CN112941190A - 一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法。本发明采用多重PCR扩增和电泳方法分析和鉴定三个基因的四个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism，SNP)：CLOCK(rs1801260)、DRD2(rs1800497)和CADM2(rs17518584、rs12494658)，包括如下步骤：a)采集受测者口腔内脱落细胞保存于采集卡或者对血液样本进行DNA核酸提取；b)取受测者唾液采集卡或提取的DNA样本加入到反应体系中，进行PCR扩增；c)运行扩增程序；d)对扩增产物进行电泳分析，并根据峰型图谱进行判读。本发明可同步对受测者相关多个基因的SNP进行检测，实现检测的简易性、高效性和特异性。通过该分析为受测者是否拥有程序员潜力提供参考。

Description

一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法
技术领域
本发明涉及基因检测领域，具体涉及一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法。
背景技术
CLOCK基因是内源性分子昼夜节律钟的最重要的基因，其编码的蛋白昼夜生物节律钟的调控有直接的关系，其编码基因一旦出现突变就会极大的影响人的行为、认知和情绪。研究表明，此基因上 rs1801260的基因多态性变化，会影响个体的专注力，其中基因型为 TT和TC时，个体专注力较差，而基因型为CC时，个体专注力较好，基因型TT、CT、CC在亚洲、非洲、欧洲的分布概率如表2所示[1]。
多巴胺D2受体基因(dopamine D2 receptor，DRD2)主要编码多巴胺D2受体，包括两种功能上差异很大的异构体，即位于突触前膜的短型D2受体和位于突触后膜的长型D2受体，这两种受体分别作用于前额叶皮层和纹状体的多巴胺信号系统。研究表明，该基因rs1800497多态性能调节多巴胺D2受体密度，其中基因型为TT时个体对错误反应较差，基因型为CT时个体对错误的反应一般，而基因型为CC时，个体能够在错误中快速学习，并避免犯错。基因型TT、 CT、CC在亚洲、非洲、欧洲的分布概率如表2所示[2]。
细胞粘附分子2基因(cell adhesion molecule 2，CADM2)主要编码2型细胞粘附分子，其在脑部前额叶和扣带皮层区域表现活跃，与脑细胞间的信息传递具有密切关系。研究表明，该基因rs17518584 多态性会影响CADM2基因在大脑皮质中的表达，其中基因型为CC 时个体思维反应速度较慢，基因型为TC时个体思维反应速度一般，基因型为TT时个体思维反应速度较快。基因型TT、CT、CC在亚洲、非洲、欧洲的分布概率如表3所示[3]。另外，该基因rs12494658多态性同样也会影响个体的思维反应，其中基因型为TT时个体压力耐受力较低，基因型为CT时个体压力耐受力一般，基因型为CC时个体压力耐受力高。该SNP位点基因多态性在亚洲、非洲、欧洲的分布概率如表2所示[3]。
表2 CLOCK、DRD2和DRD2 SNP基因型在亚洲、非洲、欧洲的分布概率
Figure BDA0002313120560000021
Figure BDA0002313120560000031
综合上述三个基因的四个SNP位点对于个体专注力、错误中快速学习能力、思维反应能力以及压力耐受能力的影响，若能够对该4 个SNP位点进行基因型检测，并与个体可以成为一个优秀的程序员的必备条件对比，就能够从基因角度出发对个体是否能够成为一个优秀的程序员提供参考。
参考文献
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[3]Service SK,Verweij KJH,Lahti J,et al.A genome-wide meta-analysisof association studies of Cloninger’s temperament scales[J].TranslationalPsychiatry,2012,2(5):e116.
