单核苷酸多态性分析技术
snp原理
snp原理
SNP（Single Nucleotide Polymorphism，单核苷酸多态性）是指在基因组中，一个单个核苷酸的改变而导致的遗传变异。
它是人类基因组中最常见的遗传变异形式，约占所有遗传变异的90%。
SNP的形成可以由DNA复制错误、环境因素、突变等多种原因引起。
在人类基因组中，SNP通常被广泛分布并遵循一个特定的模式。
SNP的检测可以通过多种方法进行，例如DNA测序技术。
在SNP分析中，通常会选择一小段与某个基因或疾病相关的DNA序列进行测序，然后比较不同样本之间的差异。
如果在比较样本之间发现了SNP，就可以推断某个基因组中的SNP 可能与特定的性状、疾病或药物反应相关。
SNP的研究对于了解基因组的差异、个体间的遗传变异以及疾病的发生机制都非常重要。
通过大规模SNP分析，可以发现某些SNP与特定疾病的易感性之间存在关联，从而帮助研究人员更好地了解疾病的遗传基础。
此外，SNP也可以用于个体基因组的鉴定和个性化医疗的发展。
总的来说，SNP是一种常见的遗传变异形式，可以通过多种方法进行检测。
它在基因组研究中具有重要意义，有助于揭示基因与性状、疾病、药物反应等之间的关系。
疾病相关基因SNP的分析与验证
疾病相关基因SNP的分析与验证随着技术的不断发展，生物信息学研究也日渐深入。
其中，SNP（单核苷酸多态性）成为研究生物学、药理学和医学中最重要的基因变异类型之一。
SNP分析已经成为了检测疾病和药物代谢的重要方法，而在研究人类遗传学和疾病相关基因中，SNP的应用更是不可或缺。
1. SNP的概念和分类SNP，即单个核苷酸的变异，也被称为基因突变或是基因多态性。
SNP是由单个碱基的变异所引起，通常在全基因组中有约1%的概率。
SNP被广泛应用于评估个体对疾病的易感性、药物代谢和肿瘤发生等领域。
SNP按照其在基因组中的位置分类，可分为外显子SNP、内含子SNP和调控SNP。
外显子SNP指的是存在于基因的外显子区域，可以直接影响蛋白质序列的结构和功能；内含子SNP存在于外显子和调节区域之间，通常对基因功能的影响较小；调控SNP存在于基因调节区域，可以影响基因的转录和表达，进而影响基因的功能。
2. SNP的分析SNP的分析通常包括三个步骤：SNP检测、基因型鉴定和统计分析。
其中SNP 检测是最为关键的一步，目前主要的检测技术有PCR-RFLP法、MassARRAY、SNP-PCR等。
在SNP检测的基础上，需要对检测结果进行基因型鉴定。
常见的基因型鉴定方法有PCR引物延伸分析、限制性片段长度多态性分析、基因芯片以及测序等。
最后，需要进行统计分析。
在统计分析中，最常用的是卡方检验和连锁不平衡分析。
卡方检验被广泛应用于检测基因型频率和疾病之间的关联性，而连锁不平衡分析则可以确定SNP之间的互连性。
3. SNP的验证SNP验证是保证SNP检测结果准确可靠的重要步骤。
SNP验证通常包括三个方面：测序验证、多样性验证和遗传流行病学验证。
测序验证是指通过测序对SNP检测结果进行验证。
这种验证方式直接检测SNP并确定其具体的位置和变异。
然而，测序验证的成本较高，时间较长，因此不适合高通量的SNP检测。
多样性验证是指将SNP检测结果与其他不同个体的SNP检测结果进行比较，以此确认SNP检测结果的可靠性。
单核苷酸多态性的研究及其生物学意义
单核苷酸多态性的研究及其生物学意义单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs）指的是基因组中存在的单个核苷酸的碱基变异，这种突变通常在不同个体之间产生区别，是人类基因组的主要遗传变异形式。
SNPs在人类遗传学研究中发挥着重要作用，并具有广泛的生物学意义。
SNPs的研究对于揭示人类基因型与表型之间的关系具有重要意义。
通过对SNPs的分析和比较，可以确定在特定基因型的个体中是否存在患病风险或疾病的易感性。
比如，有些SNPs与罕见疾病或普遍疾病（如心血管疾病、癌症、肥胖等）的发生有关。
这些SNPs被用作早期诊断和预测个体风险的生物标志。
此外，SNPs也可以用于遗传学研究中的群体遗传结构分析。
通过对SNPs的分析可以确定个体间的遗传关系、不同种群的遗传特征以及人类种群的起源、迁移和演化历史。
这对于了解人类基因的起源、遗传多样性的形成机制以及种群遗传学的基本规律具有重要意义。
SNPs的研究还有助于药物治疗的个体化。
不同个体对药物反应存在差异，这与SNPs的存在和不同个体的基因型有关。
药物疗效和药物代谢酶的活性受SNPs的影响，因此个体基因型对于药物疗效和安全性具有重要影响。
比如，药物代谢酶基因的SNPs可以解释药物的代谢差异，从而影响药物在体内的水平和暴露时间。
了解个体SNPs的信息，可以为药物的剂量调整和个体化治疗提供依据，提高治疗效果和降低药物不良反应的发生。
SNPs的研究方法包括基因组测序、基因芯片和PCR等分子生物学实验技术。
随着高通量测序技术的发展，大规模SNPs的筛查和定量已成为可能。
此外，利用函数预测和生物信息学分析方法，可以对SNPs进行进一步的功能研究和功能注释。
这有助于深入理解SNPs的生物学意义，揭示SNPs与基因表达调控、蛋白质结构和功能以及病理生理过程之间的关系。
综上所述，SNPs的研究在生物学中具有广泛的意义。
通过分析和研究SNPs，我们可以揭示个体的遗传特征、疾病易感性以及个体对药物的反应差异。
SNP分析原理方法及其应用
SNP分析原理方法及其应用SNP（Single Nucleotide Polymorphism，单核苷酸多态性）是指在基因组中的一些位置上，不同个体之间存在的碱基差异，是常见的遗传变异形式之一、SNP分析是研究SNP在基因与表型之间关联性的方法，用于揭示SNP与遗传疾病、药物反应性等的关系。
