碱基差异设计特异引物,从而检测某一特异等位基因。具有灵敏度高,与Taqman相同的敏感性,特异性好且操作简便的优点。
2.本发明提供的rs12979860检测引物中,在3′端的倒数第三位人为引进了一个突变,可进一步降低非特异扩增的可能性,提高检测的准确性。
3.本发明中,使用等位基因特异性LAMP方法,反应中有大量的DNA合成,从dNTP中析出的焦磷酸根与反应体系中的镁离子沉淀,形成大量的焦磷酸镁沉淀,呈现肉眼可见的浑浊状态。可通过观察反应体系状态的变化判定反应是否发生。进一步地,本发明在反应体系中加入指示体系颜色变化的指示剂,通过反应体系颜色的变化进行判断,避免沉淀偶尔不是非常明显使得肉眼不易判定。
4.本发明提供的检测方法,整个检测所需要的设备仅是水浴锅或金属浴或者热循环仪,检测成本低;检测耗时一小时左右,时间较短;且本检测方法不需要额外的开管检测,因此有效避免了交叉污染的产生,提高了检测的准确性。本发明提供的检测方法成本低廉、检测时间短、准确性高,易于推广。
附图说明
图1是检测样本1-10经LAMP反应得到的产物的电泳图。
图2是检测样本1用PCR-测序法得到的测序图谱。
图3是检测样本2用PCR-测序法得到的测序图谱。
图4是检测样本3用PCR-测序法得到的测序图谱。
图5是检测样本4用PCR-测序法得到的测序图谱。
图6是检测样本5用PCR-测序法得到的测序图谱。
图7是检测样本6用PCR-测序法得到的测序图谱。
图8是检测样本7用PCR-测序法得到的测序图谱。
图9是检测样本8用PCR-测序法得到的测序图谱。
图10是检测样本9用PCR-测序法得到的测序图谱。
图11是检测样本10用PCR-测序法得到的测序图谱。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。
一种rs12979860检测引物,包括以下引物:
5′-CTCTGCACAGTCTGGGATTC-3′(SEQ ID No.1,以下简称F3)
5′-GCTCAGGGTCAATCACAGAA-3′(SEQ ID No.2,以下简称B3)
5′-TTCGGGGAGCTCCCTGGTTCCTGGACGTGGATGGGTACT-3′(SEQ ID No.3,以下简称FIP)
5′-CGCACCAGGGTTGAATTGCACTCACTCGGCTCCAGGTCG-3′(SEQ ID No.4,以下简称BIPC)
5′-TTAACCAGGGTTGAATTGCACTCCACTCGGCTCCAGGTCG-3′(SEQ ID No.5,以下简称BIPT)。
一种rs12979860检测组合物,包括上述的引物,还包括dNTP、缓冲液、羟基萘酚蓝、Bst聚合酶和超纯水。
所述组合物分为两个体系,用于检测C等位基因的体系C和用于检测C等位基因的体系T。
体系C中各组分和其规格如下表所示:
体系T中各组分和其规格如下表所示:
一种rs12979860的检测方法,使用权利要求上述的组合物对rs12979860基因型进行检测。具体为,将待检测的核酸分别加入到体系C和体系T中,得到反应体系C和T,核酸在反应体系C和T中的浓度一致,均为0.8~4ng/μL。两个反应体系反应时,在60~70℃于下反应40~120min,之后进行灭活处理,
具体实施时,抽取10人1ml静脉血以EDTA抗凝管保存,每管取200ul血液,用全式金或者其它公司的DNA提取试剂盒,参照试剂盒说明书提取全基因组DNA作为检测的样本,样本记为模板T。上述10个样本分别顺序编号1-10,除上述10组外,还加入了一组空白对照组,组合物中以超纯水代替模板,编号11。
对模板T进行LAMP反应,分为两组反应体系,一组为针对C等位基因体系C,一组是针对T等位基因体系T。两个体系中的指示剂均为羟基萘酚蓝。
将模板Tn(n为组别编号,1-11)分别加入到体系C和体系T中,得到反应体系C和T,核酸在反应体系C和T中的浓度一致,均为0.8~4ng/μL。两个反应体系反应时,于68℃下反应60min,之后升温至80℃进行灭活处理,之后观察体系颜色变化即可。
