SNP及检测技术
疾病相关基因SNP的分析与验证
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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。
SNP检测
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SNP(single nucleotide polymophism) ,即单核苷酸多态,是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态。
一般来说,一个SNP 位点只有两种等位基因,因此又叫双等位基因。
SNP研究包括SNP发现(discovery)、SNP验证(validation)以及SNP筛选(Screening or Scoring)。
广泛用于群体遗传学研究(如生物的起源、进化及迁移等方面,将逐渐取代微卫星而成为新一代的分子生物学标记),和疾病相关基因的研究,在药物基因组学、诊断学和生物医学研究中起重要作用。
1.直接测序法在所有SNP的检测方法中,对待检测片段进行直接扩增、测序是最为准确的方法,也是SNP 分析的金标准。
通过直接测序方法进行SNP检测的检出率接近100%。
服务内容(1)样品基因组DNA提取(2)根据不同的区域进行引物设计、合成(3)对所有样品进行基因扩增并纯化(4)测序(5)统计与分析客户提供血液样品:样品为EDTA抗凝或柠檬酸钠抗凝,样品量大于1ml,样品采集后于-20℃或-80℃保存;组织样品:样品可以为新鲜组织(最好-80℃保存)、石蜡包埋组织或95%乙醇中固定的组织,组织量大于50µg 细胞、菌液等。
我们提供详细的实验流程;电泳图;测序谱图;SNP基因型统计结果。
2.Taqman探针法(定量PCR)客户根据实验要求挑选出SNPs后,提交给我们进行引物与探针设计与合成,通过进行基因组DNA抽提,并进行定量PCR检测,帮您轻松完成大量样品的检测与分析。
技术特点适合位点数量少,样本通量高的检测;应用定量PCR仪进行定量检测;操作简便,只需一步PCR 反应,无须进行纯化和预处理,直接上机检测;结果清晰,软件分析结果界面友好,标出了每个样本的基因型及荧光强度,非常直观。
服务内容引物及探针的设计及合成;样品DNA抽提;PCR方案的制定;上机检测,数据采集与分析客户提供血液样品:样品为EDTA抗凝或枸椽酸钠抗凝,样品量大于1ml,样品采集后于-20℃或-80℃保存;组织样品:样品可以为新鲜组织(最好-80℃保存)、石蜡包埋组织或95%乙醇中固定的组织,组织量大于50µg 细胞、菌液等。
SNP及检测技术
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1定义: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。
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。
SNP所表现的多态性只涉及到单个碱基的变异,这种变异可由单个碱基的转换(transition)或颠换(transversion)所引起,也可由碱基的插入或缺失所致。
但通常所说的SNP并不包括后两种情况。
单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组上单个核苷酸的变异,包括置换、颠换、缺失和插入。
所谓转换是指同型碱基之间的转换,如嘌呤与嘌呤( G2A) 、嘧啶与嘧啶( T2C) 间的替换;所谓颠换是指发生在嘌呤与嘧啶(A2T、A2C、C2G、G2T) 之间的替换。
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。
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 ×106个。
依据排列组合原理,SNP 一共可以有6种替换情况,即A/ G、A/ T、A/ C、C/ G、C/ T 和G/ T ,但事实上,转换的发生频率占多数,而且是C2T 转换为主,其原因是Cp G的C 是甲基化的,容易自发脱氨基形成胸腺嘧啶T , Cp G 也因此变为突变热点。
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)。
SNP检测原理和应用
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SNP检测原理和应用SNP(单核苷酸多态性)是指在基因组中存在的单个核苷酸变异,也是造成个体之间遗传差异的主要形式之一、SNP检测原理是通过不同的技术手段检测基因组的SNP位点,并将不同个体之间的SNP变异与疾病、药物反应等进行关联分析,从而用于研究和预测人类复杂疾病的发生机制和个体化治疗。
SNP检测的主要技术包括基于凝胶电泳的限制片段长度多态性(RFLP)、聚合酶链反应(PCR)扩增测序、DNA芯片技术和基因测序等。