本文将介绍SNP分析的原理、方法以及其应用。
一、SNP分析原理1.SNP检测技术：SNP检测技术包括基于DNA芯片的方法、测序技术、实时荧光PCR等。
其中，高通量测序技术是最常用的SNP检测方法，可以同时检测数千个SNP位点。
2.数据分析与统计学方法：通过SNP检测技术获得的数据可以分为基因型数据（AA、AB、BB等）和等位基因频率数据（A频率、B频率等）。
统计学方法常用的有卡方检验、线性回归、逻辑回归等，用于研究SNP与表型之间的关联性。
二、SNP分析方法1.关联分析：关联分析是研究SNP与表型之间关联性的基本方法。
常用的关联分析方法包括单基因型分析、单SNP分析、基因组关联分析（GWAS）等。
单基因型分析主要是比较单个SNP的基因型在表型不同组之间的差异；单SNP分析是研究单个SNP是否与表型相关；GWAS是通过分析数万个SNP与表型之间的关系来找到与表型相关的SNP。
2. 基因型预测：基因型预测是根据已有的SNP数据，通过统计模型来预测个体的基因型。
常用的基因型预测方法有HapMap、PLINK等。
3. 功能注释：功能注释是研究SNP位点的生物学功能，揭示SNP与基因功能、表达水平之间的关系。
常用的功能注释工具有Ensembl、RegulomeDB等。
三、SNP分析应用1.遗传疾病研究：SNP与遗传疾病之间存在着密切的关系。
通过SNP分析可以发现与遗传疾病相关的SNP位点，进一步揭示疾病发生的机制，为疾病的诊断、治疗提供依据。
2.药物反应性研究：个体对药物的反应性往往存在较大差异，这与个体的遗传背景密切相关。
实验三单核苷酸多态性的检测
单核苷酸多态性的检测原理
总结词
单核苷酸多态性的检测原理基于分子生物学技术，如DNA测序、PCR扩增和电泳分离 等技术。
详细描述
目前检测单核苷酸多态性的方法有多种，主要包括直接测序法、单链构象多态性分析、 限制性片段长度多态性分析、变性梯度凝胶电泳和基于PCR的引物延伸技术等。这些方 法均可用于检测基因组中单核苷酸的变异，为遗传学研究和医学应用提供有力支持。
关系。
04
实验结果与数据分析
实验结果展示
实验结果表格
提供了各个样本的单核苷酸多态性位点检测结果，包括基因型、 等位基因频率等数据。
实验结果图
通过条形图、饼图等形式展示了不同样本间的单核苷酸多态性分 布和比较结果。
数据解读
对实验结果表格和图进行了详细的解读，包括各个位点的基因型 分布、等位基因频率等信息。
点样与电泳
将PCR产物点样至电泳介 质上，进行电泳分离。
染色与观察
对分离后的DNA片段进行 染色，以便观察和记录结 果。
结果分析
条带识别
01
根据电泳结果，识别并记录不同样本间的差异条带。
数据分析
02
对数据进行统计分析，比较不同样本间的单核苷酸多态性分布
和频率。
结果解释
03
根据数据分析结果，解释单核苷酸多态性与相关表型或疾病的
掌握实验操作技能
通过实验操作，掌握SNP检测 的实验操作技能，包括DNA提 取、PCR扩增、电泳检测和基 因测序等。
02
实验原理
单核苷酸多态性的定义与特性
总结词
单核苷酸多态性是指基因组中单个核苷酸的变异，包括碱基的替换、插入或缺 失。
详细描述
单核苷酸多态性是基因组中常见的变异形式，通常表现为单个碱基的差异，例 如A、T、C、G之间的替换、插入或缺失。这些变异在人群中具有一定的频率， 并呈现出一定的遗传特征。
单核苷酸多态性(SNP)
SNP的应用
• 1、等位基因特异性杂交（ASH）
TaqMan探针技术、DASH、分子信标技术
• 2、内切酶酶切技术
RFLP、随机扩增多态DNA（RAPD）、引 物入侵分析技术
• 3、引物延伸法
测序法、等位基因特异性延伸法
• 4、寡核苷酸连接分析（OLA）
SNP位点分析
纯和（G/G)
杂交（G/T)
不需要洗脱或分离等PCR后处理过程
分子信标技术检测SNP原理
引物入侵分析技术检测SNP
等温反应，不 依赖PCR扩增、 直接从基因组 DNA进行SNP 检测
结语
• 由于SNP检测在后基因组计划中的重要性，
高通量检测SNP的新技术正在不断发展。从 目前已有的报道来讲，检测方法主要集中 在综合利用纳米材料技术、多重PCR技术、 各种荧光探针设计和荧光标记技术。 • 检测技术方面，PCR无疑是最为理想最有发 展潜力，但仍然存在问题，如检测成本高、 重复性不够好。需要我们的努力来改进。
TaqMan探针法
• PCR扩增时，加入一个引物和一个TaqMan
探针，探针两端分别有报告荧光基团和淬 灭荧光基团，PCR扩增时，Taq酶5’核酸 酶将探针酶切降解，使报告荧光基团与淬 灭荧光集团分开而发出荧光。因为Taq酶5’ 核酸酶只能降解与目标序列相同的序列， 所以可以根据荧光信号来区分等位基因类 型。
THANKS！
• 转换：嘌呤被嘌呤或嘧啶被嘧啶替换 • 颠换：嘌呤被嘧啶或嘧啶被嘌呤替换
ห้องสมุดไป่ตู้
C→T G →A C →A G→T
• SNP有2、3、4等位性，但3、4等位性非常少见，
通常所说都是二等位多态性。
细菌snp分型方法原理
细菌snp分型方法原理
《细菌SNP分型方法原理》
细菌的单核苷酸多态性（SNP）分型方法是一种用于研究细菌基因组变异的技术手段。
细菌的基因组包含大量的单核苷酸序列，其中存在着不同基因型之间的多态性。
通过研究这些SNP 位点的变异情况，可以对不同细菌株之间的遗传关系进行分析和比较。
SNP分型方法的原理主要是利用现代生物技术手段，对细菌基因组进行高通量测序，然后对测序数据进行比对和分析。