反应体系C总容积为25μL,各组分和其规格如下表所示:
反应体系T总容积为25μL,各组分和其规格如下表所示:
反应按照上述的检测方法进行,反应前,体系颜色均为紫罗兰色,反应后,各组别反应体系的颜色如下表所示:
由上表可知,编号为1,5和9的样本C组与T组均由紫罗兰色变为天蓝色,提示这三个样本在改位点的基因型为C/T杂合。
为进一步验证反应的准确性,对上述组别的LAMP产物进行电泳,用2%的琼脂糖凝胶,6v/cm电压下电泳30min。得到的电泳图如附图1所示。阳性反应呈现典型的梯状条带,而阴性反应则没有条带。与本发明的检测方法的结果相同。
将上述十个实验组别的模板分别用PCR-测序法对rs12979860进行分型,得到的测序图谱如图2-图11所示,对比基因测序图谱和本发明提供的检测方法的检测结果可知,二者的检测吻合率100%。可验证本发明的结果精准。
以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种rs12979860检测引物,其特征在于:包括以下引物:
5′-CTCTGCACAGTCTGGGATTC-3′(SEQ ID No.1,以下简称F3)
5′-GCTCAGGGTCAATCACAGAA-3′(SEQ ID No.2,以下简称B3)
5′-TTCGGGGAGCTCCCTGGTTCCTGGACGTGGATGGGTACT-3′(SEQ ID No.3,以下简称FIP)
5′-CGCACCAGGGTTGAATTGCACTCACTCGGCTCCAGGTCG-3′(SEQ ID No.4,以下简称BIPC)
5′-TTAACCAGGGTTGAATTGCACTCCACTCGGCTCCAGGTCG-3′(SEQ ID No.5,以下简称BIPT)。
2.一种rs12979860检测组合物,包括权利要求1中所述的引物,其特征在于:还包括dNTP、缓冲液、Bst聚合酶和超纯水。
3.根据权利要求2所述的rs12979860检测组合物,其特征在于:所述组合物分为两个体系,分别记为体系C和体系T;
体系C中包括F3、B3、FIP、BIPC、dNTP、缓冲液、Bst聚合酶和超纯水;
体系T中包括F3、B3、FIP、BIPT、dNTP、缓冲液、Bst聚合酶和超纯水。
4.根据权利要求3所述的rs12979860检测组合物,其特征在于:两个体系中均还包括用于显示体系颜色的指示剂。
5.根据权利要求4所述的rs12979860检测组合物,其特征在于:所述指示剂为钙黄绿素和氯化锰的组合物或者为羟基萘酚蓝。
6.根据权利要求2-5任一所述的rs12979860检测组合物,其特征在于:所述两个体系中:F3的浓度相同,为0.4μM;B3的浓度相同,为0.4μM;FIP的浓度相同,为1.6μM;体系C中BIPC的浓度和体系T中BIPT的浓度相同,均为1.6μM。
7.根据权利要求2-5任一所述的rs12979860检测组合物,其特征在于:所述两个体系中缓冲液的浓度相同,其包括:Tris-HCl 20mM,KCl 50mM,(NH4)2SO4 10mM,MgSO4 4mM,Tween-20 0.1%(体积分数)。
8.根据权利要求5所述的rs12979860检测组合物,其特征在于:两个体系中指示剂的浓度相同;
若指示剂为钙黄绿素和氯化锰的组合物,钙黄绿素的浓度为25μM,氯化锰的浓度为0.5mM;
若指示剂为羟基萘酚蓝,其浓度为120μM。
9.根据权利要求2-5任一所述的rs12979860检测组合物,其特征在于:两个体系中dNTP的浓度相同,均为1.4mM。
10.根据权利要求2-5任一所述的rs12979860检测组合物,其特征在于:两个体系中Bst聚合酶均为8U。
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