其中,RFLP是早期应用最广的技术,主要通过特定限制酶酶切目标DNA片段,然后通过凝胶电泳分离DNA片段,根据不同基因型的片段长度差异进行分型和分析。
PCR扩增测序技术则通过特定引物扩增目标DNA片段,再通过测序技术获得具体的SNP位点信息。
DNA芯片技术则通过固相杂交将DNA片段与特定的SNP探针结合,然后通过荧光标记的信号检测技术获得SNP位点信息。
而基因测序技术则是目前应用最广泛和高通量的SNP检测技术,通过测序获得整个基因组的SNP信息。
SNP检测的应用非常广泛。
首先,SNP检测可用于研究人类复杂疾病的发病机制。
复杂疾病的发生不仅受到环境因素的影响,还与多个基因的相互作用有关。
通过SNP检测,可以发现与复杂疾病相关的SNP位点,并进一步研究这些位点与疾病的关联关系以及其在疾病发生发展过程中的作用。
这为疾病预防、治疗和个体化医疗提供了重要的依据。
其次,SNP检测可用于预测个体对药物的反应和副作用。
由于个体对药物的反应存在巨大的差异,因此通过SNP检测可以发现与药物代谢、药物作用靶点相关的SNP位点,并据此预测个体对药物的反应。
这样可以实现个体化的用药方案,提高药物疗效,减少副作用。
此外,SNP检测还可以用于亲子鉴定、法医学鉴定、种群遗传学研究、植物和动物遗传改良等领域。
例如,通过SNP检测可以判断是否为亲生子女,鉴定遗传疾病的患者或罪犯,追溯人类的遗传演化历程,以及选择适应环境的作物和动物品种。
SNP分析原理方法及其应用
![SNP分析原理方法及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/c0ebb22526d3240c844769eae009581b6bd9bd8e.png)
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。
SNP的原理以及应用原理
![SNP的原理以及应用原理](https://img.taocdn.com/s3/m/9bd03157b6360b4c2e3f5727a5e9856a5612263f.png)
SNP的原理以及应用原理SNP(Single Nucleotide Polymorphism)是基因组中最常见的遗传变异形式之一,是指在单个核苷酸上的变异。
与更大的结构更改(如基因重排)相比,SNP是一种小规模的遗传变异,但在种群中非常普遍,具有广泛的生物学和医学意义。
SNP的原理涉及到基因组中单个碱基对的突变,这些突变可能会影响基因的功能和调控。
SNP的研究和应用广泛存在于各个领域,包括基因组学、医学遗传学、物种起源和进化研究等。
SNP的形成是由于DNA复制等生物过程中出现的突变,导致一个碱基被另一个碱基替代。
这些突变可能在基因组中产生不同的等位基因,进而影响个体的表型。
SNP可以分为两类,即单碱基替代SNP和插入/缺失SNP。
单碱基替代SNP是指一个核苷酸被另一个核苷酸替代,如C替代为T;而插入/缺失SNP是指在一个位置上插入或缺失了一个核苷酸,导致碱基对的个数发生变化。
这些SNP变异可能会对蛋白质的结构和功能产生影响,进而影响生物的表型特征。
SNP的应用原理包括SNP鉴定、SNP位点检测和SNP关联分析等。
SNP鉴定是指确定群体中SNP的存在,并确定不同等位基因的频率。
通常,SNP鉴定需要使用高通量测序技术,如全基因组测序或目标区域测序。
这些技术可以同时检测大量的SNP,并确定它们的存在和频率。
SNP鉴定对于确定个体或种群之间的遗传差异以及进化关系具有重要意义。
SNP位点检测是指针对一些SNP位点的检测,以确定个体是否携带特定的等位基因。
这是一种快速和准确的方法来检测和诊断基因相关的疾病。
SNP位点检测可以通过PCR扩增和测序分析等方法来实现。
在医学遗传学中,SNP位点检测被广泛用于预测个体对药物的反应,从而为特定患者提供个体化的治疗方案。
SNP关联分析是指研究SNP和特定表型(如疾病)之间的关联性。
这种分析可以通过将个体的SNP数据与表型数据进行关联来实现。
例如,研究者可以将患者的SNP数据与他们在特定疾病上的表型进行比较,以确定SNP是否与该疾病的风险相关。
SNP的原理和应用
![SNP的原理和应用](https://img.taocdn.com/s3/m/9cf833af5ff7ba0d4a7302768e9951e79b8969fd.png)
SNP的原理和应用1. 简介SNP(Single Nucleotide Polymorphism),即单核苷酸多态性,是指基因组中单个核苷酸的变异,常常出现在基因的编码区和非编码区,是人类和其他物种基因组的重要组成部分。
SNP的发现和研究对于遗传学、基因组学以及人类疾病的研究具有重要意义。
2. SNP的原理SNP的形成是由于基因组中的碱基对发生突变,导致一个碱基替换成另外一个碱基。
SNP的存在可以影响基因的功能以及物种个体的表型差异。
SNP的分析通常是通过对DNA序列的测序和比对来进行的。
SNP的主要类型包括:纯合SNP(homozygous SNP)和杂合SNP (heterozygous SNP),前者指的是同一位点上两个等位基因中只有一种存在,后者指的是同一位点上两个等位基因都存在。