首先，需要从不同来源的细菌样品中提取基因组DNA，然后通过高通量测序技术对其进行测序。
随后，将得到的测序数据与已有的细菌基因组序列进行比对，找出SNP位点的变异情况，并据此对不同细菌株之间的遗传相关性进行分析。
这种分析方法可以帮助研究人员了解细菌的演化历史、种群结构和毒力等特性。
SNP分型方法的优势在于其高灵敏度和高分辨率。
相比传统的生物学分型方法，SNP分型方法可以对大量的SNP位点进行快速准确地分析，能够更全面地了解不同细菌株的遗传关系。
而且，这种方法还可以通过构建分型树和群聚分析等手段，直观地展现不同细菌株之间的遗传距离和亲缘关系，为细菌毒力评价和疾病溯源提供了重要的科学依据。
综上所述，细菌SNP分型方法是一种现代生物技术手段，能够通过对细菌基因组SNP位点的高通量测序和分析，揭示不同细菌株之间的遗传关系和演化历史。
这种方法在细菌分类鉴定、疾病溯源和医学微生物学研究中具有广泛的应用前景。
遗传多态性和单核苷酸多态性的概念和检测方法
遗传多态性和单核苷酸多态性的概念和检测方法在生物学领域中，遗传多态性和单核苷酸多态性是两个非常重要的概念。
这两个概念涉及到生物体内遗传信息的变异和表达，对于疾病的研究和治疗有着重要的作用。
本文将讨论遗传多态性和单核苷酸多态性的概念以及常见的检测方法。
一、遗传多态性的概念遗传多态性是指同一种基因存在不同的等位基因，这些等位基因在种群中的出现频率大于1%。
换句话说，遗传多态性是指在人类基因组的特定位点上，某一位点存在两个以上的等位基因，这些等位基因出现的频率较高，具有一定的遗传稳定性。
例如，人类血型、HLA等基因就是遗传多态性基因。
通常情况下，遗传多态性基因对人类的健康影响比较小，但是它们与人类疾病的关系也不容忽视。
一些遗传性疾病与遗传多态性有一定的关联性，比如风湿性关节炎、类风湿性关节炎等。
二、单核苷酸多态性的概念单核苷酸多态性是指在基因组上存在的单碱基多态性，也就是一个基因上特定位点的核苷酸序列的变异。
这种变异通常只涉及到一个碱基的变化，比遗传多态性更加微小和难以检测。
在人类基因组中，单核苷酸多态性广泛存在，是基因变异和表达的重要因素之一。
通过单核苷酸多态性的检测，可以识别出许多疾病发生相关的突变，如癌症、心血管疾病、免疫性疾病、神经系统疾病等。
三、遗传多态性和单核苷酸多态性的检测方法1. 多态性PCR（Polymerase Chain Reaction）PCR技术是一种可以放大目标DNA序列的方法，可以在基因组中检测到大量的突变。
多态性PCR技术是一种不依赖特殊探针的PCR技术，只需要基于长度多态性定量检测PCR产物即可。
2. RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism）RFLP技术是一种通过酶切来检测多态性的方法。
该方法利用一个特定的限制酶来切断PCR产物，在特定的位点上产生特定的DNA片段，从而检测多态性。
3. SSCP（Single-Strand Conformation Polymorphism）SSCP是一种通过电泳分离单链DNA片段来检测多态性的方法。
07 单核苷酸多态性(SNP)实验
单核苷酸多态性（SNP）实验SNP (Single Nucleotide Polymorphism)即单核苷酸多态性，是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态性(Polymorphism)。
据估计，在人类基因组中，大约每千个碱基中有一个SNP，无论是比较于度多态性(RFLP)分析还是微卫星标记(STR)，都要广泛得多。
实验方法原理：SNP (Single Nucleotide Polymorphism)即单核苷酸多态性，是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态性(Polymorphism)。
据估计，在人类基因组中，大约每千个碱基中有一个SNP，无论是比较于限制性片段长度多态性(RFLP)分析还是微卫星标记(STR)，都要广泛得多。
SNP是我们考察遗传变异的最小单位,据估计，人类的所有群体中大约存在一千万个SNP位点。
一般认为，相邻的SNPs倾向于一起遗传给后代。
于是，我们把位于染色体上某一区域的一组相关联的SNP等位位点称作单体型（haplotype）。
大多数染色体区域只有少数几个常见的单体型（每个具有至少5%的频率），它们代表了一个群体中人与人之间的大部分多态性。
一个染色体区域可以有很多SNP位点，但是我们一旦掌握了这个区域的单体型，就可以只使用少数几个标签SNPs(tagSNP)来进行基因分型，获取大部分的遗传多态模式。
实验材料：组织样品试剂、试剂盒：液氮、PBS、GA缓冲液、GB缓冲液、蛋白酶K、无水乙醇、蛋白液、漂洗液等仪器、耗材：离心管、离心机、废液收集管、吸附柱、水浴锅、分光光度计、低温冰箱等实验步骤：一、DNA抽提1. 取新鲜肌肉组织约100 mg，PBS漂洗干净，置于1.5 ml离心管中，加入液氮，迅速磨碎。
2. 加200 μl 缓冲液GA，震荡至彻底悬浮。
加入20 μl 蛋白酶K（20 mg/ml）溶液，混匀。
3. 加220 μl 缓冲液GB，充分混匀，37℃消化过夜，溶液变清亮。
检测单核苷酸多态性(SNP)的新方法------Invader assay.
检测单核苷酸多态性（SNP）的新方法------Invader assay 一、什么是单核苷酸多态性及其研究意义：✧SNP (single nucleotide polymorphism)：染色体DNA上某一给定位置的碱基多态性。
