CN112941192A - 一种检测人类最佳合伙人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最佳合伙人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7个基因的等位基因多态性(SNP)：SNAP25、CLOCK、OXTR、DRD2、CADM2、FOXP2和KATNAL2，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最佳合伙人的潜力提供参考。

Description

一种检测人类最佳合伙人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最佳合伙人潜力基因型的试剂盒和方法。
背景技术
随着分子生物学领域科学研究的不断发展，越来越多的基因多态现象被证实与疾病、语言表达、反应力、智力等存在显著相关性。这些研究成果可以用于健康、天赋、个性等方面的遗传倾向评估，对儿童个体的教育培养进行科学的个性化指导。
合作能力就属于一种天赋能力，受SNAP25、CLOCK、OXTR、DRD2、CADM2、FOXP2、KATNAL2等基因多态性的影响。主要表现在非语言IQ、同理心、责任心、专注力、反应力、避错能力、语言控制能力、情绪控制等方面。
SNAP25基因编码突触小体相关蛋白，主要分布在神经元突触末梢的质膜上，参与维持大脑细胞的兴奋水平。有研究显示， SNAP25基因的rs363050位点(A/G)等位基因的多态性与非语言 IQ相关，AA的非语言IQ评分比AG高2.8分，AG比GG高2.8 分。CLOCK基因编码控制生理节律的蛋白，影响人的行为、认知和情绪。研究表明，此基因rs1801260位点的T等位基因影响个体的专注力，T/T和T/C基因型携带者的专注力较差，CC基因型的专注力较好。OXTR是一种同时作为激素和神经递质发挥作用的肽，对整个身体、大脑的社交和情感过程有着广泛的影响。研究表明， OXTR基因rs53576位点(A/G)等位基因的多态性与社会合作中的移情和应激反应相关，可通过促进社会识别、调节共情以及降低恐惧、减缓焦虑来影响人类一系列的社会适应和合作行为。DRD2 基因编码多巴胺D2受体。该基因rs1800497位点(T/C)多态性能调节多巴胺D2受体的密度，T等位基因会导致大脑中多巴胺结合位点的数量减少，使得携带者的避错能力降低。CADM2基因与脑细胞间的信息传递有密切关系。CADM2在脑部前额叶和扣带皮层区域都非常活跃，对人脑思维反应有重要作用。该基因rs17518584 多态性影响CADM2基因在大脑皮质中的表达，具体表现在思维速度上。FOXP2基因即叉头框P2基因，是控制语言发展能力的基因，该基因发生突变会影响语言能力，严重者会导致先天性语言障碍。KATNAL2基因编码的蛋白影响人类神经元发育，与神经元迁移、轴突的生长和树突棘修剪有重要关系。该基因的rs2576037多态性与个体的自我认知有关。通过对这些基因的基因型进行分析能够为受测者是否拥有最佳合伙人潜力提供参考。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测人类最佳合伙人潜力基因型的试剂盒和方法，该试剂盒能对受测者的相关基因进行检测，并给出分析。
具体地，本发明公开了一种检测人类最佳合伙人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Primer Mix中，包含扩增7个基因SNP多态位点的引物组及3个人类基因组DNA内参和反应内参pcDNA的引物组，详见表1。
本试剂盒可对受测样本进行同步多重PCR扩增，通过SNP引物的设计，可以精确测出被检测基因SNAP25、CLOCK、OXTR、 DRD2、CADM2、FOXP2、KATNAL2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；3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2。
表2本发明的PCR扩增反应条件
Figure BDA0002313121810000041
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最佳合伙人的潜力提供参考，见表3。
表3本发明的检测位点-合作能力参考信息
Figure BDA0002313121810000042
Figure BDA0002313121810000051
附图说明
图1是本试剂盒阴性对照DNA/RNA-free水扩增图谱。只出现 pcDNA特征峰。
图2是受测者1口腔样本扩增图谱。SNAP25基因型为G、CLOCK 为T、OXTR为G、DRD2为T、CADM2为T、FOXP2为T、 KATNAL2为TC，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是受测者2口腔样本扩增图谱。SNAP25基因型为G、CLOCK 为T、OXTR为GA、DRD2为C、CADM2为T、FOXP2为AT、 KATNAL2为TC，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4是受测者2血液提取DNA样本扩增图谱，同图3。
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最佳合伙人潜力的检测试剂盒，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Primer Mix、 PCR反应液和DNA/RNA-free水。
其中的PCR反应体系PrimerMix中，包含扩增7个SNP多态位点、3个人类基因组内参和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口腔内壁脱落细胞采集卡、受测者2血液DNA提取样本。
在实施案例中，所述的电泳是通过毛细管电泳对扩增产物进行电泳，并结合分析软件给出扩增图谱并给出分析，判断受测者的非语言IQ、同理心、责任心、专注力、反应力、避错能力、语言能力。
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Primer Mix、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2。
