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常見的致突變研究方法

發布時間:2023-06-15 05:29:53

⑴ 基因突變的分類方法

  1. PCR-SSCP法 PCR-SSCP法是在非這性聚丙烯醯胺凝膠上,短的單鏈DNA和RNA分子依其大街基序列不同而形成不同構象,一個鹼基的改變將影響其構象而導致其在凝膠上的移動速度改變。其基本原理為單鏈DNA在中性條件下會形成二級結構,這種二級結構依賴於其鹼基組成,即使一個鹼基的不同,也會形成不同的二級結構而出刺同的遷移率。由於該法簡單快速,因而被廣泛用於未知基因突變的檢測。用PCR-SSCP法檢測小於200bp的PCR產物時,突變檢出率可達70%-95%,片段大於400bp時,檢出率僅為50%左右,該法可能會存在1%的假陽性率。應用PCR-SSCP法應注意電泳的最佳條件,一般突變類型對檢測的靈敏度無大的影響,同時該法不能測定突變的准確位點,還需通過序列分析來確定。Sarkar等認為對於大於200bp的片段,用其RNA分子來做SSCP會提高其錄敏度。應用PCR-SSCP檢測點突變已見報道於人類大部分的腫瘤組織或細胞,如乳腺癌、食管癌、肺癌、胃癌、肝癌、胰腺癌等。檢測的基因包括多種癌基因及抑癌基因,也是檢測抑癌基因p53突變最常用的方法,僅檢測第5-8外顯子即可發現85%以上的p53基因突變。由於該法簡便快速,特別適合大樣本基因突變研究的篩選工作。

  2. 異源雙鏈分析法(HA) HA法直接在變性凝膠上分離雜交的突變型一野生型DNA雙鏈。由於突變和野生型DNA形成的異源雜合雙鏈DNA在其錯配處會形成一突起,在非變性凝膠中電泳時,會產生與相應的同源雙DNA不同的遷移率。該法與SSCP相似,所不同的是SSCP分離的是單鏈DNA,HA法分離的是雙鏈DNA,也只適合於小片段的分析。但HA對一些不能用SSCP檢出的突變有互補作用,兩者結合使用,可使突變檢出率提高到近100%。

  3. 突變體富集PCR法(mutant-enriched PCR)本法的基本原理是利用ras基因家族某個密碼子部位存在已知的限制性內切酶位點,如K-ras基因第12密碼子的BstNI位點,第13密古巴子有BgⅠⅡ位點。用鏈續二次的巢式PCR來擴增包括K-ras第12、13密碼子的DNA片段,在兩次擴增反應之間用相應的內切酶消化擴增的DNA片段,野生型因被酶切而不能進入第二次PCR擴增,而突變型則能完整進入第二次PCR擴增並得到產物的富集。

  4. 變性梯度凝膠電泳法(denaturing gradinent electrophoresis,DGGE) DGGE法分析PCR產物,如果突變發生在最先解鏈的DNA區域,檢出率可達100%,檢測片段可達1kb,最適圍為100bp-500bp。基本原理基於當雙鏈DNA在變性梯度凝膠中進行到與DNA變性濕度一致的凝膠位置時,DNA發生部分解鏈,電泳適移率下降,當解鏈的DNA鏈中有一個鹼基改變時,會在不同的時間發生解鏈,因影響電泳速度變化的程 而被分離。由於本法是利用溫度和梯度凝膠遷移率來檢測,需要一套專用的電泳裝置,合成的PCR引物最好在5`末端加一段40bp-50bp的GC夾,以利於檢測發生於高熔點區的突變。在DGGE的基礎上,又發展了用濕度梯度代替化學變性劑的TGGE法(溫度梯度凝膠電泳temperature gradient gelelectrophoresis,TGGE)。DGGE和TGGE均有商品化的電泳裝置,該法一經建立,操作也較簡便,適合於大樣本的檢測篩選。

  5. 化學切割錯配法(chemical cleavage of mismatch,CCM)CCM為在Maxam-Gilbert測序法的基礎上發展的一項檢測突變的技術,其檢測突變的准確性可與DNA測序相仿。其基本原理為將待測含DNA片段與相應的野生型DNA片段或DNA和RNA片段混俁變性雜交,在異源雜合的雙鏈核酸分子中,錯配的C能被羥胺或哌啶切割,錯配的T能被四氧化餓切割,經變性凝膠電泳即可確定是否存在突變。該法檢出率很高,也是檢片段最長的方法,已有報功檢測了1.7kb片段,如果同時對正、反義鏈進行分析,檢出率可達100%。應用熒光檢測系統可增強敏感度,可檢測到10個細胞中的1個突變細胞。該法中的化學試劑有毒,又發展了碳二亞胺檢測(catodiimide,CDI),CDI為無毒物質,也可檢測大片段DNA的點突變。