3. SNP的检测方法目前,常用的SNP检测方法主要包括基于PCR的方法、测序方法以及芯片分析方法。
3.1 基于PCR的方法基于PCR的SNP分析方法包括引物延伸(Primer Extension)、限制性片段长度多态性(RFLP)以及引物扩增反应-聚合酶链式反应(ARMS-PCR)等。
这些方法结合了PCR技术和适当的检测技术,可以快速准确地检测SNP。
3.2 测序方法测序方法是一种直接测定DNA序列的方法,包括链终止法(Sanger测序)、高通量测序技术(如454测序、Illumina测序)以及单分子测序技术(如PacBio 测序)。
这些方法可以读取SNP位点的具体碱基序列,提供更准确的SNP检测结果。
3.3 芯片分析方法芯片分析方法是通过将已知的SNP探针固定在芯片上,再将待测DNA样本与探针进行杂交,最后通过芯片扫描和图像分析确定SNP型态。
芯片分析方法具有高通量、高准确性和高效率的特点。
4. SNP的应用SNP在遗传学研究、人类疾病研究以及个体化医疗等领域有着广泛的应用。
4.1 遗传学研究SNP的广泛分布使其成为遗传学研究的理想工具。
分子生物学第五章-分子生物学的常规技术(四)SNP及其应用
![分子生物学第五章-分子生物学的常规技术(四)SNP及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/85d48e73e2bd960590c67792.png)
具有转换型变异的SNP约占SNP总量的2/3左右。
转换的发生率总是明显高于其它几种变异,而 且在CG序列上出现最为频繁,多是发生C—T的转换, 原因是CG中的C是甲基化的,它能自发的脱氨基而替 换为胸腺嘧啶。
一致。
ATP驱动萤光素酶介导的萤光素向氧化萤光素
(oxyluclferin)的转化,氧化萤光素发出与ATP含量成正
比的可见光信号。
光信号由CCD摄像机检测并通过相应的软件得到反映。
每个峰的高度(光信号)与反应中掺入的核苷酸数成正 比,ATP和未掺入的dNTP由双磷酸酶降解,猝灭光信号, 并再生反应体系,加入另一种dNTP进行下一轮反应。随着 以上过程的循环进行,互补DNA链合成,DNA序列信号峰确
SNP的检测方法
单链构象多态性(single-strand conformational polymorphism,SSCP)
原理: 单链DNA的折叠结构是由单核苷酸序列
决定的,当某一个碱基发生突变时,便会直 接影响该链的构象,非变性聚丙烯酰胺凝胶 电泳时迁移率会发生改变。
SNP的检测方法
变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE) 原理:
基因调控区SNP(pSNP)
基因间随机编码区SNP(rSNP)
等三类。
因为编码区内的变异率占周围序列的 1/5,cRNP的总量显著少于其他两类SNPs。
cSNP又可分为2种:
同义cSNP(synonymous cSNP): 非同义cSNP(non-synonymous cSNP)
SNP检测方法汇总
![SNP检测方法汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/1763e9aae109581b6bd97f19227916888486b934.png)
SNP检测方法汇总SNP(Single Nucleotide Polymorphism)是存在于基因组中的最小的遗传变异单位,是指基因组中单个核苷酸发生变化的现象。
SNP检测方法是针对这些变异进行分析和检测的工具或技术。
本文将对目前常用的SNP检测方法进行汇总和介绍。
1.基于PCR的SNP检测方法PCR是一种常用的DNA复制技术,在SNP检测中有多种变体,包括追踪标记PCR(TaqMan PCR)、Allele-Specific PCR(AS-PCR)、限制性片段长度多态性(RFLP)PCR等。
这些方法都利用PCR扩增目标DNA片段,并通过引入特定的引物或酶切位点来区分不同等位基因的差异。
2.基于测序的SNP检测方法测序是一种直接测定DNA序列的方法,可以通过测序检测SNP。
在基于测序的SNP检测中,有两种主要的方法:Sanger测序和大规模并行测序(Next-Generation Sequencing,NGS)。
Sanger测序是一种经典的测序方法,能够准确地确定单个核苷酸的序列,但是对于大规模SNP检测来说成本较高。
而NGS技术则可以同时测定多个样本的DNA序列,且速度和成本都更高效。
3.基于芯片的SNP检测方法芯片技术是通过固相法在芯片上固定已知的DNA片段,再与样本中的DNA进行杂交来实现SNP检测。
常用的芯片技术包括基于碱基延伸法(Primer Extension Assay)的Oligonucleotide Ligation Assay (OLA)、基于碱基延伸法的SNPstream和基于液相杂交法的GeneChip等。
这些方法在检测过程中通常采用荧光探针标记样本的SNP位点,通过荧光检测的方式进行分析和鉴定。
4.基于质谱的SNP检测方法质谱技术是通过检测质量-电荷比(m/z)来对样本中的DNA片段进行分析和检测的方法。
