HER2基因组DNA标准物质互通性研究

采用实验室建立的数字PCR方法 (ddPCR)和荧光定量PCR (qPCR)方法研究HER2基因组DNA标准物质的互通性,评价HER2基因组DNA标准物质与临床样本的互通性,为临床实验室检测提供具有互通性的可溯源标准物质.将研制的5个水平标准物质随机穿插于29例临床样本间,使用ddPCR方法与qPCR方法同时进行检测.参考美国临床实验室标准化协会(CLSI)指南文件EP30和中华人民共和国卫生行业标准基质效应与互通性评估指南WS/T356-2011的推荐,采用Deming回归法评价标准物质的互通性.结果显示,5种标准物质与临床样本之间具有良好的互通性,可以用于临床实验室对HER2基因拷贝数变异检测方法的方法验证和质量控制.     

数字PCR技术在核酸标准物质研制中的应用

在标准物质研制领域,生物标准物质的研制逐渐成为了研究热点,同时基于核酸的检测技术的开发与应用又推动了核酸标准物质的进程。核酸标准物质需要高级别、精准的定值方法,数字PCR作为单分子定量技术得到了广泛的应用。数字PCR是一种测定核酸分子的绝对定量方法,如微滴式数字PCR是采用油包水形成的微滴作为反应室,将含有DNA模板的反应溶液分配到大量独立的反应室中进行扩增反应,再通过统计反应室中的阳性信号来定量DNA的拷贝数,从而达到精确定量核酸拷贝数的目的。综述了近年来关于数字PCR及其在核酸标准物质研究领域的最新应用进展,重点综述了其在转基因检测、医疗诊断等领域的应用进展,以期为核酸标准物质的研制提供参考。     

人D6S1043-1型STR质粒DNA标准物质的研制

短串联重复序列（short tandem repeat,STR）是存在于人类基因组中的一类具有长度多态性的DNA序列,由含2~6个碱基对的重复单位串联构成。DNA STR分型检验是当前法庭科学进行个体识别和亲缘鉴定的主要依据。STR分型标准物质是DNA STR检验量值溯源的基础和关键物质,对其进行研究将极大推动我国法庭科学DNA STR检验的标准化进程。以STR基因座D6S1043为例,介绍人类基因组中STR序列的质粒DNA标准物质的制备过程。首先,合成包含13个重复单元（[ATCT]13）的D6S1043序列（定义为D6S1043-1）并将其与pUC57载体连接构建重组质粒,制备质粒溶液。其次,通过酶切鉴定、Sanger测序、多种STR分型试剂盒的分型鉴定等方法检验DNA序列的准确性。再次,采用微滴式数字PCR方法（droplet digital PCR,ddPCR）检测质粒浓度,评估质粒溶液的均匀性和稳定性。最后,由8家实验室协作,测定浓度标准值,综合分析均匀性检验、稳定性检验、定值过程等引入的不确定度,得到总不确定度;由6家实验室协作,测定D6S1043-1的分型值。结果表明：该标准物质的均匀性、稳定性良好,在-20 ℃可保存6个月,在4 ℃可保存14 d;核酸拷贝数为（7.7±1.2）×103 copies·μL-1;在D6S1043基因座上的分型值为13。人D6S1043-1型STR质粒DNA标准物质 [编号：GBW（E）091072] 是我国法庭科学DNA检验领域首批有证标准物质之一,其研制过程为其他STR基因座的质粒DNA标准物质的研制提供了一定的借鉴。     

脂肪酸标准物质的研究进展

脂肪酸是一类具有重要功能的生物分子,广泛存在于动植物体内,是人体的重要组成成分,与人体很多疾病的发生都息息相关。脂肪酸标准物质是脂肪酸检测结果准确与否的依据,世界各国都在积极研制,目前我国脂肪酸标准物质研制单位主要有国家粮食局科学研究院和中国计量科学研究院等。综述了国内外脂肪酸标准物质的现状,对比分析了国内外脂肪酸标准物质的种类、特性量值组成和定值方法等。国外脂肪酸标准物质一般含有多种特性组分,特性量值较多,国内脂肪酸标准物质一般仅针对脂肪酸测量研制,基体比较单一,特性组分较少,量值较少。     

