A. 在医学遗传学中常用什么方法检测基因突变
SNP检测,
楼上答的挺多一看就是网上摘的,但有点错误,我更正和补充一下。 主观填空题 1.干系 2.基因组DNA 3.遗传物质 4.染色体(或DNA)复制一次 5.交叉遗传 6.细胞癌基因 7.点突变 8.完全显性遗传 9.罗伯逊易位 10.重排 四、名词解释 聚合酶链式反应(PC...
11多重PCR 12正确 13正确 14正确 15正确 16正确 17错误 18正确 19正确 20错误
1.减数分裂是指生殖细胞成熟过程中(DNA复制一次 )后,细胞连续分裂二次。 2.发生于近端着丝粒染色体间的易位称为(着丝粒融合 )。 3.在一个肿瘤细胞群体中,占主导地位的克隆就构成其(干系 ) 4.结构异常是指由于染色体断裂、重接后,形成结构改变...
医学遗传学英文名称:medical genetics定义:应用遗传学的理论与方法研究遗传因素在疾病的发生、流行、诊断、预防、治疗和遗传咨询等中的作用机制及其规律的遗传学分支学科。 遗传学在医学中的应用,包括,生理、病理和药理的遗传学分析。遗传学...
遗传学是研究生物的遗传和变异,即研究亲子间的异同的生物学分支学科。 遗传学的研究范围包括遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的实现三个方面。遗传物质的本质包括它的化学本质、它所包含的遗传信息、它的结构、组织和变化等;遗传物质...
B. snp检测是什么原理
SNP基因分型技术原理。
首先通过PCR扩增含有SNP的基因组片段,然后通过序列特异性引物实现单碱基延伸,随后样品分析物与芯片基质共结晶后在真空管中受瞬时纳秒 (10-9s) 强激光激发。
核酸分子因此解吸附成为单电荷离子,由于电场中离子飞行时间与离子质量成反比,通过检测核酸分子在真空管中的飞行时间而获得样品分析物的精确分子量,从而检测出SNP位点信息。
(2)单核苷酸突变的检测方法扩展阅读
特点:
时间飞行质谱(MALDI-TOF)完成的SNP检测准确率可达99.9%,除了准确性高、灵活性强、通量大、检测周期短等优势外,最有吸引力的应该还是它的性价比。
飞行时间质谱平台(MALDI-TOF)是国际通用的基因单核苷酸多态性(SNP)的研究平台,该方法凭借其科学性和准确性已经成为该领域的新标准。
C. 核酸检测的检测方式 怎么才能检测出来
1、核酸序列依赖性扩增法,NASBA是由一对引物介导的、连续均一的、体外特异性核苷酸序列等温扩增RNA的新技术。反应在 42 ℃进行 ,可在2h内将RNA模板扩增约109倍。NASBA原理是提取病毒RNA,加入AMV逆转录酶、RNA酶H、T7RNA聚合酶和引物进行扩增。整个反应分非循环相和循环相:在非循环相中,引物I与模板RNA退火后在AMV逆转录酶的作用下合成cDNA,形成RNA:DNA杂合体,随即RNaseH降解RNA,引物Ⅱ与cDNA 退火, 在反转录酶作用下合成第2条DNA互补链。双链DNA可在T7RNA聚合酶的作用下,经其启动子序列起动而转录RNA,RNA又可在反转录酶的作用下反转录成DNA,进入循环相,对模板进行大量扩增。
2、转录介导的扩增技术,TMA技术原理与NASBA基本一致,略有不同之处是TMA利用的是MMLV逆转录酶及T7 RNA聚合酶两种酶,MMLV逆转录酶既有逆转录酶的活性又具有RNA酶H活性。反应在41.5 ℃进行,可在1h内将RNA模板扩增约109倍。
3、连接酶酶促链式反应(LCR),LCR是基于靶分子依赖的寡核苷酸探针相互连接的一种探针扩增技术,是继PCR后新发展的一种较有前景的体外扩增技术。它的原理就是由2段寡核苷酸单链DNA探针与目标序列杂交,当该2段DNA探针与没有发生突变的模板褪火后,如果2探针是紧邻的,中间没有核苷酸间隔,则可在连接酶作用下连接起来,连接以后的新链又可以作为模板,引导下一周期的连接产生新的子链。若连接区段发生核苷酸的碱基突变,则连接反应不能发生,扩增反应终止。
D. MSI 检测方法概述
微卫星( Microsatellite )序列是遍布于人类基因组上数百万个基因座( loci )中的短串联重复( short tandem repeats , STR )序列。
通常由 1-6 个重复(如单核苷酸、双核苷酸重复等)的碱基串联重复排列 10-50 次。
微卫星不稳定( MSI/MSI-H ),由于在 DNA 复制时错配修复 ( MMR ) 基因的功能缺陷,导致串联序列发生插入和缺失突变,引起 MS 序列长度改变的现象。
这种类型的体细胞突变会导致抑癌基因失活或破坏其他非编码调控序列,从而起到致癌作用。
MSI 作为可作为一种独特的分子表型,存在于多种癌症中,包括结直肠癌,子宫内膜癌,胃癌,前列腺癌,卵巢癌和成胶质细胞瘤等。
并且 MSI 能够预测免疫检查点封锁疗法在实体瘤中的疗效。因此,检测 MSI 状态在肿瘤临床诊断和预后治疗上具有重要意义