基于质谱的SNP检测主要采用基因分型质谱法(genotyping mass spectrometry),其中常用的方法有MALDI-TOF质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry)和Sequenom质谱。
SNP检测方法范文
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SNP检测方法范文SNP(Single Nucleotide Polymorphism,单核苷酸多态性)是一种常见的遗传变异类型,它指的是基因组中单个核苷酸的变异,这种变异可能会导致个体间的差异,包括对疾病易感性、药物反应以及其他特征的影响。
因此,对SNP进行快速、准确的检测成为了当今遗传研究的重要任务之一、本文将介绍几种常用的SNP检测方法。
1. PCR-RFLP(Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism):这是一种最早被使用的SNP检测方法。
它基于PCR扩增SNP位点周围的DNA序列,然后用限制性内切酶进行酶切。
由于SNP位点的突变可能导致酶切位点的消失或生成,通过分析产生的DNA片段的长度差异,可以确定该位点上的SNP类型。
2. Sanger测序法(Sanger sequencing):这是一种经典的DNA测序方法,也可以用于SNP的检测。
方法是通过PCR扩增SNP位点附近的DNA序列,并使用荧光标记的末端引物进行测序。
通过分析测序结果,可以确认SNP位点上的碱基变异。
3. TaqMan探针法:这是一种基于荧光信号的SNP检测方法。
方法利用了TaqMan探针在荧光信号上的变化,从而实现对SNP的检测。
基本原理是引入两个探针,一个与正常碱基互补,另一个与变异碱基互补,进而实现对SNP类型的区分。
4. MassARRAY系统(Sequenom):这是一种基于质谱分析的SNP检测方法。
该系统使用基质辅助激光解吸离子化时间飞行质谱(MALDI-TOF MS)技术,通过测量SNP位点的质荷比(m/z),可以区分不同的SNP类型。
5. SNP芯片(SNP Array):这是一种高通量的SNP检测技术。
SNP 芯片基于DNA杂交原理,将待测DNA样本与芯片上的大量探针进行杂交。
通过信号的检测和分析,可以获得待测样本的SNP信息。
SNP检测方法
![SNP检测方法](https://img.taocdn.com/s3/m/1e63e7d2bb4cf7ec4afed062.png)
一大类是以单链构象多态性(SSCP) 、变性梯度凝胶电泳(DDGE) 、酶切扩增多态性序列(CAPS) 、等位基因特异性PCR (allele-specific PCR,AS-PCR)等为代表的以凝胶电泳为基础的传统经典的检测方法另一大类是以直接测序DNA芯片变性、高效液相色谱(DHPLC)、质谱检测技术高分辨率溶解曲线(HRM)等为代表的高通量自动化程度较高的检测方法。
1.单链构象多态性(SSCP)方法的原理是PCR扩增的DNA片段在变性剂条件下,通过高温处理使双链DNA扩增片段解旋并且维持单链状态,进一步进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳。
由于DNA单链的空间构象决定着其迁移率,相同长度的DNA单链,若某单个碱基存在差异,则形成迥然不同的空间构象,就会显示出带型的差异(多态型) 。
优点:该方法简便灵敏快速成本低缺点:PCR-SSCP适用于小的DNA片段,长度小于500 bp,如果DNA片段太长,DNA单链很难形成稳定发夹结构。
但是该方法只能对突变进行较为粗略地检测,不能确定突变的具体位置和类型;而且对电泳条件的要求非常严格。
2.变性梯度凝胶电泳(DDGE)在DNA序列中,4种碱基的组成和排列存在差异,致使不同序列的DNA双链有着不同的解旋温度当DNA分子在含浓度梯度变性剂的聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳时,由于解旋的状况与其序列高度相关,使得不同DNA片段形成相互分开的条带。
DGGE利用双链DNA分子在含有一定浓度梯度变性剂的凝胶中进行电泳时,由于存在突变的双链DNA分子和不存在突变的双链DNA分子在不同的部位解旋而区分即使只有一个碱基对的不同,两个双链DNA分子在不同的时间发生部分解旋,随之形成有差异的电泳条带。
由于存在突变DNA片段和正常DNA 片段的Tm值有差异,从而发生迥然不同的解旋行为,TGGE通过设置温度梯度在聚丙烯酰胺凝胶电泳中分离DNA差异片段。
优点:DGGE能够检测长达1 kb的DNA片段,若SNP恰好出现在发生部分解旋的DNA区域内,其检出率可以高达100%,特别是100~500 bp长度的片段。
SNP的检测方法(直接测序法与PCR-SSCP)
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SNP的检测方法(直接测序法与PCR-SSCP)人类基因组中存在着广泛的多态性,最简单的多态形式是发生在基因组中的单个核苷酸的替代,即单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)。