✧SNP是直接导致遗传病的原因之一。
镰刀型贫血症（sickle-cell anemia）：血红蛋白的β珠蛋白基因17位的A突变为T，导致Val变Glu，血红蛋白构型改变，其携氧能力大大降低，引发严重贫血。
静脉血栓（venous thrombosis）：凝血因子5（factor V）基因1691位的G突变为A，导致Arg变为Glu，封闭了抗凝血因子APC(activated Protein C)对factor V的切割位点而促使血栓形成。
✧SNP的研究意义：二、Invader assay的原理：✧Invasive complexGTTGGATCAGTTGGA CGGCATG~~~TCAGTCAACCTGCCGTACGCT~~~~✧Flap endonucleases (FENs)特点：1.特异性识别invasive complex结构，包括模板、信号探针（signal probes）和侵入探针（invader probes）。
2.切掉信号探针游离部分，且切割位点固定(N1位点)。
3.两探针必须有至少一个碱基的重叠时才会发生切割，没有重叠则不发生切割。
所以信号探针N1位置的碱基是否与模板配对决定了是否发生切割作用。
（有趣的是，侵入探针3’末端的碱基与酶的切割作用毫无关系。
）NNNNNGTCAGTTGGA CGGCATG~~~TCAGTCAACCTGCCGTACGCT~~~~✧Invader assay的基本原理1999年由Third Wave Technologies 公司研究人员发明。
A.Mut probes Mut target:B.WT probes Mut target:✧Invader assay的具体过程：三、Invader assay技术的优点：✧只有两个探针与模板完全配对后才可形成invasive complex的结构，因此其检测结果比简单杂交的准确性好。
单核苷酸多态性分析方法
对 它 的研究 开始 于８ 年代 ， ０ 只是 那时候 没 有 把 它 叫成 Ｓ ， ＮＰ 而是 通俗地 称 为序列 多态性 ， 叫点 突变 。比如 或 ＨＬ Ｄ Ａ．就 是 ～ 个 典 型 的Ｓ Ｐ 记 后 来 发 展ห้องสมุดไป่ตู้的 ＡＱ Ｎ标 Ｐ ｌ ａｋｒ ｏｙ ｒｅ系统 ， ｍ 一些 血型 、 白酶型 系统都是Ｓ Ｐ 直 蛋 Ｎ 。 到９年 代 末期 ， ０ 科学 家们提 出Ｓ Ｐ 个专 业名 词 ， Ｎ这 来描
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Ａ ＳＲ Ｃ Ｂ Ｔ Ａ Ｔ： Ｓ Ｐ （ｎ ｌ ｎ ｃ ｏ ｄ ｏｙ ｏｐ ｉ ｓ ａｅｔｅ ｔｉ ｅ ｅ ｃｍａ ｅ ｐａｉｇａ ｍ ｏｔ ｔｒ ｅｉ ｏｅｓ ｃｅｃ Ｎ ｓ ｓ ｇｅ ｕｌ ｔ ｅｐｌｍ ｒｈｓ 】 ｌ ｈ ｈｒ ｇｎｔ ｒ ￣， ｙｎ ｎ ｉ ｐｒ ｎ ｏ ｎｆｒ ｉ ｓｉｎｅ ｉ ｅｉ ｍ ｄ ｉ ｋ ｌ ａ ｌ ｎｃ 虮ｄ ｈｒ ｅ ． ｎｙ ｍ ｔ ｄ ａ Ｍａ ｅ ｏ ｓｈ ｗ ｈ 曲 ｂｅ ｍ ｅ ０ ｕ Ｓ Ｐ．ｅｅ ｗ Ｕ ｄｓｒ ｅ ｌｗ ｍ ｔ ｓ ｓｃ 肚 ｄｎｔ ｉｇ ｅｎ ｍｐ ｔｄ ｒ ｒ Ｎ ｓ ｒ ｅ Ｈ ｅｃｉ ｌ ｅ ｏ ｕｈ ｂ ｅ ｈ ｄ ｅａｕ ｎ ｒ
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生物大数据分析中的遗传多态性检测方法与技巧
生物大数据分析中的遗传多态性检测方法与技巧遗传多态性是生物学研究中非常重要的一个概念，它指的是个体或群体基因组中存在的多个变异形式或等位基因。
遗传多态性不仅与个体间的差异有关，还与个体在适应环境和抵抗疾病方面的差异密切相关。
因此，在生物大数据分析中，准确检测和分析遗传多态性至关重要。
本文将介绍一些常用的遗传多态性检测方法与技巧。
1. 单核苷酸多态性（SNP）的检测方法：SNP是最为常见的遗传多态性形式之一，它是DNA中单个核苷酸（A、T、C或G）的变异。
SNP的检测可通过基于测序技术的方法，如Sanger测序、测序用探针芯片和下一代测序技术等。
这些方法可以快速、准确地检测出SNP位点上的碱基变异情况。
此外，还可以利用聚合酶链式反应（PCR）结合限制性内切酶（RFLP）方法，通过分析产生的DNA片段长度差异来检测SNP位点。
2. 微卫星序列的分析方法：微卫星序列是在基因组中广泛分布的、重复的DNA序列，由于个体间的插入、缺失或重复次数的差异，微卫星序列具有高度多态性。
检测微卫星序列的多态性可以通过PCR扩增方法，使用特异性引物扩增目标微卫星位点，然后通过电泳检测扩增片段的长度差异。
此外，还可以利用基于测序的方法来检测微卫星序列的变异情况。
3. 多态性标记的选择与筛选：在生物大数据分析中，选择适当的多态性标记对于准确检测遗传多样性至关重要。
一种常用的多态性标记是限制性片段长度多态性（RFLP），其基本原理是利用限制性内切酶切割DNA产生的不同长度的片段。
此外，还有单序列重复多态性（SSR）和随机扩增多态性（RAPD）等多态性标记可以选择。
在筛选多态性标记时，通常考虑标记的多态性、位点的连锁关系、扩增效果等因素。
4. 基于群体遗传学的分析方法：群体遗传学是研究个体在群体中遗传结构和动态变化的学科。
在生物大数据分析中，利用群体遗传学的方法可以检测遗传多样性和演化过程。
例如，可以通过计算群体间的遗传距离和群体结构来判断不同种群间的基因流程度。
细菌snp分型方法原理
细菌snp分型方法原理
细菌SNP（单核苷酸多态性）分型方法是一种基于基因组学的高分辨率技术，用于鉴别细菌种群中的遗传变异。
