CN109371114A - Hla-dqb1基因分型试剂盒 - Google Patents
Hla-dqb1基因分型试剂盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了HLA‑DQB1基因分型试剂盒,包括1对特异性扩增引物,如SEQ ID NO.1、2所示,以及4条寡核苷酸测序引物,如SEQ ID NO.3~6所示。本发明还公开了HLA‑DQB1基因分型的检测方法:提取待检测样本基因组DNA,利用SEQ ID NO.1、2所示的扩增引物进行PCR扩增,然后利用SEQ ID NO.3~6所示的测序引物进行测序,从而确定HLA‑DQB1等位基因型。本发明的试剂盒和方法,一次完成HLA‑DQB1基因2、3外显子的扩增,然后对2、3外显子分别进行双端测序,步骤简单,分型速度快,分型准确,3天内可出具报告,且可兼容于一代及二代测序平台,应用广泛。
Description
技术领域
本发明涉及HLA-DQB1基因分型试剂盒,属于分子生物技术和基因检测领域。
背景技术
人类白细胞抗原(HLA)是迄今为止人类最复杂遗传系统,具有高度的多态性。准确的HLA分型技术和分型数据已被广泛应用于器官和造血干细胞移植中寻找HLA相匹配的供者、HLA与疾病相关性的研究、亲子关系鉴定、个体识别以及以肽为基础的病毒和癌症疫苗的研发等应用领域。供受者间HLA等位基因的配合程度与移植效果密切相关。研究发现,移植时,供受双方的HLA相关基因匹配程度越高,分辨率越高,移植物的存活时间越长,因此,精确的HLA分型有助于提高移植后的存活率。
目前以DNA为基础的HLA基因分型方法已得到广泛应用,其中直接测序分析基础上的基因分型技术(PCR-SBT)是WHO推荐的高分辨水平HLA基因分型的实验方法,被认为是HLA基因分型的金标准,可直接获得DNA序列,鉴定所有存在的多态性,是最直接、最直观的方法。随着基因测序仪的普及和临床移植配型的要求,PCR-SBT方法在大规模的HLA分型中逐渐被广泛采用。
根据HLA基因结构和分布的特点,分为HLA-Ⅰ、HLA-Ⅱ和HLA-Ⅲ等三类分子,其中HLA-Ⅰ类分子和HLA-Ⅱ类分子功能主要与免疫排斥相关,HLA-Ⅲ类分子功能主要与免疫相关的部分补体系统以及炎症相关因子等的合成相关。HLA-DQB1属于HLA-Ⅱ类分子,其基因长度7kbp左右,由6个外显子和5个内含子组成。近二十多年,DQB1与移植配型的关系在临床上一直得到应用,而且,近年来,越来越多的研究发现,HLA-DQB1的某些亚型与多种疾病存在密切的关联性。系统性红白狼疮患者DQB1*0601等位基因频率较正常人显著升高,预示着DQB1*0601可能是系统性红白狼疮的易感基因;白癜风患者DQB1*0303等位基因的检出率明显高于健康人,HLA-DQB1基因可能与白癜风遗传易感体质相关;DQB1*0201等位基因与新疆维吾尔族人群中的结核病存在较强的关联性,提示,DQB1*0201可能是其易感基因;DQB1*03032和DQB1*0602型儿童,幽门螺杆菌感染发展为慢性胃炎概率显著低于其它基因型别,提示着遗传保护因素的作用;DQB1*0602基因为中国发作性睡病人群的易感基因,DQB1*0401-0402基因为中国发作性睡病人群的保护基因等等。因此,HLA-DQB1的分型检测不仅仅运用于组织配型,还可为临床医生确诊某些病症及治疗方向提供一些指导意见。
目前DQB1成品分型试剂盒大部分是分别扩增2和3外显子,并对扩增产物进行外显子双端测序,此方法可以达到准确分型的目的,但是扩增步骤稍繁琐。
发明内容
针对上述现有技术,本发明提供了一种用于HLA-DQB1基因分型的组特异性引物PCR-SBT试剂。本发明还提供了一种HLA-DQB1基因分型的组特异性引物PCR-SBT方法。通过本发明的HLA分型试剂盒及方法能简化实验步骤,高效且准确地完成HLA配型,能大大提高配型效果,使患者康复更快,更有保障。该发明在检测通量、数据质量、成本控制等方面都有质的飞跃,可兼容于一代和二代测序平台。
本发明是通过以下技术方案实现的:
HLA-DQB1基因分型试剂盒,包括用于扩增的1对特异性扩增引物,以及用于测序分析的4条寡核苷酸测序引物,其在DQB1基因上的位置如图1所示;其中,1对特异性扩增引物的核苷酸序列如下:
Amp-DQB1-F:5’-CTCCTTCTAACATCCTGTGTG-3’;如SEQ ID NO.1所示;
Amp-DQB1-R:5’-CAGGATTCTTCTGATGCACT-3’;如SEQ ID NO.2所示;
所述4条寡核苷酸测序引物的核苷酸序列如下:
DQB1-2F:5’-CGCGGGCKGTTCCACAGCTC-3’;如SEQ ID NO.3所示;
DQB1-2R:5’-GGCGACGMCGCTCACCTC-3’;如SEQ ID NO.4所示;
DQB1-3F:5’-GGAGCCCACAGTGACCATCTC-3’;如SEQ ID NO.5所示;
DQB1-3R:5’-CCCATAGTAACAGAAACTCAA-3’;如SEQ ID NO.6所示。
HLA-DQB1基因分型的检测方法,包括以下步骤:
(1)提取待检测样本基因组DNA;
(2)利用上述扩增引物(SEQ ID NO.1、2所示),PCR扩增基因组DNA中HLA-DQB1不同等位基因型序列;
(3)对扩增产物进行双酶切纯化;
(4)利用上述测序引物(SEQ ID NO.3~6所示),对上述纯化产物进行测序PCR反应;
(5)将上述得到的测序产物进行醋酸钠-乙醇沉淀法纯化,进行毛细管电泳测序;
(6)将上述获得的序列通过软件分析,确定HLA-DQB1等位基因型。
进一步地,所述步骤(2)中,PCR扩增反应条件为:
94℃,1min;
98℃,10s→56℃,30s→72℃,4min,重复30个循环;
72℃,10min;
4℃,∞。
进一步地,所述步骤(3)中,纯化所需的两种酶为虾碱性磷酸酶和核酸外切酶。
本发明的技术方案,关键之处是PCR扩增引物及测序引物的设计,引物设计软件使用Vector NTI 10.0。本发明所设计的引物是根据IMGT/HLA数据库(https://www.ebi.ac.uk/ipd/imgt/hla/)中HLA-DQB1位点基因序列中包括多态性位点在内的连续碱基序列而获得的。所有引物的设计均避开目前已知的突变位点或采用简并碱基的方法,以免因位点的漏检而导致分型错误。
本发明的试剂和方法,一次完成HLA-DQB1基因2、3外显子的扩增,然后对2、3外显子分别进行双端测序。与现有技术相比,步骤简单,分型速度快,分型准确,3天内可出具报告,且可兼容于一代及二代测序平台,应用广泛。
本发明的试剂和方法可作为一种独立的、应用广泛的鉴定方法,能成功解决HLA-DQB1位点的准确分型鉴定问题,有利于提高造血干细胞移植供受者HLA配型的准确性,从而选择更合适的移植供者,降低移植过程中的排斥反应,这对于进一步提高器官移植的成功率和生存率具有重要的意义。
本发明使用的各种术语和短语具有本领域技术人员公知的一般含义。
附图说明
图1:HLA-DQB1基因PCR扩增引物及测序引物的位置示意图,其中,AMP-DQB-F、Amp-DQB-R为扩增引物;DQB2F、DQB2R、DQB3F、DQB3R为测序引物。
图2:HLA-DQB1基因96例样本PCR产物的电泳图,其中2例阳性质控样本,2例阴性质控样本。
图3:HLA-DQB1基因2外显子的测序峰图示例。
图4:HLA-DQB1基因3外显子的测序峰图示例。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等,若无特别说明,均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等,可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法,检测方法等,若无特别说明,均为现有技术中已有的常规实验方法,检测方法等。
实施例1引物的设计及筛选