  6. 等位基因特異性寡核苷酸分析法(allele-specific oligonucleotide,ASO) ASO為一種以雜交為基礎對已知突變的檢測技術。以PCR和ASO相結合,設計一段20bp左右的寡核苷酸片段,其中包含了發生突變的部位,以此為探針,與固定在膜上的經PCR拉增的樣品DNA雜交。可以用各種突變類型的寡核苷酸探針,同時以野生型探針為對照,如出現陽性雜交帶,則表運河樣品中存在與該ASO探針相應的點突變,ASO需嚴格控制雜交條件和設置標准對照避免假陽性和假陰性。目前已有商品化的檢測盒檢測部分癌基因ASO突變。

  7. DNA晶元技術(DNA chip) DNA晶元技術是90年代後發展的一項DNA分析新技術,它集合了集成電路計算機、激光共聚焦掃描、熒游標記探針和DNA合成等先進技術。可用於基因定位、DNA測序、物理圖譜和遺傳圖譜的構建等。在基因突變檢測方面DNA晶元也有廣闊的前景,其基本原理為將許多已知序列的寡核苷酸DNA排列在1塊集成電路板上,彼此之間重疊1個鹼基,並覆蓋全部所需檢測的基因,將熒游標記的正常DNA和突變DNA發別與2塊DNA晶元雜交,由於至少存在1個鹼基的差異,正常和突變的DNA將會得到不同的雜交圖譜,經過共聚集顯微鏡分別檢測兩種DNA分子產生的熒光信號,即可確定是否存在突變,該方法快速簡單、片動化程度高,具有很大的發展潛力,將在基因突變檢測中心發揮非常重要的作用。

⑵ 化學致突變作用如何分類

化學誘變的分子機理
一、直接以DNA為靶的誘變
(一) 鹼基類似物取代
有些化學物的結構與鹼基非常相似,稱鹼基類似物.它們能在S期中可與天然鹼基競爭,並取代其位置.例如5-溴脫氧尿嘧啶核苷能取代胸腺嘧啶,2-氨基嘌呤(2-AP)能取代鳥嘌呤.
(二) 烷化劑的影響
烷化劑是對DNA和蛋白質都有強烈烷化作用的物質.烷化劑的種類很多,最常見的有烷基硫酸酯、N-亞硝基化合物、氮芥和硫芥等環狀烷化劑和鹵代亞硝基脲等.各類烷化劑其分子上的烷基各不相同,因而烷化活性有別,有一般情況下甲基化>乙基化>高碳烷基化.
目前認為最常受到烷化的是鳥嘌呤的N-7位,其次是O-6位.而腺嘌呤的N-1、N-3和N-7也易烷化.
認為鳥嘌呤的N-7位發生烷化後可導致鳥嘌呤從DNA鏈上脫落,稱為脫嘌呤作用.致使在該位點上出現空缺,即鹼基缺失,其結果是移碼突變.
(三) 致突變物改變或破壞鹼基的化學結構
有些化學物可對鹼基產生氧化作用,從而破壞或改變鹼基的結構,有時還引起鏈斷裂.
例如,亞硝酸根能使腺嘌呤和胞嘧啶發生氧化性脫氨,相應變為次黃嘌呤和尿嘧啶.羥胺能使胞嘧啶C-6位的氨基變成羥氨基.這些改變都會造成轉換型鹼基置換.但是亞硝酸雖然也能使鳥嘌呤變為黃嘌呤,但是由於黃嘌呤的配對性能與鳥嘌呤一致,故並不發生鹼基置換.
還有些化學物質可在體內形成有機過氧化物或自由基,如甲醛、氨基甲酸乙酯和乙氧咖啡鹼等,可間接使嘌呤的化學結構破壞,容易出現DNA鏈斷裂.
(四) 平面大分子嵌入DNA鏈
有些大分子能以靜電吸附形式嵌入DNA單鏈的鹼基之間或DNA雙螺旋結構的相鄰多核苷酸鏈之間,稱為嵌入劑,它們多數是多環的平面結構,特別是三環結構,其長度為6.8′102nm,恰好是DNA單鏈相鄰鹼基距離的兩倍.如果嵌入到新合成的互補鏈上,就會使之缺失一個鹼基;如果嵌入到模板鏈的兩鹼基之間,就會使互補鏈插入一個鹼基.無論多或少一個鹼基都造成移碼突變.
二、不以DNA 為靶的間接誘變
化學物的間接誘變可能是通過對紡錘體作用或干擾與DNA合成和修復有關的酶系統.
(一) 紡錘體抑制
一些化學物能作用於紡錘體,中心粒或其他核內細胞器,從而干擾有絲分裂過程.誘發這種作用的物質稱為有絲分裂毒物,又稱干擾劑.無論紡錘體是部份或完全受抑制,都稱為有絲分裂效應.完全抑制時細胞分裂完全抑制,細胞停滯於分裂中期.秋水仙鹼是典型的引起細胞分裂完全抑制的物質,因此這種效應又稱秋水仙鹼效應或C-有絲分裂.有些干擾劑僅使細胞群體的有絲分裂數減少,被稱之為抗有絲分裂劑.
干擾劑不直接作用於遺傳物質,故嚴格說來並非真正的致突變物,但它同樣可誘發突變,特別是誘發與遺傳性疾病有密切關系的非整倍體,故引起密切注意,並作為致突變物的一個特殊類型來看待.
(二) 對酶促過程的作用
對DNA合成和復制有關的酶系統作用也可間接影響遺傳物質.例如,一些氨基酸類似物可使與DNA合成有關的酶系統遭受破壞從而誘發突變,脫氧核糖核苷三磷酸在DNA合成時的不平衡也可誘發突變.再有,鈹和錳除可直接與DNA相互作用外,還可與酶促防錯修復系統相作用而產生突變.