其原理主要基于PCR（聚合酶链式反应）扩增含有SNP的基因片段，然后通过序列特异性引物实现单碱基延伸。
随后，将样品分析物与芯片基质共结晶，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，可以获得样品分析物的精确分子量，从而检测出SNP位点信息。
细菌SNP分型方法的主要特点在于其高分辨率和准确性。
通过对细菌基因组的SNP位点进行精确分析，可以准确地区分不同细菌种群之间的遗传差异，甚至能够鉴别同一细菌种群中的不同菌株。
此外，该方法还具有较高的灵敏度和特异性，能够在复杂的微生物群落中准确地检测出目标细菌的存在和遗传特征。
细菌SNP分型方法在医学、环境科学、食品安全等领域具有广泛的应用价值。
例如，在医学领域，该方法可以用于鉴定病原体、研究抗生素耐药性机制、监测医院感染等方面。
在环境科学领域，该方法可以用于评估环境污染程度、监测微生物群落变化等方面。
在食品安全领域，该方法可以用于检测食品中的致病菌、评估食品安全风险等方面。
总之，细菌SNP分型方法是一种基于基因组学的高分辨率技术，通过精确分析细菌基因组的SNP位点，能够准确地鉴别不同细菌种群之间的遗传差异，具有广泛的应用价值。
SNP 单核苷酸多态性
SNPSNP，念法为〔snIp〕，全称Single Nucleotide Polymorphisms，是指在基因组上单个核苷酸的变异，包括转换、颠换、缺失和插入，形成的遗传标记，其数量很多，多态性丰富。
从理论上来看每一个SNP 位点都可以有4 种不同的变异形式,但实际上发生的只有两种,即转换和颠换,二者之比为2：1[1] 。
SNP 在CG 序列上出现最为频繁,而且多是C转换为T ,原因是CG中的C 常为甲基化的,自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶。
一般而言,SNP 是指变异频率大于 1 %的单核苷酸变异。
在人类基因组中大概每1000 个碱基就有一个SNP ,人类基因组上的SNP 总量大概是3 ×10E6 个。
因此,SNP成为第三代遗传标志,人体许多表型差异、对药物或疾病的易感性等等都可能与SNP有关。
单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP),主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。
它是人类可遗传的变异中最常见的一种。
占所有已知多态性的90%以上。
理论上讲，SNP既可能是二等位多态性，也可能是3个或4个等位多态性，但实际上，后两者非常少见，几乎可以忽略。
因此，通常所说的SNP都是二等位多态性的。
这种变异可能是转换(C T，在其互补链上则为G A)，也可能是颠换(C A，G T，C G，A T)。
转换的发生率总是明显高于其它几种变异，具有转换型变异的SNP约占2/3，其它几种变异的发生几率相似。
Wang等的研究也证明了这一点。
转换的几率之所以高，可能是因为CpG二核苷酸上的胞嘧啶残基是人类基因组中最易发生突变的位点，其中大多数是甲基化的，可自发地脱去氨基而形成胸腺嘧啶。
在基因组DNA中，任何碱基均有可能发生变异，因此SNP既有可能在基因序列内，也有可能在基因以外的非编码序列上。
总的来说，位于编码区内的SNP(coding SNP,cSNP)比较少，因为在外显子内，其变异率仅及周围序列的1/5。
snp array检测原理
snp array检测原理
snp（single nucleotide polymorphism）array是一种用于检测基
因组中单核苷酸多态性的技术。
其基本原理是通过比较个体之间的DNA序列差异来检测特定的单核苷酸变异。
首先，对待检测的基因组进行DNA提取，并产生大量的
DNA片段。
然后，使用PCR（聚合酶链反应）扩增这些DNA 片段，以增加其数量。
接下来，使用snp array芯片来检测这些扩增的DNA片段中的SNP位点。
snp array芯片上包含了大量已知的SNP标记位点，每个位点上可能有不同的等位基因。
这些位点上的等位基因可能与特定疾病、特征或药物反应相关。
将扩增的DNA片段与snp array芯片上的探针进行杂交反应。
探针与芯片上的位点上的目标DNA序列互补配对。
如果样品
中的DNA序列与探针上的序列完全匹配，就会发生探针与目
标DNA的特异性结合。
然后，通过检测和分析探针与目标DNA的配对情况，来确定
待检测的基因组中的SNP位点的等位基因情况。
这可以通过
测量芯片上的标记物的荧光强度来实现。
不同的等位基因可能具有不同的荧光信号。
最后，通过比较待测个体之间的SNP位点的等位基因组合，
可以检测到个体之间的遗传差异。
这些差异可能与疾病易感性、药物反应性等相关。
总之，snp array检测原理是利用芯片上的探针与待检测基因组中的DNA序列进行特异性结合，并通过测量芯片上标记物的荧光强度来确定SNP位点的等位基因情况，从而检测个体之间的遗传差异。
单核苷酸多态性检测技术研究进展
．
Ｌ Ｅ Ｔ ＴＥ ＲＳ Ｉ Ｎ ＢＩ Ｏ ＴＥ ＣＨＮＯＬ ＯＧＹ Ｖ Ｏ Ｉ ． Ｚ／ ｉ Ｎ ０ ・ ６ Ｏ Ｎｏ ［ Ｎ Ｏ ｖ Ｖ ． ２ ， Ｕｌ 叭Ｏ ６
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用 等 方 面发 挥 重 要 的 作 用 。 鉴 于 此 ， 建 立 适 合 各 级 平 台 应用 的准 确 、 高效 、 稳定 的 Ｓ Ｎ Ｐ 分 型技 术 十 分 必 要 。 目前 Ｓ Ｎ Ｐ