引物设计软件使用Vector NTI 10.0。所设计的引物是根据IMGT/HLA数据库(https://www.ebi.ac.uk/ipd/imgt/hla/)中HLA-DQB1位点基因序列中包括多态性位点在内的连续碱基序列而获得的。所有引物的设计均避开目前已知的突变位点或采用简并碱基的方法,以免因位点的漏检而导致分型错误。
本发明从开始到最终完成,共设计了4对扩增引物(如表1所示),4条2外显子正向测序引物,2条2外显子反向测序引物,3条3外显子正向测序引物,2条3外显子反向测序引物,测序引物序列如表2所示。
利用上述4对扩增引物,分别对已知型别样本进行PCR扩增(扩增的具体操作参考下述应用实例中的具体操作),扩增产物进行电泳,并观察记录电泳结果,结果如表1所示。由表1可知,第三对的扩增引物,电泳效果好,其它三对扩增引物的效果不佳,因此,选用第三对扩增引物作为本发明的HLA-DQB1基因分型试剂盒的扩增引物。
利用上述的第三对扩增引物得到扩增产物后,利用表2中的测序引物,对2、3外显子分别进行双端测序(测的具体操作参考下述应用实例中的具体操作),得测序峰图,观察并记录测序峰图的优劣,结果如表2所示。由表2可知,2外显子正向测序引物中,第3条引物(SEQ ID NO.3所示)的效果最佳,其它3条引物的效果不佳,因此,选择该条引物作为本发明的HLA-DQB1基因分型试剂盒的测序引物。同理,对其它几条测序引物进行筛选,最终确定,SEQ ID NO.3、4、5、6所示的引物作为本发明的HLA-DQB1基因分型试剂盒的测序引物。
表1 4对扩增引物
表2测序引物
应用实例:对96例样本进行HLA-DQB1基因分型,具体实施步骤如下:
(1)基因组DNA提取:根据天根全自动DNA提取试剂盒操作说明书进行提取,采用酶标仪对提取的DNA样品进行浓度测定,纯度为1.8-2.0之间,否则重新提取DNA。
(2)HLA-DQB1基因PCR扩增:将DNA浓度调整至30ng/μl,扩增过程的反应体系如表3所示。
表3扩增过程的反应体系
模板DNA(30ng/μl) | 4μl |
正向引物Amp-DQB1-F(10pM) | 1μl |
反向引物Amp-DQB1-R(10pM) | 1μl |
dNTP | 1.6μl |
10x LA Taq buffer(Mg<sup>2+</sup>) | 2μl |
增强剂 | 2μl |
ddH<sub>2</sub>O | Up to 20μl |
扩增程序如下:94℃,1min;98℃,10s→56℃,30s→72℃,4min,重复30个循环;72℃,10min;4℃,∞。
扩增产物的电泳图如图2所示,结果显示目的条带清晰,具有较强的专一性。
(3)扩增产物纯化:
运用EXO-rSAP法进行纯化,所用的酶为虾碱性磷酸酶和核酸外切酶,纯化体系为10μl,纯化体系如下:PCR扩增产物:7μl;EXO-rSAP Mix:3μl。纯化反应程序为:37℃15min;80℃20min;4℃,∞。
(4)测序反应:使用DQB2F、DQB2R、DQB3F、DQB3R 4条测序引物对2、3外显子进行测序,测序反应体系如下:纯化产物:1μl;BigDye v3.1:0.25μl;BigDye v3.1Buffer:1.9μl;测序引物(10pM):1μl;ddH2O:Up to 10μl。
测序反应程序为:96℃,10s;96℃,10s→50℃,10s→60℃,4min,重复25个循环;12℃,∞。
(5)测序产物纯化:按照常规方法对测序产物进行纯化。
(6)纯化产物上机测序:填写测序上机登记表,编辑测序反应文件名,据此顺序建立测序文件。使用ABI 3730XL测序仪进行上机测序。测序数据导入HLA SBT uTYPE 7.0分析软件进行结果分析,分析结果如图3、图4所示,结果显示峰图清晰,无干扰峰,无杂峰,杂合位置峰图明显,可准确区分杂合,整体峰图可视化,无漏型风险,可准确分型。
给本领域技术人员提供上述实施例,以完全公开和描述如何实施和使用所主张的实施方案,而不是用于限制本文公开的范围。对于本领域技术人员而言显而易见的修饰将在所附权利要求的范围内。
序列表
<110> 银丰基因科技有限公司
银丰生物工程集团有限公司
<120> HLA-DQB1基因分型试剂盒
<141> 2018-12-26