⑶ 在醫學遺傳學中常用什麼方法檢測基因突變

SNP檢測,
樓上答的挺多一看就是網上摘的,但有點錯誤,我更正和補充一下。 主觀填空題 1.干係 2.基因組DNA 3.遺傳物質 4.染色體(或DNA)復制一次 5.交叉遺傳 6.細胞癌基因 7.點突變 8.完全顯性遺傳 9.羅伯遜易位 10.重排 四、名詞解釋 聚合酶鏈式反應(PC...
11多重PCR 12正確 13正確 14正確 15正確 16正確 17錯誤 18正確 19正確 20錯誤
1.減數分裂是指生殖細胞成熟過程中(DNA復制一次 )後,細胞連續分裂二次。 2.發生於近端著絲粒染色體間的易位稱為(著絲粒融合 )。 3.在一個腫瘤細胞群體中,佔主導地位的克隆就構成其(干係 ) 4.結構異常是指由於染色體斷裂、重接後,形成結構改變...
醫學遺傳學英文名稱:medical genetics定義:應用遺傳學的理論與方法研究遺傳因素在疾病的發生、流行、診斷、預防、治療和遺傳咨詢等中的作用機制及其規律的遺傳學分支學科。 遺傳學在醫學中的應用,包括,生理、病理和葯理的遺傳學分析。遺傳學...
遺傳學是研究生物的遺傳和變異,即研究親子間的異同的生物學分支學科。 遺傳學的研究范圍包括遺傳物質的本質、遺傳物質的傳遞和遺傳信息的實現三個方面。遺傳物質的本質包括它的化學本質、它所包含的遺傳信息、它的結構、組織和變化等;遺傳物質...

⑷ 化學物致癌作用的研究方法哪些

國際環境致突變物致癌物防護委員會(icpemc)告蔽1983年提出把致突變試驗所反映的遺傳學終點分為5類:
dna完整性的陸做改變(形成加合物、斷裂、交聯);
dna重排或交換;
dna鹼基序列改變;
染色體完整性早友衡改變;
染色體分離改變。
其中第3實際指基因突變,而第4和第5依次指染色體結構改變和數目改變。

⑸ 6,dna點突變常用的檢測方法有哪些

基因突變檢測方法:
(1)
pcr-sscp法是在非這性聚丙烯醯胺凝膠上,短的單鏈dna和rna分子依其大街基序列不同而形成不同構象,一個鹼基的改變將影響其構象而導致其在凝膠上的移動速度改變。其基本原理為單鏈dna在中性條件下會形成二級結構,這種二級結構依賴於其鹼基組成,即使一個鹼基的不同,也會形成不同的二級結構而出刺同的遷移率。由於該法簡單快速,因而被廣泛用於未知基因突變的檢測。
(2)異源雙鏈分析法(ha)
ha法直接在變性凝膠上分離雜交的突變型一野生型dna雙鏈。由於突變和野生型dna形成的異源雜合雙鏈dna在其錯配處會形成一突起,在非變性凝膠中電泳時,會產生與相應的同源雙dna不同的遷移率。該法與sscp相似,所不同的是sscp分離的是單鏈dna,ha法分離的是雙鏈dna,也只適合於小片段的分析。
(3)突變體富集pcr法(mutant-enriched
pcr)本法的基本原理是利用ras基因家族某個密碼子部位存在已知的限制性內切酶位點,如k-ras基因第12密碼子的bstni位點,第13密古巴子有bgⅰⅱ位點。用鏈續二次的巢式pcr來擴增包括k-ras第12、13密碼子的dna片段,在兩次擴增反應之間用相應的內切酶消化擴增的dna片段,野生型因被酶切而不能進入第二次pcr擴增,而突變型則能完整進入第二次pcr擴增並得到產物的富集。

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