基于核酸侵入反应的基因突变检测方法研究进展

肿瘤靶向药物治疗需要检测特异性的基因突变。尽管已开发出多种基于模板扩增的基因突变检测方法,但由于存在扩增产物交叉污 染的风险,其应用受到极大限制。基于信号扩增的核酸侵入反应,由于不存在扩增产物污染的风险,并且具有良好的单碱基识别特异性, 非常适用于基因突变的检测。因此,一系列基于核酸侵入反应的基因突变检测方法应运而生。综述若干基于核酸侵入反应的基因突变检测 方法原理与应用研究。     

新一代测序技术的研究进展

大规模DNA测序技术是揭秘人类和其它生物遗传密码的重要技术,在分子生物学和基础医学领域有广泛应用。第二代测序技术的出现使DNA测序的通量大幅提高,测序的成本大幅下降,原来只有在大型测序中心才能完成的测序任务现在已经可以在更多的实验室展开。但是,早期的第二代测序技术仍然存在诸如文库构建过程复杂、测序成本依然较高等缺点。为了克服上述缺点,近三年发展了几种新的第二代和第三代测序技术,这些技术不仅继承了早期第二代测序技术通量高的优点,而且在文库构建等方面取得了重要突破,进一步简化了测序操作,降低了测序成本,缩短了测序时间。本文就几种最新的大规模测序技术的原理、特点与发展趋势进行简要介绍。     

重组flap核酸内切酶1的表达及活性测定方法的建立

Flap核酸内切酶1(Flap endonuclease 1,FEN1)是一种能催化核酸侵入反应的核酸内切酶,可应用于信号放大检测方法,但该酶详细的表达纯化工艺尚无报道,并且活性难以准确测定,限制了其应用。通过合成嗜热古球菌Archaeoglobus fulgidus来源的FEN1基因序列,构建了p ET24a(+)-FEN1-His重组质粒,并通过优化表达条件,得到了FEN1最优表达条件为:37℃、200 r/min振荡培养8 h后,加入诱导剂IPTG至终浓度为0.05 mmol/L,再于37℃、200 r/min诱导表达11 h,最终经镍亲和层析成功纯化得到了分子量约为38 k Da的重组FEN1。同时建立了基于荧光标记探针的FEN1活性测定方法,准确测定了重组FEN1的活性,为建立基于该酶的核酸检测方法提供了可靠的酶活力依据。最终将重组FEN1用于实时荧光PCR偶联高特异核酸侵入信号扩增法检测了乙醛脱氢酶2基因(aldh2)的基因型,得到了准确的分型结果,表明重组FEN1能用于基因多态性的分型检测中,为发展基于核酸侵入反应的核酸检测方法提供了可靠的工具酶。     

结直肠癌无创筛查技术研究进展

结直肠癌和高危腺瘤的早期诊断及治疗,能够大大降低其死亡率。因而,在临床普及结直肠癌筛查有助于遏制该疾病的危害。目前,结肠镜检查是结直肠癌诊断的金标准,但该方法需要肠道准备,且具有侵入性,易造成肠道穿孔等缺点,导致患者依从性差,不利于其作为大规模筛查技术推广实施。近年来非侵入性的结直肠癌诊断方法发展迅速,这类方法主要通过检测粪便或血液样本中与结直肠癌发生相关的生物标志物,为结直肠癌的无创筛查提供了可能。但由于粪便、血液样本的成分复杂,对其中生物标志物的检测技术仍然在不断研究和完善中。本文分别从基于粪便样本和血液样本的检测技术两方面入手,探讨了近年来结直肠癌无创筛查技术的研究进展。     