检 测与分析技术众 多， 在原理上差别很大 ， 适用 范围也不尽相 同。本文综述 了 目前 临床应用较广 的Ｓ Ｎ Ｐ 分 型方法， 简 要介 绍 了各 种技 术的检测原理和优缺 点， 并对Ｓ Ｎ Ｐ 分 型技术前景进行 了展望。
单核苷酸多态性分析
2. 单核苷酸多态性分析技术最近高通量基因分型技术的使用对于大规模基因组的扫描得以实现，有几篇文献证明了基因分型技术的可行性[5-8]，我们在这里的目的并不是对可使用技术的详细陈述，而是引导读者关注这种分析技术。
通常情况下，单核苷酸多态性分析技术包括三个步骤，第一步鉴定出单核苷酸多态性并标记到已知的基因或基因组上。
第二部已知的单核苷酸多态性可以通过扫描基因组确定存在与否。
第三步，基因组中的单核苷酸多态性通过大量设计分析和计算机分析可以实现与特定表型连锁。
2.1 单核酸多态性的发现有几种方法可以发现单核酸多态性，其中最简单的一种就是通过PCR扩增DNA序列片段来寻找异常单核苷酸多态性位点，用设计的PCR引物去扩增来自特定基因或者其他单拷贝基因组序列的双链DNA片段。
测序PCR产物并且与基因序列相比对是否匹配，如此就能实现单核酸多态性的识别[9]。
通过测序扩增DNA片段来识别SNP是十分可行的。
其出错率低于5%[6].然而，这种方法花费高昂，工作量要求巨大，其原因是需要构建大量的特异性引物并且测序很多被扩增序列。
SNP可以基于表达序列标签来识别，它是通过单程测序cDNA来实现的。
得到的结果序列是相当短的低质量的片段。
因为大多数的EST库是从不同个体获得的，相同区域重叠序列的不同组装会导致异常SNP出现。
所以，表达序列标签就为SNP的发掘提供了一种可行的资源，尤其在参考基因组不合适的情况下[10-12]。
然而，因为许多的序列突变都是由低质量的测序造成的，这种方法有着很高的出错率大约是从15%到50%。
另一种发现SNP的方法是阵列分析法。
在研究中的候选序列是经过PCR扩增的序列和与包含特定的寡核苷酸DNA探针阵列杂交的序列[13]。
突变序列改变杂交模式，可以鉴定SNP。
因为这种筛选方法能够出现假阳性(当前出错率大于20%[6]），要想识别SNP必须受到测序的进一步证实。
所谓的下一代测序技术的最新研究进展使数以百万级的序列并行读取成为可能。
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SNP表现形式
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SNP既有可能在基因序列内，也有可能在基因以 外的非编码序列上。
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cSNPs、基因周边SNPs（pSNPs）以及基因间SNPs （iSNPs）
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)比较少， cSNP) 位于编码区内的SNP(coding SNP, cSNP 因为在外显子内，其变异率仅及周围序列的1/5。 cSNP在遗传性疾病研究中具有重要意义，因此 cSNP的研究更受关注。
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Taqman 法
Minisequencing
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微测序，又称为
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单核苷酸引物延伸( single nucleotide primer extension , SnuPE ) ,SnuPE SnuPE) 引物指导的核苷酸合成(primer guided nucleotide ) incorpration incorpration) TDI ( template directed dye terminator incorpration ) incorpration)
• UGT2B7 • VDR • PGP/MDR1 • PGP/MDR1 • RFC • MTHFR • GSTP1
RFC 80 G→A (R27H)
A/A G/A A/A G/G G/G
Allele frequencies:
A = 43.7% G = 56.3%
MALDITof MALDI-Tof
SNPs检测方法分类
每种SNPs的检测方法都可将之看成由 区分SNPs特异位点的原理方法 和 数据的检测分析手段 两部分组成。
SNPs检测方法的分类
一、区分SNPs 位点的方法 1.基于杂交的方法 2.基于酶的方法 3.以构象为基础的方法 4.直接测序的方法 二、检测分析技术 1.凝胶分析技术 2.荧光检测技术 3. DNA 芯片 4.质谱检测技术
微测序法/引物延伸法
SBE-DHPLC
• PCR扩增目标序列 • 采用SAP和exoI去除过量 的引物dNTP，以纯化 PCR产物 • 利用ddNTPs进行微测序 方法 • 在引物的3’端只引入一 个碱基，获得包括SNP 的延伸产物 • 对产物变性并进样至 DHPLC • 根据延伸产物的碱基组 成及碱基疏水性分离
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基本步骤