S NP通常是一种二等位基因的(biallelic),即二态的遗传变异,SNP的数量大、分布广,在组成人类基因组的30亿个碱基中,平均每1000个就有一个SNP。
SNP作为第三代遗传标记,在复杂疾病的基因定位、关联分析、个体疾病易感性分析与药物基因组学的研究中发挥着愈来愈重要的作用。
1.直接测序法进行SNP分析在所有SNP的检测方法中,对欲检测片段进行直接扩增、测序是最为准确的方法。
通常情况下,纯合型SNP位点的测序峰为单一峰型,而杂合型SNP位点的测序峰为套峰,因而很容易将其区分开来。
通过直接测序方法进行SNP检测的检出率接近100%。
2. PCR-SSCP方法单链构象多态性分析(single-strand conformation polymorphism,SSCP)是一种简单、高效地检测DNA或RNA序列中点突变的技术,由于实验成本较低,也是一种目前较为常用的方法。
检测原理:单链DNA片段呈复杂的空间折叠构象,这种立体结构主要是由其内部碱基配对等分子内相互作用力来维持的,当有一个碱基发生改变时,会或多或少地影响其空间构象,使构象发生改变,空间构象有差异的单链DNA分子在聚丙烯酰胺凝胶中受排阻大小不同。
因此,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE),可以非常敏锐地将构象上有差异的分子分离开。
需要注意的问题:A.PCR-SSCP只能作为一种突变检测方法,要最后确定突变的位置和类型,还需进一步测序。
B.由于SSCP是依据点突变引起单链DNA分子立体构象的改变来实现电泳分离的,这样就可能会出现当某些位置的点突变对单链DNA分子立体构象的改变不起作用或作用很小时,再加上其他条件的影响,使聚丙烯酰胺凝胶电泳无法分辨造成漏检。
SNP检测方法汇总
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TaqMan SNP基因分型技术方法:此技术是由美国Life technologies公司研发的SNP分型技术,其技术原理如下简介。
PCR 反应时,加入一对两端有不同荧光标记的特异探针来识别不同的等位基因(allele1和allele2),5’端为报告荧光基团(reporter),3’端为淬灭荧光基团(quencher)。
PCR过程中,两个探针能与正向引物和反向引物之间的互补序列特异退火结合。
当探针以完整形式存在时,由于能量共振转移,荧光基团只发出微弱荧光。
特异的探针与相应的等位基因杂合后,DNA聚合酶发挥5’到3’外切酶活性,把报告荧光基团切割下来,脱离了3’端淬灭荧光基团的淬灭作用(quench),从而发出荧光。
两个探针的5’端标有不同的荧光(FAM或VIC),3’端标有MGB 淬灭基团结合体。
根据检测到的不同荧光,可以判断相应的样本的SNP 等位基因型。
整个技术的示意图如下:应用领域:本方法适用于多个涉及到SNP分型的遗传研究领域。
尤其适合针对全基因组SNP 关联研究获得的初步阳性位点,以及全基因组测序得到的大量初筛突变位点进行进一步的大样品验证研究。
RFLP (多重荧光)SNP分型技术已知的很多SNP位点正好位于限制性内切酶的识别区域,针对这些SNP位点我们就可以使用此方法进行SNP分型。
尤其是对于大样品量的多个SNP分型来说,此方法的优势较为明显。
技术方法:RFLP技术于1980年由人类遗传学家Bostein提出。
它是第一代DNA分子标记技术。
Donis—Keller利用此技术于1987年构建成第一张人的遗传图谱。
DNA分子水平上的多态性检测技术是进行基因组研究的基础。
已被广泛用于基因组遗传图谱构建、基因定位以及生物进化和分类的研究。
RFLP是根据不同品种(个体)基因组的限制性内切酶的酶切位点碱基发生突变,或酶切位点之间发生了碱基的插入、缺失,导致酶切片段大小发生了变化,通过电泳将其区分。
snp分子标记的原理及应用
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SNP分子标记的原理及应用概述单核苷酸多态性(SNP)是一种常见的基因组变异,它在基因组中占据重要地位。
SNP作为一种重要的分子标记,具有许多应用。
本文将从SNP的基本原理开始介绍,然后探讨SNP分子标记在遗传研究、医学诊断、农业育种等领域的应用。
SNP的原理SNP是指在基因组中单个核苷酸处发生的变异。
这些变异可以导致个体间的遗传差异,可能与疾病易感性、药物反应性、表型特征等相关。
SNP的形成有多种机制,包括突变、重组、等位基因演化等。
SNP的检测方法SNP的检测可以采用多种方法,其中最常用的方法包括:1.基于PCR的方法:通过特异性引物扩增目标SNP区域,并使用限制性内切酶或测序等技术进行检测。
2.基于芯片的方法:利用芯片上固定的DNA探针与样品DNA杂交,通过检测信号强度来确定SNP的基因型。
3.基于测序的方法:利用高通量测序技术对样品DNA进行测序,通过分析碱基对应位置碱基的差异来确定SNP。