目前, MSI 检测方法主要有三种:
IHC 方法使用相应的抗体,通过对 4 种 DNA 错配修复蛋白( MLH1 , PMS2 , MSH2 , MSH6 )在细胞核内的表达情况,来确定细胞内是否存在错配修复功能缺陷。
如果其中任何一个蛋白出现表达缺失,则会被判定为错配修复缺陷( dMMR ),相当于 MSI-H ;如果四个蛋白全部表达,则判断为错配修复功能正常( pMMR ),即 MSI-L 或 MSS 。
其优势在于应用性广泛,并且能确定哪些 MMR 蛋白在肿瘤中细胞中表达缺失。
但是, IHC 本身存在主观性,同时受抗体质量和实验因素等影响,有时无法检出某些定性蛋白的变化,导致 MMR 结果偶有报错。
主要采用多重荧光 PCR 结合毛细管电泳的方法,通过 PCR 扩增特定的微卫星序列,然后通过毛细管电泳比较肿瘤组织与正常组织微卫星序列长度的差异来判断该位点是否存在 MSI 现象。
这种检测方法是公认的 MSI 检测的金标准,也是使用最广泛的方法。
最开始使用的是 National Cancer Institute ( NCI )推荐的 5 个位点:
通过如下方式来判断结直肠癌的 MSI 状态:
有研究表明, MSS 和 MSI-L 之间没有明显的肿瘤生物学特征差异,因此,临床上将 MSI-L 也归类为 MSS 。
后来有研究指出,二核苷酸重复较单核苷酸重复的位点敏感性更低,且存在高度的个体多态性,需要配对的肿瘤和正常样本对照才能得出结果。因此,降低了检测的灵敏度。
因此,有人提出 pentaplex panel ,包含五个单核苷酸重复的位点:
无需配对正常的样本,且性能更高,但是在 MSH6 缺陷型肿瘤中性能不高
目前使用更多的是 Promega 系统,包含:
PCR 检测方法不仅弥补了 IHC 在因非截断式错义突变导致的 MSI 无法检出的漏洞,同时还具备良好的可重复性。
但是,其检测的基因( panel )的位点较少、通量较低、无法提供具体的基因突变信息,而且实验周期较长。
随着高通量测序技术的发展,使用全基因组测序( WGS )、全外显子测序( WES )或靶向基因测序( TGS )进行 MSI 检测的已经越来越普遍了。
与 PCR 相比, NGS 方法通量大,涉及基因范围广、灵敏度和特异性更高,可与靶点的突变检测、肿瘤突变负荷( TMB )等检测共用一份测序数据。
在目前已发表的 NGS 方法中,一般都是以 PCR 检测结果作为金标准,通过比较二者结果一致性作为评价 NGS 检测性能的标准。
NGS 检测方法种类繁多,且大多数需要配对正常样本,我们可以将这些方法分为两大类
在这里,可能需要讲解一下何为 repeat count
在上面的图中,我们假设微卫星位点为 10 个连续的 A ,且该位点比对上了 10 条 reads ,每条 read 比对上的长度长短不一。由此,我们可以计算出 repeat count
repeat 为所有 reads 的长度, count 为各长度对应的 reads 支持数
其分析流程与原理大致可以用如下流程图来描述
包括 MSIsensor 、 mSINGs 、 MANTIS 、 Cortes-Ciriano 、 MSI-ColonCore 等
其分析流程与上面类似
包括 MSIseq Index 、 MSIseq/NGS classifier 、 Nowak 等
MSIsensor 是通过 MS 位点两端各 5bp 的侧翼序列来定位的,算法原理为
mSINGs 方法也是通过计算每个位点的不稳定性,并以不稳定位点的比例作为样本的 score 值,大于阈值的认为是不稳定状态。
MANTIS 也是根据肿瘤及其配对正常样本的 repeat count 的分布计算样本的不稳定状态。
它将每个位点在样本中的 repeat count 分布看成是一个向量,通过对这两个向量计算欧氏距离、余弦相似度等度量分数,并将所有位点的均值作为样本的不稳定分数。
具体计算方式如下:
可以看到,该方法进行了比较严格的质控
该方法是基于 RNA-seq 数据,通过计算两个指标的比值 PI/PD ,如果该比值小于 0.9 则认为该样本为 MSI
其中, PI 表示微卫星位点区域发生插入突变占所有插入突变的比例, PD 表示微卫星位点区域发生缺失突变占所有缺失突变的比例。
该方法通过计算样本中单核苷酸替换率和小片段的碱基插入删失率等突变信息构建特征,然后应用机器学习算法构建分类器。
具体的特征包括:
该方法使用的是 WES 数据,且选择了线性回归,决策树,随机森林和朴素贝叶斯四种算法。其中最优的算法是决策树,该方法不需要配对的正常样本。
from: 生信学习手册
E. dna点突变常用的检测方法有哪些
基因突变检测方法:
(1) PCR-SSCP法是在非这性聚丙烯酰胺凝胶上,短的单链DNA和RNA分子依其大街基序列不同而形成不同构象,一个碱基的改变将影响其构象而导致其在凝胶上的移动速度改变。其基本原理为单链DNA在中性条件下会形成二级结构,这种二级结构依赖于其碱基组成,即使一个碱基的不同,也会形成不同的二级结构而出刺同的迁移率。由于该法简单快速,因而被广泛用于未知基因突变的检测。
(2)异源双链分析法(HA) HA法直接在变性凝胶上分离杂交的突变型一野生型DNA双链。由于突变和野生型DNA形成的异源杂合双链DNA在其错配处会形成一突起,在非变性凝胶中电泳时,会产生与相应的同源双DNA不同的迁移率。该法与SSCP相似,所不同的是SSCP分离的是单链DNA,HA法分离的是双链DNA,也只适合于小片段的分析。
(3)突变体富集PCR法(mutant-enriched PCR)本法的基本原理是利用ras基因家族某个密码子部位存在已知的限制性内切酶位点,如K-ras基因第12密码子的BstNI位点,第13密古巴子有BgⅠⅡ位点。用链续二次的巢式PCR来扩增包括K-ras第12、13密码子的DNA片段,在两次扩增反应之间用相应的内切酶消化扩增的DNA片段,野生型因被酶切而不能进入第二次PCR扩增,而突变型则能完整进入第二次PCR扩增并得到产物的富集。
F. 常用的基因突变检测方法有哪些
1、焦磷酸测序法
测序法的基本原理是双脱氧终止法,是进行基因突变检测的可靠方法,也是使用最多的方法。
但其过程繁琐、耗时长,灵敏度不高,对环境和操作者有危害,故在临床应用中存在一定的限制。
焦磷酸测序法适于对已知的短序列的测序分析,其可重复性和精确性能与SangerDNA测序法相媲美,而速度却大大的提高。
焦磷酸测序技术产品具备同时对大量样品进行测序分析的能力。
为大通量、低成本、适时、快速、直观地进行单核苷酸多态性研究和临床检验提供了非常理想的技术操作平台。
2、微数字聚合酶链反应
该方法为将样品作大倍数稀释和细分,直至每个细分试样中所含有的待测分子数不超过1个,再将每个细分试样同时在相同条件下聚合酶链反应后,通过基因芯片逐个计数。
该方法为绝对定量的方法。
3、聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析技术
聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。
该法一般用于检测已知的突变位点。
因此,无论是化石中的古生物、历史人物的残骸,还是几十年前凶杀案中兇手所遗留的毛发、皮肤或血液,只要能分离出一丁点的DNA,就能用PCR加以放大,进行比对。
这也是“微量证据”的威力之所在。
由1983年美国Mullis首先提出设想,1985年由其发明了聚合酶链反应,即简易DNA扩增法,意味着PCR技术的真正诞生。
到如今2013年,PCR已发展到第三代技术。
1976年,台湾科学家钱嘉韵,发现了稳定的Taq DNA聚合酶,为PCR技术发展也做出了基础性贡献。
PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右)。
DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。
基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
4、高效液相色谱法
该方法是基于发生错配的杂合双链DNA与完全匹配的纯合双链DNA解链特征的差异而进行检测的,可检测出含有单个碱基的置换、插入或缺失的异源双链片段。
与测序法相比,该法简单、快速,不仅可用于已知突变的检测,还可用于未知突变的扫描。
但只能检查有无突变,不能检测出突变类型,结果判断容易出错。
5、单链构象异构多态分析技术
依据单链DNA在某一种非变性环境中具有其特定的第二构象,构象不同导致电泳的迁移率不同,从而将正常链与突变链分离出来。
与测序法相比,灵敏性更高。
G. 什么是SNP、SNV(单核苷酸位点变异)
单核苷酸多态性,SNP或单核苷酸位点变异SNV。个体间基因组DNA序列同一位置单个核苷酸变异(替代、插入或缺失)所引起的多态性。
人基因组上平均约每1000个核苷酸即可能出现1个单核苷酸多态性的变化,其中有些单核苷酸多态性可能与疾病有关,但可能大多数与疾病无关。
单核苷酸多态性是研究人类家族和动植物品系遗传变异的重要依据。在研究癌症基因组变异时,相对于正常组织,癌症中特异的单核苷酸变异是一种体细胞突变,称做SNV。
SNP在基因组内的形式
一是遍布于基因组的大量单碱基变异;
二是分布在基因编码区(codingregion),称其为cSNP,属功能性突变。
SNP在单个基因或整个基因组的分布是不均匀的:
(1)非转录序列要多于转录序列
(2)在转录区非同义突变的频率,比其他方式突变的频率低得多。
以上内容参考:网络-单核苷酸多态性