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测序引物和DNA模板杂交（PCR扩增的、单链的）， 与酶和底物孵育。 四种dNTP（dATP，dTTP，dCTP，dGTP）之一被 加入反应体系，如与模板配对，与引物的末端形成共 价键，dNTP的焦磷酸基团（PPi）释放出来。 可见光信号 。每个光信号的 一系列的酶学反应，发出 一系列的酶学反应，发出可见光信号 可见光信号。每个光信号的 峰高与反应中掺入的核苷酸数目成正比。 ， 三磷酸腺苷双磷酸酶降解， ATP和未掺入的dNTP由三磷酸腺苷双磷酸酶降解 淬灭光信号，并再生反应体系。 然后加入下一种dNTP。
SNP表现形式
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SNP可能是二等位多态性也可能是3个或4个等位 多态性，后两者非常少见。 转换的发生率总是明显高于其它几种变异，具有 转换型变异的SNP约占2/3，其它几种变异的发生 几率相似。 (非甲基化 CpG( 转换的几率之所以高，可能是因为CpG 胞嘧啶鸟嘌呤)二核苷酸上的胞嘧啶残基是人类基 因组中最易发生突变的位点，其中大多数是甲基 化的，可自发地脱去氨基而形成胸腺嘧啶。
基于杂交的方法
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原理: 短的核苷酸探针在和互补的目的片段进行 杂交时，完全匹配和有错配两种情况下，根据 杂交复合体稳定性的不同而将SNPs 位点检测 出来。 （差异越大，检测的特异性就越好）
基本操作
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) ,其中包 bp) 设计一对短的核苷酸探针(一般15～20 bp 括了SNP位点 与样品DNA 杂交时，20bp中一个碱基的差异会导 致Tm值下降5～7.5度 严格控制杂交条件，就可以鉴定出样品DNA中是 否存在SNP
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cSNP又可分为2种：
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),即SNP所致的编码序列的 同义cSNP(synonymous cSNP cSNP), 改变并不影响其所翻译的蛋白质的氨基酸序列，突变碱 基与未突变碱基的含义相同； -synonymous cSNP ),指碱基序列的改变 非同义cSNP(non cSNP(non-synonymous cSNP), 可使以其为蓝本翻译的蛋白质序列发生改变，从而影响 了蛋白质的功能。 这种改变常是导致生物性状改变的直接原因。cSNP中 约有一半为非同义cSNP。
SNPs示意图（0.1％）
有意义SNP定位
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富含基因的DNA区域的SNP更有意义 生基因 编码区(cSNP cSNP) 调控区：影响剪接，而进一步影响蛋白产量 12000个cSNP 40%影响氨基酸序列 5000个影响功能
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30000个基因
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鉴别基因型所采用的化学反应 完成这些化学反应所采用的模式 应用生物技术系统检测反应结果。
SNPs检测方法
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理想的检测SNPs的方法
——发现未知的SNPs，或检测已知的SNPs
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反应原理严谨：灵敏度和准确度 操作和分析的自动化程度高：快速、简便、高 通量 费用相对低廉
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到现在还没有一个符合以上条件的理想方法 出现
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基本步骤（液相）
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设计PCR扩增含SNPs位点的一段DNA ) dNTP) 对PCR产物进行纯化（去除引物和dNTP 加入检测引物,其3’末端碱基紧挨于多态性碱基 在DNA 聚合酶及标记的ddNTP 的存在下进行一 个碱基的延伸反应 延伸产物检测
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放射性同位素标记法、发光检测法、凝胶为基础的荧光 检测法、 质谱分析法、变性高压液相色谱法等
GENES ANALYSED BY SBE-DHPLC in Das lab GENE POLYMORPHISM -161T/C (promoter SNP) Ex8+283G/A (intron 8 SNP) 2677G → T (exon 21) 3435C → T (exon 26) 80G → A Glu429Ala Ile105Val
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PCR-southern blot • 原理
将PCR扩增产物转移到硝酸纤维膜或尼龙 膜上，再与标记的特异性探针进行杂交，来检测 有无特定的扩增片段及相对含量。 • 优点