4.基于大规模变异分析的方法:利用高通量基因分型技术,如SNP芯片、全基因组关联研究等,进行全基因组范围的SNP检测。
SNP分子标记的应用遗传研究SNP分子标记在遗传研究中发挥着重要的作用。
它可以用于构建遗传连锁图谱、进行群体遗传结构分析以及进行复杂疾病的关联分析。
通过分析SNP与特定性状的关系,可以探索人类遗传变异与疾病发生发展的相关性。
医学诊断SNP分子标记在医学诊断中具有潜在的应用。
通过分析个体SNP的基因型,可以帮助预测个体对某些药物的反应性以及易感性疾病的风险。
此外,SNP分子标记也可以用于亲子鉴定以及疾病致病基因的筛查。
农业育种SNP分子标记在农业育种中被广泛应用。
通过分析作物或家畜的SNP基因型,可以鉴定优良品种、预测物种的遗传背景、进行种质资源保护和遗传改良。
SNP分子标记的应用可以有效提高育种工作的效率和准确性。
DNA人身鉴定SNP分子标记在人身鉴定领域也起到了重要作用。
通过对个体的SNP基因型进行分析,可以确定个体的遗传信息,用于刑事侦破、亲子关系鉴定以及基因地理学研究等方面。
SNP检测方法
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SNP检测方法(百度知道)现在SNP的常用检测方法主要有:Taqman法、质谱法、芯片法、测序法。
Taqman法:准确性高,适合于大样本、少位点,价格比较贵;质谱法:准确性高,适合于大样本、多位点(能检测25个位点);芯片法:准确性较低,适合于超多位点分析;测序法:非常准备,但是价格也非常的高,但是对于少样本、超多位点还是非常好的选择。
人们对SNP 的研究方法进行了许多探索和改进。
SNP 分析技术按其研究对象主要分为两大类,即:①对未知SNP 进行分析,即找寻未知的SNP 或确定某一未知SNP 与某遗传病的关系。
检测未知SNP 有许多种方法可以使用,如温度梯度凝胶电泳( TGGE) 、变性梯度凝胶电泳(DGGE) 、单链构象多态性(SSCP) 、变性的高效液相色谱检测(DHPLC) 、限制性片段长度多态性(RFL P) 、随机扩增多态性DNA(RAPD) 等,但这些方法只能发现含有SNP 的DNA 链,不能确知突变的位置和碱基类别,要想做到这一点,必须对那些含有SNP 的DNA 链进行测序。
②对已知SNP 进行分析,即对不同群体SNP遗传多样性检测或在临床上对已知致病基因的遗传病进行基因诊断。
筛查已知SNP 的方法有等位基因特异寡核苷酸片段分析(ASO) 、突变错配扩增检验(MAMA) 、基因芯片技术(gene chips) 等。
由于人类基因工程的带动,许多物种都已开始了基因组的项目,并建立了大量数据库,比较这些来自不同实验室不同个体的序列, 就可以检测到SNP。
目前,可供利用的公开SNP 网上资源主要包括: ①由美国国立卫生研究院( National Institutes of Health ,NIH) 提供的主要是与癌症和肿瘤相关的候选SNP 数据库: http :/ / cgap. nci. nih. gov/ GAI ;②由NIH 开辟的适于生物医学研究的dbSNP 多态性数据库: http :/ / www. ncbi. nlm. nih. gov/ SNP ; ③德国的HGBAS 网站提供的人类SNP 数据库:http :/ / hgbas. Cgr. ki. sei 等。
SNP检测方法综述
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SNP检测方法综述SNP(Single Nucleotide Polymorphism)是人类基因组中最常见的遗传变异形式,它指的是在基因组中单一核苷酸的碱基发生变化所引起的遗传多态性。
SNP检测是一种用于研究个体间基因差异的重要技术,对于理解人类遗传多样性、疾病发生机制和药物反应等方面具有重要意义。
本文将综述常见的SNP检测方法,包括PCR-RFLP、TaqMan、MALDI-TOF、SNP芯片和基因测序方法。
PCR-RFLP(Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism)是最早也是最简单的SNP检测方法之一、它基于PCR技术扩增SNP位点的DNA片段,然后使用限制性内切酶切割扩增产物,并通过凝胶电泳的方法分离不同的限制性片段。
由于SNP会改变限制性内切酶切割位点,因此产生的限制性片段长度会有差别。
通过观察不同长度的片段,可以确定个体是否携带了该SNP。
TaqMan是一种基于荧光探针的SNP检测方法。
在TaqMan检测中,使用两个引物与单个碱基变异位点周围的DNA序列部分匹配。
其中一个引物带有FAM荧光标记,另一个带有VIC荧光标记。
当引物与模板DNA序列匹配时,TaqMan酶切的过程会释放出FAM标记的荧光信号。
然而,如果碱基变异导致引物无法与模板DNA匹配,则没有释放荧光信号。
通过荧光信号的检测,可以判断个体是否携带该SNP。
MALDI-TOF(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight)是一种基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱技术,也可以用于SNP检测。