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法，包括如下步骤：
a)采集受测者口腔内脱落细胞保存于采集卡或者对血液样本进行DNA核酸提取；
b)取受测者唾液采集卡样本或提取的DNA样本加入到反应体系中，进行PCR扩增；
c)运行扩增程序；
d)对扩增产物进行电泳分析，并根据峰型图谱进行判读。
本试剂盒包含以下几个组分：Primer Mix、PCR反应液和 DNA/RNA-free水。
其中的PrimerMix中，包含扩增三个基因的四个SNP位点的引物组及三个人类基因组DNA内参和一个反应内参pcDNA的引物组，详见表1。
本试剂盒可对受测样本进行多重PCR扩增，通过SNP引物的设计，可以精确测出被检测基因CLOCK、DRD2和CADM2三个基因四个SNP位点的基因型(杂合子或纯合子)；pcDNA用以检测反应体系，监控反应体系是否有效，扩增是否正常；三个人体基因组DNA 内参用以检测人体样本，保证人体样本有效。
其中PCR反应液包含以下组分：2×PCR缓冲液、DNA聚合酶、 dNTPs、氯化钾、氯化镁等。
本试剂盒的PCR扩增反应条件见表3。
表3本发明的PCR扩增反应条件
Figure BDA0002313120560000051
本试剂盒的扩增产物通过电泳对扩增产物进行分析；优选的电泳为毛细管电泳。
本试剂盒可同时扩增多个位点，实现检测的简易性、高效性和特异性，通过分析扩增图谱分析为受测者是否拥有程序员气质的潜力提供参考，见表4。
表4 SNP位点基因型对应的能力指标
Figure BDA0002313120560000052
Figure BDA0002313120560000061
附图说明：
图1为本试剂盒阴性对照DNA/RNA-free水扩增图谱。只出现pcDNA 特征峰。
图2为受测者1口腔脱落细胞样本毛细管电泳图谱。从电泳结果可见个体1样本CLOCK基因rs1801260基因型为TT，DRD2基因 rs1800497基因型为CC，CADM2基因rs17518584基因型为TT， CADM2基因rs12494658基因型为TT，出现pcDNA峰及人基因组 DNA(huDNA)内参-1、人基因组DNA(huDNA)内参-5、人基因组DNA(huDNA)内-6特征峰。
图3为受测者2血液提取样本毛细管电泳图谱。从电泳结果可见个体 2样本CLOCK基因rs1801260基因型为TC，DRD2基因rs1800497 基因型为CT，CADM2基因rs17518584基因型为CT，CADM2基因rs12494658基因型为CC，出现pcDNA峰及人基因组DNA(huDNA) 内参-1、人基因组DNA(huDNA)内参-5、人基因组DNA(huDNA) 内-6特征峰。
具体实施方法：
为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
检测是否与生俱来拥有程序员潜力基因的试剂盒，包括盒体和盒体内存放的试剂，包括如下步骤：
a)采集受测者口腔内脱落细胞保存于采集卡或者对血液样本进行DNA核酸提取；
b)取受测者唾液采集卡样本或提取的DNA样本加入到反应体系中，进行PCR扩增；
c)运行扩增程序；
d)对扩增产物进行电泳分析，并根据峰型图进行判读。
本试剂盒包含以下几个组分：包含引物组在内的PrimerMix、PCR 反应液和DNA/RNA-free水。
其中的PCR反应体系PrimerMix中，包含扩增三个基因四个SNP 位点、三个人类基因组内参和一个pcDNA反应内参的引物组，详见表1。
其中PCR反应液包含以下组分：2×PCR缓冲液、DNA聚合酶、 dNTPs、氯化钾、氯化镁等。
在实施案例中，所述的样本为DNA/RNA-free水、受测者1口腔内壁脱落细胞采集卡、受测者2血液DNA提取样本。
实施例一
(1)所选样本
DNA/RNA-free水。
(2)体系配置
根据说明书，将引物PrimerMix、PCR反应液，在冰上按照说明书比例进行反应体系配置，涡旋混匀后，用离心机进行离心，然后用枪头进行混匀和分装。
(3)加入样本
按照说明书，用移液器取对应体积的DNA/RNA-free水，加入到已经分装好的反应体系中。
(4)扩增程序
PCR仪器上的扩增程序为如表3。
(5)扩增产物在3500DX遗传分析仪上检测