(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和受测者2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Primer Mix、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2。
(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和图3。
(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，指导判断受测者是否具有非语言IQ、同理心、责任心、专注力、反应力、避错能力、语言能力，进而分析受测者是否拥有最佳合伙人的潜力。
图2为受测者1唾液样本的分析图谱，图3为受测者2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：SNAP25基因型为 G、CLOCK为T、OXTR为G、DRD2为T、CADM2为T、FOXP2为T、KATNAL2为TC，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。
其中SNAP25基因位点G显示为SNAP25 G，位点A显示为 SNAP25 A；CLOCK基因位点T显示为CLOCK2T，位点C显示为 CLOCK2C；OXTR基因位点G显示为OXTR 1G，位点A显示为 OXTR1A；DRD2基因位点C显示为DRD2 C，位点T显示为 DRD2 T；CADM2基因位点T显示为CADM22T，位点C显示为 CADM22C；FOXP2基因位点A显示为FOXP2A，位点T显示为 FOXP2T；KATNAL2基因位点T显示为KATNAL2T，位点C显示为KATNAL2C；pcDNA位点为单峰；人基因组DNA(huDNA) 内参-1为单峰，图谱中显示B1；人基因组DNA(huDNA)内参-5 为单峰，图谱中显示B5；人基因组DNA(huDNA)内参-6位点为单峰，图谱中显示B6。
参考表3，1号受测者的SNAP25、OXTR、CADM2、KATNAL2位点均为拥有最佳合伙人的潜力的基因型，因而可能拥有较强的非语言IQ、同理心、反应力、责任心。
图3为受测者2唾液样本的分析图谱。
受测者2扩增产物电泳图谱出现以下特征峰：SNAP25基因型为 G、CLOCK为T、OXTR为GA、DRD2为C、CADM2为T、 FOXP2为AT、KATNAL2为TC，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。
其中SNAP25基因位点G显示为SNAP25 G，位点A显示为 SNAP25 A；CLOCK基因位点T显示为CLOCK2T，位点C显示为 CLOCK2C；OXTR基因位点G显示为OXTR 1G，位点A显示为 OXTR1A；DRD2基因位点C显示为DRD2 C，位点T显示为 DRD2 T；CADM2基因位点T显示为CADM22T，位点C显示为 CADM22C；FOXP2基因位点A显示为FOXP2A，位点T显示为 FOXP2T；KATNAL2基因位点T显示为KATNAL2T，位点C显示为KATNAL2C；pcDNA位点为单峰；人基因组DNA(huDNA) 内参-1为单峰，图谱中显示B1；人基因组DNA(huDNA)内参-5 为单峰，图谱中显示B5；人基因组DNA(huDNA)内参-6位点为单峰，图谱中显示B6。
参考表3，2号受测者SNAP25、OXTR、DRD2、CADM2、 FOXP2、KATNAL2均为拥有最佳合伙人的潜力的基因型，代表受测者2的非语言IQ、同理心、避错能力、反应力、语言能力、责任心较强，综合比较受测者2号与1号，二者在专注力方面可能均比较差，在非语言IQ、同理心、反应力、责任心方面可能均较强，但是在避错能力和语言能力方面受测者2号更强一些，所以最佳合伙人的潜力受测者2可能比1号更高。
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Primer Mix、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。检测结果分别图4所示。
(8)分析数据
图4为受测者2的血液提取DNA样本分析图谱，出峰情况与图三一致，说明该检测试剂盒同样适用于血样提取的DNA样本。

Claims (7)

1.一种检测人类最佳合伙人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片段分析，并根据峰型图进行判读。
其中的PCR反应体系中，包含扩增7个基因SNP多态位点、3个人体基因组DNA内参和一个PCR反应内参的引物组，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 FDA0002313121800000011
Figure FDA0002313121800000021
2.权利要求1所述的一种检测人类最佳合伙人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最佳合伙人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最佳合伙人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Primer Mix、PCR反应液和DNA/RNA-free水。
5.权利要求1所述的一种检测人类最佳合伙人潜力基因型的试剂盒和方法，其特征在于，反应体系中的Primer Mix包含了检测SNAP25、CLOCK、OXTR、DRD2、CADM2、FOXP2和KATNAL2的SNP所有基因型的引物，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最佳合伙人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最佳合伙人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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