在SNP检测中,使用基于质谱分析的技术,先将PCR扩增的SNP位点DNA片段与一个特定的质量标准DNA片段混合。
通过质谱仪的离子化和飞行时间分析,可以确定SNP片段和质谱分析标准片段的质量和相对含量。
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1定义: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。
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。
SNP所表现的多态性只涉及到单个碱基的变异,这种变异可由单个碱基的转换(transition)或颠换(transversion)所引起,也可由碱基的插入或缺失所致。
但通常所说的SNP 并不包括后两种情况。
单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组上单个核苷酸的变异,包括置换、颠换、缺失和插入。
所谓转换是指同型碱基之间的转换,如嘌呤与嘌呤( G2A) 、嘧啶与嘧啶( T2C) 间的替换;所谓颠换是指发生在嘌呤与嘧啶(A2T、A2C、C2G、G2T) 之间的替换。
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。
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 ×106个。
依据排列组合原理,SNP 一共可以有6种替换情况,即A/ G、A/ T、A/ C、C/ G、C/ T 和G/ T ,但事实上,转换的发生频率占多数,而且是C2T 转换为主,其原因是Cp G的C 是甲基化的,容易自发脱氨基形成胸腺嘧啶T , Cp G 也因此变为突变热点。
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。
SNP 在动物基因组中分布广泛,每一个核苷酸发生突变的概率大约为10 - 9 。
由于选择压力,SNP在单个基因、整个基因组中以及种群间的分布是不均匀的。
SNP 在非编码区中要多于编码区,而且在编码区也是非同义突变(有氨基酸序列的改变) 的频率比其他方式突变的频率低得多[4 ] 。
而基因间,同一种基因中的编码SNP (coding SNP ,cSNP) 的数目也不相同,可从0~29 个不等。
多项研究同时发现不同种族间SNPs 的数目也是不同的,非洲人群及非裔种族中SNPs 数量最多,而其他种群的SNPs 要少得多,因此通过比较亚群间等位基因的频率将有助于阐明种族的结构和进化。
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.但它在遗传性疾病研究中却具有重要意义,因此cSNP的研究更受关注。
从对生物的遗传性状的影响上来看,cSNP又可分为2种:一种是同义cSNP (synonymous cSNP),即SNP所致的编码序列的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;另一种是非同义cSNP(non-synonymous cSNP),指碱基序列的改变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。
先形成的SNP在人群中常有更高的频率,后形成的SNP所占的比率较低。
各地各民族人群中特定SNP并非一定都存在,其所占比率也不尽相同,但大约有85%应是共通的。
自身的特性:1)SNP数量多,分布广泛。
据估计,人类基因组中每1000个核苷酸就有一个SNP,人类30亿碱基中共有300万以上的遍布于整个人类基因组中,根据SNP在基因中的位置,可分为基因编码区SNPs(Coding-region SNPs,cSNPs)、基因周边SNPs (Perigenic SNPs,pSNPs)以及基因间SNPs(Intergenic SNPs,iSNPs)等三类。
2) SNP适于快速、规模化筛查。
组成DNA的碱基虽然有4种,但SNP一般只有两种碱基组成,所以它是一种二态的标记,即二等位基因(biallelic)。
由于SNP 的二态性,非此即彼,在基因组筛选中SNPs往往只需+/-的分析,而不用分析片段的长度,这就利于发展自动化技术筛选或检测SNPs。
3)SNP等位基因频率的容易估计。
采用混和样本估算等位基因的频率是种高效快速的策略。
该策略的原理是:首先选择参考样本制作标准曲线,然后将待测的混和样本与标准曲线进行比较,根据所得信号的比例确定混和样本中各种等位基因的频率。
4)易于基因分型。
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:(1)鉴别基因型所采用的化学反应,常用的技术手段包括:DNA分子杂交、引物延伸、等位基因特异的寡核苷酸连接反应、侧翼探针切割反应以及基于这些方法的变通技术;(2)完成这些化学反应所采用的模式,包括液相反应、固相支持物上进行的反应以及二者皆有的反应。