由去离子甲酰胺与系统中分子量内标(Size-500)组成上样混合物{(1μL Size-500+12μL去离子甲酰胺)×(进样数)}。将9μL上样混合物与1μL扩增产物混合，避免产生气泡，尽快电泳。用ABI 3500 遗传分析仪(购自美国ABI公司)检测分析，具体分析参数为进样电压：1.2kv，进样时间：15s，电泳时间1210-1500s。检测结果如图1所示。
(6)分析数据
本次实验中所使用的是DNA/RNA-free水，在电泳图谱中应不存在各基因位点的目标峰，只出现pcDNA基因的特征峰，如下：
pcDNA位点所对应的出峰情况为单峰，图谱中显示pcDNA；
如图1所示，DNA/RNA-free水扩增产物电泳分析图谱只出现反应内参pcDNA峰。
本次实验能够有效地验证反应试剂的扩增有效性，无外界污染源。
实施例二
(1)所选样本
受测者1的口腔内壁脱落细胞样本。
(2)样本采集
采集类型：口腔内壁脱落细胞。
采集方法：采用唾液采集棒在口腔内壁上来回擦拭4次，用唾液采集棒的反面继续在口腔内壁上来回擦拭4次，取出唾液采集棒，在唾液样本采集卡上反复按压，将唾液内壁细胞转移到唾液样本采集卡上，并将已经采集好的唾液样本采集卡在无污染区域作晾干处理。
有效样本：唾液样本采集卡的粉色区域变成浅粉色或白色的区域为有效唾液样本区域。
选取样本方法：利用达博塑料打孔器(1.0mm)进行手动打孔取样。
(3)体系配置
根据说明书，将引物PrimerMix、PCR反应液，在冰上按照说明书比例进行反应体系配置，涡旋混匀后，用离心机进行离心，然后用枪头进行混匀和分装。
(4)加入样本
用打孔器取唾液卡中的有效样本1～2个，加入到配置好的反应体系中。
(5)扩增程序
PCR仪器上的扩增程序为如表3。
(6)扩增产物在3500DX遗传分析仪上检测
由去离子甲酰胺与系统中分子量内标(Size-500)组成上样混合物{(1μL Size-500+12μL去离子甲酰胺)×(进样数)}。将9μL上样混合物与1μL扩增产物混合，避免产生气泡，尽快电泳。用ABI 3500 遗传分析仪(购自美国ABI公司)检测分析，具体分析参数为进样电压：1.2kv，进样时间：15s，电泳时间1210-1500s。检测结果分别为图2。
(7)分析数据
本次实验中所使用的是受测者样本，根据各目的峰在图谱中出现的位置，确定该受测者的基因型，指导判断受测者的专注力、避错能力、反应速度一般、压力耐受能力，进而分析受测者是否拥有程序员潜力。
图2为受测者1唾液样本的分析图谱。根据图2分析如下：
受测者1扩增产物电泳图谱出现以下特征峰：CLOCK基因 rs1801260基因型位点为T，图谱显示为CLOCK_rs1801260_T，DRD2 基因rs1800497基因型位点为C，图谱显示为DRD2_rs1800497_C， CADM2基因rs17518584基因型位点为T，图谱显示为 CADM2_rs17518584_T，CADM2基因rs12494658基因型位点为T，图谱显示为CADM2_rs12494658_T，pcDNA位点为单峰；人基因组 DNA(huDNA)内参-1为单峰，图谱中显示HumanDNA_1；人基因组DNA(huDNA)内参-5为单峰，图谱中显示HumanDNA_5；人基因组DNA(huDNA)内参-6位点为单峰，图谱中显示HumanDNA_6。结果表明受测者1CLOCK基因rs1801260基因型为TT，DRD2基因 rs1800497基因型为CC，CADM2基因rs17518584基因型为TT， CADM2基因rs12494658基因型为TT，其专注力差、避错能力好、反应速度快、压力耐受能力差。
实施例三
(1)所选样本：
受测者2的血液样本。
(2)样本类型：
血液样本。
(3)提取DNA
利用核酸提取仪对血液样本进行DNA提取。
(4)体系配置
根据说明书，将引物PrimerMix、PCR反应液，在冰上按照说明书比例进行反应体系配置，涡旋混匀后，用离心机进行离心，然后用枪头进行混匀和分装。
(5)加入样本
按照说明书，用移液器取一定量的提取DNA样本，加入到反应体系中。
(6)扩增程序
PCR仪器上的扩增程序为如表2。
(7)扩增产物在3500DX遗传分析仪上检测