• 直接检测基因的点突变，缺失及重排，比PCR产
物EB染色电泳分离法的灵敏度至少要高103以上 • 非放射性同位素标记的探针的应用，使得PCRsouthern blot应用更简便 • 现己广泛应用于癌基因、遗传特异基因、病 原体 特异基因等方面的研究及检测。
Dot blot技术
• 原理：将PCR扩增产物变性后直接点在膜 • •
上，与标记的特异性探针进行杂交。 优点：时间短，可半定量分析，一张膜上 可同时检测多个样品。 局限：只能看到一个斑点，必须小心控制 反应条件，设立阳性及阴性对照，以便对 检测标本做出正确鉴定.
△Tm 利用 利用△
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温度 固定 固定温度
遗传标记
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第一代：RFLP ，以片段长度 第二代：STR，以片段长度 第三代：SNP ，以单个碱基
SNP表现形式
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SNP所表现的多态性只涉及到单个碱基的变异
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转换(transition) ：AG或CT )：AC、AT或GC、GT 颠换(transversion transversion) 碱基的插入 碱基缺失 通常所说的SNP并不包括后两种情况。
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原理：
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用激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜 基质从激光中吸收能量传递给生物分子，而电离过程中将质 子转移到生物分子或从生物分子得到质子，而使生物分子电 离。 离子在电场作用下加速，根据到达检测器的飞行时间不同而 被检测，测定离子的质荷比（M/Z）与离子的飞行时间成正 比
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优点：快捷、所需样标本量极少。 缺点：前处理工艺复杂，包括一次PCR、一次微测序、 两次纯化。要求高，必须去除样品中的干扰性离子 （钠，钾），方能获得真实信息的MALDI-TOF质谱 图。
单核苷酸多态性分析技术
瑞金医院药剂科 陈冰
单核苷酸多态性
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单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)
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主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引 起的DNA序列多态性。 人类可遗传的变异中最常见的一种。占所有已知多 态性的90%以上。 SNP在人类基因组中广泛存在，平均每500～1000 个碱基对中就有1个，估计其总数可达300万个甚至 更多。
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基因频率
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SNP的影响依赖于药物反应的遗传学基础
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影响大的变异频率低 影响弱的变异频率高
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75%可改变AA序列的SNP等位基因频率<15%， 平均为7%。
SNP研究的优势
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SNP适于快速、规模化筛查。二等位基因 （biallelic） SNP等位基因频率的容易估计。 SNPs 的二态性，也有利于对其进行基因分型。 对SNP进行基因分型包括三方面的内容：
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3’端碱基分别与野生型与突变型模板互补。 当引物3’端与模型不能互补时扩增阻断 通过电泳分析PCR结果判断结果 等位基因特异扩增法 四引物法 五引物法
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方法包括
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等位基因特异性PCR
Taqman探针技术
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基于等位基因特异性杂交原理，Taqman探针在和互补的 目的片段进行杂交时，杂交复合体稳定性 基本步骤：通过检测PCR过程中产生的荧光信号来区分等 位基因，每检测一个SNP位点需要 TaqMan探针(或分子信 标) ，PCR 后进行结果分析。 优点：准确度高，适合样本多、位点数量少的检测。 缺点：价格昂贵（探针合成费用高），仅检测已知SNP位 点，不能同时发现未知SNP。