SNP技術(shù)路線及分型質(zhì)控流程介紹

第一部分：背景介紹

SNP全稱Single Nucleotide Polymorphism,即單核苷酸多態(tài)，是指在基因組上單個(gè)核苷酸的變異，包括轉(zhuǎn)換、顛換、缺失和插入，形成的遺傳標(biāo)記，但實(shí)際上發(fā)生的只有兩種，即轉(zhuǎn)換和顛換,二者之比為2:1，轉(zhuǎn)換的幾率之所以高，可能是因?yàn)镃pG二核苷酸上的胞嘧啶殘基是人類基因組中最易發(fā)生突變的位點(diǎn)，其中大多數(shù)是甲基化的，可自發(fā)地脫去氨基而形成胸腺嘧啶。其數(shù)量很多，多態(tài)性豐富。一般而言，SNP是指變異頻率大于1%的單核苷酸變異。變異頻率小于1%的變異為突變(mutation)。在人類基因組中大概每1000個(gè)堿基就有一個(gè)SNP ,人類基因組上的SNP 總量大概是3 ×10E6 個(gè)。因此,SNP成為第三代遺傳標(biāo)志,人體許多表型差異、對(duì)藥物或疾病的易感性等等都可能與SNP有關(guān)。

在理想狀態(tài)下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在遺傳中是穩(wěn)定不變的，即保持著基因平衡。符合哈溫平衡是檢驗(yàn)SNP分型是否準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)。

SNP是研究人類家族和動(dòng)植物品系遺傳變異的重要依據(jù)，因此被廣泛用于群體遺傳學(xué)研究和疾病相關(guān)基因的研究。

第二部分：SNP的類型及應(yīng)用

SNP類型：

內(nèi)含子SNP（Intronic SNP）--不導(dǎo)致氨基酸的改變

調(diào)控區(qū)SNP（Regulatory region SNP）--影響蛋白表達(dá)量的調(diào)控

編碼區(qū)SNP（Coding region SNP）--包括同義和非同義的，非同義的改變蛋白編碼的序列

應(yīng)用：

1、遺傳圖譜繪制的標(biāo)記；

2、疾病診斷和疾病易感基因的鑒別；

3、藥物基因組學(xué)研究和新藥篩選；

4、藥物代謝和藥物遺傳學(xué)；

5、法醫(yī)鑒定和個(gè)體識(shí)別；

6、群體遺傳學(xué)研究和遺傳多態(tài)性分析；

7、物種鑒定、菌種鑒定等。

第三部分：技術(shù)路線

1.技術(shù)路線及其特點(diǎn)

Hi-SNP 分型服務(wù)

Hi-SNP 結(jié)合多重 PCR 技術(shù)和高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)需要檢測(cè)的位點(diǎn)設(shè)計(jì)特異性引物，在單管內(nèi)進(jìn)行多重PCR 擴(kuò)增，不同的樣本以不同的 Barcode 引物區(qū)分。混合樣本后，在 Ion Proton/illumina Hiseq/illumina X10平臺(tái)上，對(duì)擴(kuò)增子進(jìn)行高通量測(cè)序。測(cè)序結(jié)果使用生物信息學(xué)方法，區(qū)分不同的樣本，最終獲得每個(gè)位點(diǎn)的SNP 信息。高通量測(cè)序能一次對(duì)幾百萬(wàn)條 DNA 分子進(jìn)行序列測(cè)定，相比其他的 SNP 檢測(cè)技術(shù)，基于高通量測(cè)序的 SNP 分型具有更準(zhǔn)確、更靈敏的特點(diǎn)。

技術(shù)路線：

技術(shù)特點(diǎn)：

2、分型流程及質(zhì)控

流程：

a. 位點(diǎn)評(píng)估：物種，版本，位置信息→同源性評(píng)估

b. 引物設(shè)計(jì)及合成：根據(jù)擴(kuò)增子設(shè)計(jì)引物

c. 樣本抽提及質(zhì)控：測(cè)濃度：20ng/uL，OD260/OD280：1.8-2.0；電泳：主帶清晰無(wú)拖尾

d. 小試：多重PCR引物優(yōu)化；PCR體系優(yōu)化

e. 大規(guī)模生產(chǎn)建庫(kù)：查漏補(bǔ)缺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：出率95%以上

f. 測(cè)序

g. 數(shù)據(jù)分析，出具報(bào)告

SNP分型質(zhì)控方案：

a. 信號(hào)唯一

b. 陰性對(duì)照：實(shí)驗(yàn)室“分區(qū)”，避免交叉污染；大規(guī)模實(shí)驗(yàn)的“節(jié)奏控制”

c. 重復(fù)對(duì)照：大規(guī)模實(shí)驗(yàn)時(shí)內(nèi)部設(shè)置重復(fù)對(duì)照，由實(shí)驗(yàn)人員自身復(fù)核；做實(shí)驗(yàn)方案時(shí)的數(shù)據(jù)與大規(guī)模實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)對(duì)照，由質(zhì)控人員復(fù)核

d. HWE評(píng)估