<160> 6
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 1
ctccttctaa catcctgtgt g 21
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 2
caggattctt ctgatgcact 20
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 3
cgcgggckgt tccacagctc 20
<210> 4
<211> 18
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 4
ggcgacgmcg ctcacctc 18
<210> 5
<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 5
ggagcccaca gtgaccatct c 21
<210> 6
<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 6
cccatagtaa cagaaactca a 21
Claims (5)
1.HLA-DQB1基因分型试剂盒,其特征在于:包括1对特异性扩增引物,以及4条寡核苷酸测序引物,其中,所述1对特异性扩增引物的核苷酸序列如下:
Amp-DQB1-F:5’-CTCCTTCTAACATCCTGTGTG-3’;如SEQ ID NO.1所示;
Amp-DQB1-R:5’-CAGGATTCTTCTGATGCACT-3’;如SEQ ID NO.2所示;
所述4条寡核苷酸测序引物的核苷酸序列如下:
DQB1-2F:5’-CGCGGGCKGTTCCACAGCTC-3’;如SEQ ID NO.3所示;
DQB1-2R:5’-GGCGACGMCGCTCACCTC-3’;如SEQ ID NO.4所示;
DQB1-3F:5’-GGAGCCCACAGTGACCATCTC-3’;如SEQ ID NO.5所示;
DQB1-3R:5’-CCCATAGTAACAGAAACTCAA-3’;如SEQ ID NO.6所示。
2.权利要求1所述的HLA-DQB1基因分型试剂盒在检测HLA-DQB1基因分型中的应用。
3.HLA-DQB1基因分型的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)提取待检测样本基因组DNA;
(2)利用SEQ ID NO.1、2所示的扩增引物,PCR扩增基因组DNA中HLA-DQB1不同等位基因型序列;
(3)对扩增产物进行双酶切纯化;
(4)利用SEQ ID NO.3~6所示的测序引物,对上述纯化产物进行测序PCR反应;
(5)将上述得到的测序产物进行醋酸钠-乙醇沉淀法纯化,进行毛细管电泳测序;
(6)将上述获得的序列通过软件分析,确定HLA-DQB1等位基因型。
4.根据权利要求3所述的HLA-DQB1基因分型的检测方法,其特征在于:所述步骤(2)中,PCR扩增反应条件为:
94℃,1min;
98℃,10s→56℃,30s→72℃,4min,重复30个循环;
72℃,10min;
4℃,∞。
5.根据权利要求3所述的HLA-DQB1基因分型的检测方法,其特征在于:所述步骤(3)中,纯化所需的两种酶为虾碱性磷酸酶和核酸外切酶。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Hong Ke Inventor after: Zhou Yunli Inventor after: Zhang Qian Inventor after: Wang Linlin Inventor after: Liu Keyao Inventor before: Zhou Yunli Inventor before: Zhang Qian Inventor before: Wang Linlin Inventor before: Liu Keyao |