由去离子甲酰胺与系统中分子量内标(Size-500)组成上样混合物{(1μL Size-500+12μL去离子甲酰胺)×(进样数)}。将9μL上样混合物与1μL扩增产物混合，避免产生气泡，尽快电泳。用ABI 3500 遗传分析仪(购自美国ABI公司)检测分析，具体分析参数为进样电压：1.2kv，进样时间：15s，电泳时间1210-1500s。
(8)分析数据
图3为受测者1唾液样本的分析图谱。根据图3分析如下：
受测者2扩增产物电泳图谱出现以下特征峰：CLOCK基因 rs1801260基因型位点为T和C，图谱显示为CLOCK_rs1801260_T 和CLOCK_rs1801260_C，DRD2基因rs1800497基因型位点为C和T，图谱显示为DRD2_rs1800497_Ch和DRD2_rs1800497_C，CADM2基因rs17518584基因型位点为T和C，图谱显示为 CADM2_rs17518584_T和CADM2_rs17518584_C，CADM2基因rs12494658基因型位点为C，图谱显示为CADM2_rs12494658_C， pcDNA位点为单峰；人基因组DNA(huDNA)内参-1为单峰，图谱中显示HumanDNA_1；人基因组DNA(huDNA)内参-5为单峰，图谱中显示HumanDNA_5；人基因组DNA(huDNA)内参-6位点为单峰，图谱中显示HumanDNA_6。结果表明受测者2CLOCK基因 rs1801260基因型为TC，DRD2基因rs1800497基因型为TC，CADM2 基因rs17518584基因型为TC，CADM2基因rs12494658基因型为CC，其专注力差、避错能力一般、反应速度一般、压力耐受能力好。若仅在受测者1和受测者2之间比较而言，受测者2更适合成为程序员。

Claims (7)

1.一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法，包括如下步骤：
a)采集受测者口腔脱落细胞保存于采集卡或者对血液样本进行DNA核酸提取；
b)取受测者唾液采集卡样本或提取的DNA样本加入到反应体系中，进行PCR扩增；
c)运行扩增程序；
d)对扩增产物进行毛细管电泳电泳分析，并根据峰型图谱进行判读，其中的PCR反应体系中，包含扩增三个基因四个SNP位点、三个人基因组DNA内参和一个PCR反应内参的引物组，详见表1(以下引物序列方向均为5’端至3’端)。
表1 本试剂盒SNP检测位点、引物序列及PCR扩增片段长度
Figure FDA0002313120550000011
Figure FDA0002313120550000021
2.权利要求1所述的一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法，其特征在于，所述的口腔脱落细胞，为受测者口腔内壁上脱落细胞，保存于细胞采集卡上，可直接用于PCR扩增。
3.权利要求1所述的一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法，其特征在于，所述血液样本，为受测者血液样本或采集于血液保存卡上的血样样本，经过提取的DNA，可直接用于PCR扩增。
4.权利要求1所述的一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法，其特征在于，所述的反应体系包含引物组在内的PrimerMix、PCR反应液和DNA/RNA-free水。
5.权利要求1所述的一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法，其特征在于，反应体系中PrimerMix包含了检测CLOCK、DRD2和CADM2三个基因四个SNP位点的所有引物，包含了pcDNA和3个人体基因组DNA内参引物。
6.权利要求1所述的一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法，其特征在于，反应体系中的PCR反应液包含了2×PCR缓冲液、DNA聚合酶、dNTPs、氯化钾、氯化镁等。
7.权利要求1所述的一种检测人类程序员潜力基因型的试剂盒和方法，其特征在于，扩增产物通过电泳对扩增产物进行分析；优选的所述电泳为毛细管电泳。
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