T淋巴细胞亚群CD4+比例标准物质的研制

CD4⁺ T细胞的减少常见于恶性肿瘤、遗传性免疫缺陷症、艾滋病等。检测实验室常需要对CD4⁺ T细胞检测能力进行质控,急需有准确CD4⁺比例量值的T淋巴细胞标准物质。将人工制备的T淋巴细胞进行纯化后,使用流式细胞术进行标准物质候选物的均匀性检验、稳定性检验。联合8家检测实验室采用流式细胞微球计数法对标准物质候选物进行协同定值。实验数据统计表明,该标准物质候选物的均匀性好,并且在-20 ℃储存条件下可稳定12个月以上,其标准量值CD4⁺比例为74.0%±6.7%（k=2）。该标准物质适用于流式细胞仪中CD4⁺细胞占总淋巴细胞的百分比项目的计量校准,以及流式细胞术检测过程的方法验证和检测结果的质量控制。     

线虫PCR:直接针对秀丽线虫进行PCR扩增基因组DNA的新方法

目的:直接针对秀丽线虫进行PCR反应,以便快速扩增基因组DNA,从而提高钓取目的基因和鉴定基因组是否发生突变的效率.方法:根据生物信息学分析,针对不同基因设计单重或多重PCR引物;在不含砌DNA聚合酶的PCR反应体系中加入蛋白酶K消化秀丽线虫染色体中的组蛋白,然后加入Taq酶,直接针对野生型或突变型秀丽线虫个体进行PC...     

转基因定量检测用质粒分子标准物质研究进展

近10年来,应用于转基因植物产品定量检测的质粒分子标准物质凭借其易于富集,快捷高效等优点,成为各国检测机构的研究热点。对国内外转基因植物核酸定量检测用的质粒分子标准物质研究进展进行总结和评述,并且对该类标准物质在研制过程中的问题进行分析,同时展望了该类标准物质的发展与应用。     

一株羊源A型多杀性巴氏杆菌的全基因组测序及生物学特性分析

[背景] 多杀性巴氏杆菌（Pasteurella multocida,Pm）是一种革兰氏阴性菌,可引起动物和人类的呼吸道疾病和败血症等。本实验室前期分离鉴定一株A型Pm HN02菌株。[目的] 通过对HN02菌株的全基因组测序及生物信息学分析,扩充多杀性巴氏杆菌的基因组数据库信息;通过毒力基因鉴定和系统进化树分析,明确该菌株含有的毒力基因和遗传进化关系,为临床预防和诊断提供理论依据。[方法] 使用单分子实时测序（Single Molecule Real Time Sequencing,SMRT）技术对Pm HN02菌株进行全基因组测序,利用Illumina测序校正后进行基因功能注释和生物信息学分析。使用PCR鉴定菌株毒力基因,并构建进化树进行分析。[结果] Pm HN02菌株全基因组大小为2 333 292 bp,GC含量为40.15mol%,预测到的编码基因有2 389个,包含19个rRNA （6个23S rRNA、6个16S rRNA、7个5S rRNA）、62个tRNA基因、5个sRNA;含84个串联重复序列、66个小卫星DNA、2个微卫星DNA、9个基因岛、9个前噬菌体;分别有1 648、2 190和1 917个基因注释在GO、KEGG和COG数据库中,而且大部分富集于Pm的代谢过程;还有85个III型分泌系统效应蛋白、191个表型突变基因、165个毒力因子相关基因。根据分析结果绘制该菌株的全基因组圈图,并将基因组信息提交至NCBI后获得登录号cp037865。PCR鉴定发现该菌株含有fimA、toxA等14个毒力基因,缺失了tadD等毒力基因。系统进化树分析发现该菌株同北京的Pm3菌株（MH150895.1）进化关系最接近。[结论] 研究完成了A型Pm HN02株的全基因组测序和生物学特性鉴定,揭示了其同国内外Pm分离株的进化关系,为预防Pm疾病流行和探索Pm致病机制提供了参考。     

