微卫星DNA标记

1微卫星DNA标记的发现

1974年，Skinner等在研究寄居蟹的基因组时发现了微

卫星DNA的重复序列。此后，在人、动物和酵母的基因组中都发现了类似大量的简单重复序列。直到1986年，Ail等首次用合成的微卫星寡核苷酸作为探针用于人的指纹分析，这时才得到重视。1988年，Jeffreys等人做了进一步的研究并使之发展成为新的遗传分子标记系统。1989年，Litt等[1]扩增到了人类基因组微卫星序列，从而创造了“微卫星（microsatellite）”这个名称。

2微卫星DNA的结构

微卫星DNA又称简单重复序列(simplesequencere-peats，SSR)或短串联重复序列(shorttandemrepeats，STR)，是指以少数几个核苷酸（一般是1~6个）为单位串联重复的DNA序列。这些重复序列的重复次数和重复程度在不同的生物体内高度变化，并且随机分布于真核生物基因组中。普遍认为，在染色体上，除着丝粒及端粒区域外，其他区域也广泛散在分布有微卫星位点。Weber根据微卫星核心序列排列方式的不同，将其分为完全（无间隔）、不完全（有非重复单位的碱基间隔）和复合型（2个或更多重复单位彼此毗邻连续出现）微卫星3种类型。

3微卫星DNA标记的优缺点

3.1优点

①分布广泛。微卫星DNA广泛且均匀地分布于真核生物基因组中。②多态性丰富。由于微卫星在不同个体中的重复单位数目变异大，因而造成其长度具有高度的多态性，使其可以包含大量丰富的信息。③简易高效安全性。微卫星检测方法简便且效率高，单个位点检测时间很短，一般不超过24h，并可以多个位点同时进行检测。微卫星标记没有任何表型效应，因而不存在对家畜个体的有害或次级效应。④保守与通用性。微卫星侧翼序列的保守性以及物种间某些染色体区段的共线性，某一物种的微卫星引物可以应用于相近物种。⑤共显性遗传。微卫星标记的等位基因遵循孟德尔共显性遗传，因而易区分纯合型和杂合型。

3.2缺点

①建立和筛选基因文库，进行克隆和测序，都是非常繁琐、耗时的工作。②由于不同物种的微卫星侧翼序列不尽相同，因此针对不同物种设计相应的特异性引物也非常耗时。③微卫星进化具有复杂性，可能出现同源异型或异源同型。④PCR 扩增受许多因素的影响，使一些等位基因无法被扩增出来，即“无效基因”。影响亲子鉴定的正确性。⑤目前还没有发现哪个DNA探针能很好地匹配他们各自的多态性

4微卫星DNA的筛选方法

获得微卫星DNA的常规方法主要有两种:①通过构建基因组文库,核心重复序列探针标记,杂交筛选,测序及特异引物设计等一系列步骤;②可利用近缘物种间某些染色体片段的同源关系,以已知的微卫星DNA引物作跨物种使用,从中筛选出适宜于另一物种的微卫星DNA标记.

5微卫星DNA的筛选步骤:

①基因组文库的构建,提取基因组DNA,酶切后与载体连接,将连接产物转入大肠杆菌,涂板后在37℃下培养,用α-互补法筛选阳性的重组质粒;②质粒DNA的提取;

③转膜、杂交、测序,质粒DNA变性后转到尼龙膜或硝酸纤维素膜上,用标记好的探针和膜上的重组质粒DNA杂交,检测后挑选信号强的阳性质粒测序,根据测序结果,选择合适的微卫星序列作为分子标记

6微卫星DNA的检测

微卫星DNA是一类用途十分广泛的DNA分子标记,其寡核苷酸的重复次数在同一物种不同基因型的个体之间差异很大而呈现高度多态性,其多态性可用PCR 技术结合电泳被检测出来,即将微卫星DNA特异地定位于染色体的某一位置,然后用与两侧保守的DNA序列互补的方式,设计出特定的寡核苷酸引物对基因组DNA 进行PCR扩增,然后将扩增产物在高分辨率的聚丙烯酰胺凝胶或琼脂糖凝胶上进行电泳加以分离,从而检测出DNA的多态性,即检测出了不同个体在每个微卫星座位上遗传结构的差别.常用检测方法有简单序列长度多态性检测法、荧光标记PCR 法等.此外微卫星侧翼区扩增技术、单链构象多态性(SSCP))技术等都可用于对微卫星DNA的检测

7微卫星DNA标记技术的相关问题

目前，微卫星DNA标记技术仍存在着一些问题，如微卫星DNA技术获得过程复杂、繁琐、费时；对由非损伤样法获得的样品进行检测仍存在一定困难；微卫星DNA标记技术中，由于使用引物的不同，有时会导致所得试验结果的差异较大；无效等位基因的出现，也会给微卫星DNA标记技术的应用带来困难。同时，尽管微卫星DNA标记技术已有广泛的应用，然而仍有很多相关问题还在研究和探索中，例如微卫星的功能，导致动态突变或三核苷酸重复序列不稳定性和扩展的分子机理，动态突变的致病机理等等

8微卫星在水产上应用

见之前发的4篇文献…….