多重环介导核酸等温扩增技术检测血液中常见病原体

背景：血液安全性筛查是输血前必要检测项目。目前临床采用血清学检测技术,存在较长的检测窗口期,易产生假阴性检测结果,造成输血交叉感染。目的：建立多重环介导核酸等温扩增技术,实现在一管反应体系内同时检测四种病原体：乙肝病毒,丙肝病毒,艾滋病毒和梅毒螺旋体。方法：通过限制性酶切处理多重环介导核酸等温扩增产物,利用酶切产物的长度分析扩增产物的种类,从而分析待测样本中含有何种血液病原体。结果：检测164例临床样本,其检测结果可以通过琼脂糖电泳,聚丙烯酰胺凝胶电泳及芯片电泳分析,且均可实现对多重扩增产物的酶切片段进行区分和鉴别。结论：多重环介导核酸等温扩增技术可以同时单管检测多种待测血液病原体,可以为临床提高简单、快速、高灵敏和高特异的检测技术。     

耐热荧光素酶的表达及热稳定焦磷酸测序体系的建立

焦磷酸测序是一种基于生物发光反应的实时DNA序列测定技术,其反应体系中的荧光素酶决定测序反应的灵敏度。传统焦测序反应使用的是野生型北美荧光素酶Photinus pyralis luciferase(PpL),该酶热稳定性较差,因此由该酶配制的焦磷酸测序反应体系对热不稳定,影响焦磷酸测序的灵敏度。为了建立热稳定的焦磷酸测序反应体系,全合成了耐热突变日本萤火虫荧光素酶的编码序列,并将其插入到表达载体pET28a(+)中构建重组质粒,将重组质粒转化到大肠杆菌中,筛选得到的阳性重组菌成功表达了N端带有6×His(组氨酸)标签的耐热突变日本萤火虫荧光素酶。利用镍亲和层析法,纯化得到了分子量约为60 kDa且比活为4.29×1010RLU/mg的重组蛋白。对重组耐热日本萤火虫荧光素酶的热稳定性研究结果表明,该酶在50℃时仍具有活性,在40℃下孵育25 min后活性保留了90%以上。与基于野生型北美荧光素酶的焦磷酸测序体系相比,由耐热日本萤火虫荧光素酶配制的测序反应体系对热稳定性有了极大的提高,该测序反应液在37℃放置1 h后仍能够得到正确的测序结果。研究结果为建立稳定可靠的现场及时快速焦磷酸测序反应体系奠定了基础。     

环介导等温扩增技术改进的研究进展

环介导等温扩增法(LAMP)是近年发展起来的新型核酸检测技术,因其检测特异性好、灵敏度高、时间短、无需热循环设备而在病原体检测中得到广泛应用。基于该技术进行的改造和改良也层出不穷,本文从该技术的方法改造、缩短反应时间和简化模板预处理、多重扩增产物分析、防止假阳性污染四个方面对近几年LAMP技术的发展进行综述,为今后以该技术平台为基础的创新和应用提供理论依据。     

焦磷酸测序测定SNP的常见问题与解决方法

目的：探讨焦磷酸测序技术对单核苷酸多态性分型因测序图谱中存在的一些典型问题而导致分型结果不准确的解决方法。方法：以VKORC1基因1639 G〉A位点、CYP2C19基因636 G〉A位点及UGT1A1基因TA重复序列（TA）6〉（TA）7的多态性检测为例,分别采用优化PCR条件、改变测序时dNTP的加入顺序以及设立外标校正的方法来解决上述问题,从而提高焦测序对SNP分型的准确性。结果：通过升高PCR退火温度,可以显著提高VKORC1基因的扩增特异性,降低了测序图谱中非特异性信号峰强度;通过优化测序时dNTP的加入顺序,CYP2C19基因636 G〉A位点的准确分型结果可通过观察测序图谱中相关信号峰的有无而简单获得,避免了比较信号峰的相对强度;通过比较待测样本与已知基因型的外标样本的测序图谱来确定待测样本的基因型,提高了对UGT1A1基因TA重复序列（TA）6〉（TA）7多态性的分型准确性。结论：本文针对焦测序在测定SNP时的常见问题所提出的相应解决方法不仅简单、经济有效,而且在临床应用方面具有可靠性。