食源性致病菌核酸标准物质的研究进展

核酸检测试剂盒在微生物快速检测领域飞速发展,使检测过程具有操作简单、成本低、便于现场检测的优势,食源性致病菌核酸检测试剂盒在制备过程中需要通过计量溯源以确保其定性及定量的测量能力。核酸标准物质（nucleic acid reference materials,NARMs）应用于临床卫生、食品、仪器检定/校准以及核酸检测等多个领域,通过片段化分割遗传物质,最大程度地保障生物安全性,满足质量评价和计量溯源的需求,能够对核酸检测试剂盒进行有效质控,为核酸检测试剂盒的量值评价提供精准的“标尺”。综述了我国NARMs的研制方法,重点阐述了目前食源性致病菌的研究现状以及在国家标准物质资源共享平台的应用情况,分析了面临的技术挑战以及未来核酸计量工作发展的可能性,以期为核酸检测行业的早期诊断和防控提供参考。     

马蹄金基因组DNA的提取方法比较

对马蹄金基因组DNA的提取方法———快速提取法、小量提取法和大量提取法进行了对比分析,结果表明,利用快速提取法可在20 min内快速可靠地从马蹄金(Dichondra repensForst.)组织中提取DNA,与小量提取法和大量提取法获得的DNA用于PCR检测结果一致,可为转基因植物的快速检测提供方法。     

蓟马基因组DNA提取方法的改进

在昆虫分子生物学的研究中,从昆虫样品中有效地获得总DNA是分子实验成功的前提。但是,常规提取方法由于不能保留昆虫所有的形态特征,这对于体形较小的珍稀标本是不适用的。文中通过对改进的盐析法和STE法与KAc法的对比,发现盐析法和STE法提取的DNA质量明显优于KAc法,并且能够通过针刺从单头蓟马中成功提取DNA而不影响形态鉴定。2种提取方法的优点是单头蓟马在提取过DNA以后,虫体仍然可用以做成永久玻片进行形态鉴定。提取的DNA经实验证明,可以顺利的进行mtDNA-COI和rDNA-ITS2基因序列引物的扩增。     

蛋鸽早期性别DNA分子鉴定

蛋鸽早期性别的鉴定一直是制约蛋鸽业发展的瓶颈问题。在本研究中,我们采用PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳检测的方法,对20日龄期的100只蛋鸽的性别连锁基因染色体解旋酶DNA结合基因CHD(chromo-helicase DNA binding)进行跨内含子扩增检测。蛋鸽早期DNA分子电泳检测结果与成年后的真实性别核对结果表明:所有雌性蛋鸽扩增结果含有两条带,其大小分别为280bp和250bp,雄性蛋鸽仅有一条280bp的条带;泊松统计分析发现,蛋鸽早期DNA分子判定结果达到统计学上显著水平,可以作为蛋鸽早期性别鉴定的一种方法。本实验实现了以DNA分子为基础的早期蛋鸽性别鉴定,将对蛋鸽业早期的饲养成本降低和早期雄性蛋鸽的淘汰起到准确的指导作用。     

HPV核酸检测标准物质研究进展

2018年全球癌症统计数据显示,我国宫颈癌发病率已高居世界第二位,且有发病年轻化的趋势,严重威胁着女性的身体健康。已有研究表明：高危型人类乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)的感染与宫颈癌的发生密切相关。针对HPV的检测对于宫颈癌的预防和诊断具有重要的意义,目前常见的检测方法是基于PCR技术,对HPV的核酸进行定性和定量分析。然而在缺乏统一标准的情况下,难以保证测量结果准确可比。标准物质作为计量校准的有力工具,可以应用于测量过程的质量控制。讨论了针对HPV的常见检测方法与检测过程中的影响因素,分析了不同形式核酸标准物质和参考品的特点,以期为HPV核酸检测标准物质的研制和使用提供参考,以用于宫颈癌的科学诊断。     