(3)化学反应结束后,需要应用生物技术系统检测反应结果。
绝大多数疾病的发生与环境因素和遗传因素的综合作用有关,通常认为是在个体具有遗传易感性的基础上,环境有害因素作用而导致疾病。
不同群体和个体对疾病的易感性、抵抗性以及其他生物学性状(如对药物的反应性等)有差别,其遗传学基础是人类基因组序列的变异性,其中最常见的是SNP.易感基因的特点是基因的变异本身并不直接导致疾病的发生,而只造成机体患病的潜在危险性增加,一旦外界有害因素介入,即可导致疾病发生。
另外在药物治疗中,易感基因的变异造成药物对机体的疗效和副作用不同。
随着人类基因组计划的进展,人们愈来愈相信基因组中的SNP 有助于解释个体的表型差异、不同群体和个体对疾病,特别是对复杂疾病的易感性以及对各种药物的耐受性和对环境因子的反应。
因此,寻找和研究SNP 已成为人类基因组计划的内容和目标之一。
多态性与突变的区别1、多态性是一个群体概念,多态性指这个差异占群体的1%以上。
否则就叫突变(小于1%)2、SNP是多态性中的一种,只是进一步限定了差异只是单碱基。
3、SNP一般来说,是全部体一样的基因型(除开嵌合体)。
4、突变一般不是一个个体全部的变化。
5、如果突变发生在生殖,则可以遗传,但是只要这个突变群没有达到总群体的1%,它就只是一个突变株/系。
达到了1%就是多态性了。
常用数据库:Human Gene Mutation Database (HGMD) TSC) 1 cm当前SNP功能研究主要有以下几方面:SNP 的分型技术可分为两个时代,一为凝胶时代,二为高通量时代。
凝胶时代的主要技术和方法包括限制性酶切片段长度多态性分析(RFLP)、寡核苷酸连接分析(OLA)、等位基因特异聚合酶链反应分析(AS2PCR)、单链构象多态性分析(SSCP)、变性梯度凝胶电泳分析(DGGE),虽然这些技术与高通量时代的技术原理大致一样,但是由于它不能进行自动化,只能进行小规模的SNP分型测试,所以必然会被淘汰。
高通量时代的SNP分型技术按其技术原理可分为:特异位点杂交(ASH)、特异位点引物延伸(ASPE)、单碱基延伸(SBCE)、特异位点切割(ASC)和特异位点连接(ASL)5 种方法。
此外,采用特殊的质谱法和高效液相层析法也可以大规模、快速检出SNP 或进行SNP 的初筛。
近年来已经在晶体上用“光刻法”实现原位合成,直接合成高密度的可控序列寡核苷酸,使芯片法显示出强大威力,对SNP 的检测可以自动化、批量化,并已在建立SNP 图谱方面投入实际应用。
芯片法有望在片刻之间评价整个人类基因组。
1)报告基因转染技术:这一技术主要用于研究启动子SNP对于mRNA转录效率,是通过观察转录结局来判断SNP是否具有功能。
2)EMSA技术:通过在体外合成含SNP位点的寡核苷酸与转录因子特异性结合,观察结合的强度和效率,但是该技术由于只人工合成较短长度的寡核苷酸,没有考虑SNP 周围遗传背景环境的影响,因此在重复性和说服力上不强。
3)ChiP技术:该技术通过超声将染色体碎片化,再将碎片化的核酸与转录因子的结合,最后通过PCR技术观察判断结合的效率和强度,该技术克服了EMSA的一些缺点,当前做的文献较多。
5 SNP产生功能的机制研究的个人之所见1.对大多数SNP而言,都由于位于一些非编码区域而不产生明显的功能性影响,此时做SNP功能意义不大。
2.启动子SNP研究是做的人最多的,相关实验技术都比较成熟,其产生功能的机制主要是影响TF与启动子的的结合能力,从而调控基因的转录。
3.编码区SNP有同义和非同义2种,非同义突变由于会导致氨基酸的变化,从而影响蛋白质的功能,特别是发生在结构功能区域的SNP尤其重要,可是这方面的技术还存在瓶颈,做得相当少,据我所知要用什么诱导点突变的方法再去评价蛋白质功能的。
至于非同义突变,虽然没有明显的功能的分子机制,但是在遗传学上可能因为与附近的其它致病基因的表达或者SNP连锁,因此在流行病学上形成阳性结果一般以此解释。
4.内含子区域SNP产生功能的分子机制一般是与附近其它基因SNP连锁或者可能影响mRNA的剪接从而影响蛋白质的功能——很多研究中做INTRON发现有阳性结果解释不了,而且大多只是猜测。
PYRO测序用于SNP基因分型其实是一种段片段焦磷酸测序技术,在测序引物的引导下,完成段片段(含snp)的测序,从而实现基因分型。
缺点:不能检测长片段,对于重复序列没有办法。
原理简介1.测序引物与单链,PCR扩增的DNA模板相结合。
然后将其与DNA聚合酶、ATP硫酸化酶、荧光素酶和三磷酸腺苷双磷酸酶,以及底物APS和荧光素一起孵育。
2.四种dNTP之一被加入反应体系,如与模扳配对,此dNTP与引物的末端形成共价键,dNTP的焦磷酸基团(PPi)释放出来。
而且释放出来的Ppi的量与和模板结合的dNTP的量成正比。
sulfurylase在adenosine 5′ phosphosulfate存在的情况下催化PPi形成ATP,ATP驱动luciferase介导的Luciferin向oxyluciferin的转化,oxyluciferin发出与ATP量成正比的可见光信号。