水的饱和辛醇溶液水分标准物质的研制

生物燃料的国家标准规定了产品的技术指标和相应的检测方法。水的饱和辛醇溶液的水分标准物质,用于生物燃料水分测量时仪器的校准和方法的验证,能够保障测量结果的准确可靠和等效一致。该标准物质采用卡尔·费休库仑法、卡尔·费休容量法和定量核磁共振等三种不同原理的方法定值。通过方法研究和改进,实现了库仑法和容量法的一致;通过引入新的核磁共振方法,提高了结果的准确性。最终标准物质的水分量值为4.76％,扩展不确定度为0.09％。     

Frankia基因组DNA提取及其PCR带型

本文采用溶菌酶法、CTAB法、微波（MW）法及CTAB＋MW法等4种方法提取Frankia菌CpIl基因组DNA。结果表明四种方式均可满足试验要求,其中以CTAB法及微波法最为有效。在比较提取方法与PCR带型间的关系中,发现提取上的差异不影响PCR带型的变化。     

用于筛查转基因作物成分的质粒标准分子的研制

为弥补传统标准物质的缺乏,构建了一种可用于筛查转基因作物成分的质粒标准分子。首先,通过PCR扩增获得454 bp的RBCL基因、236 bp的CaMV35S启动子以及200 bp的NOS终止子目的片段,经两次重叠延伸PCR扩增将上述3个片段连接成849 bp的重组子。随后,将该重组子克隆至pMD18-T载体,经PCR扩增、测序分析后成功获得阳性重组质粒pMD-RBCL-CaMV35S-NOS。进一步的替代性研究显示,该重组质粒DNA与标准物质基因组DNA的检测分析结果一致。因此,该重组质粒标准分子可作为阳性标准物质用于转基因作物成分的初步筛查检测。     

菌落PCR快速扩增工业酿酒酵母基因组DNA片段

针对工业酿酒酵母细胞破壁难和提取基因酵母组DNA费时长(2-3 h/样品)的问题,研究了SDS-微珠涡旋破壁的方法。以破壁液上清为模板进行菌落PCR扩增酿酒酵母南阳K基因组中铜抗性蛋白基因(cup1)片段和rDNA片段。结果表明,在不需要提取酵母基因组前提下,利用该方法能有效地扩增酵母基因组DNA片段,同时该方法也适用于对转基因酿酒酵母进行菌落PCR从而实现对转化子的准确和快速地鉴定筛选,是一种成本低和易于操作的适于处理大量样品的方法。     

植物叶片基因组DNA快速提取方法

为了满足分子生物学研究中大量植株基因需要PCR检测的需求,建立了一种无需研磨、无需有机试剂抽提的快速提取植物叶片基因组DNA的方法。通过比较基因组DNA的浓度及PCR检测结果,获得了最佳提取条件,即约50 mg叶片加入150μL含1%β-巯基乙醇的TE提取液,快速破碎1 min。破碎后的样品4℃13 500×g离心1 min,上清于-20℃冷冻后室温融解,4℃、13 500×g离心1 min,离心后收集的上清溶液即可用于PCR检测。整个提取过程仅需10-12 min,具有样品用量小、操作简单、廉价、高效等优点。使用此方法提取的烟草、水稻、大豆、玉米、油菜和花生的基因组DNA均可用于PCR扩增,并可成功扩增长度为3 244 bp的基因片段。此方法提取的基因组DNA也可用于对未知基因的扩增,获得4条新的花生actin基因序列。     

基因组DNA甲基化及组蛋白甲基化

在真核生物中,DNA甲基化是一种非常重要的表观遗传学标记,能影响染色质的结构和基因的表达。随着全基因组甲基化测序的发展,全基因组范围内的DNA甲基化水平得以了解。文章概述了基因组中启动子、基因本体、增强子、沉默子和转座子等不同元件的DNA甲基化的研究进展,以及DNA甲基化与基因表达调控间的关系。启动子的DNA甲基化对基因的表达有抑制作用,而基因本体的DNA甲基化与基因的表达关系因物种或细胞类型不同而异。增强子的DNA甲基化状态与基因活性呈反比关系,沉默子则相反呈正相关。转座子的DNA高度甲基化抑制其转座活性,从而维持基因组的稳定性。文章还探讨了DNA甲基化与组蛋白甲基化间的相互作用及其对基因表达、可变剪切、转录的调控作用,以及本领域的未来研究方向。