应用创造酶切位点法检测单碱基突变

应用引物错配技术结合单碱基突变位点而配合成一个酶切位点,使之成为可用PCR-RFLP方法分析的突变位点,是对单碱基突变位点进行基因型鉴定的有效而简捷的手段。本文以鸡胞外脂肪酸结合蛋白(Extracelluar fatty acid binding protein,EX-FABP)基因单碱基突变的基因型检测为例,探讨了应用创造酶切位点PCR（Created Restriction Site PCR,CRS-PCR）检测单碱基突变基因型的思路、方法和策略。 Abstract:Created Restriction Site PCR (CRS-PCR) is a simple and efficient method to identify SNP genotypes.One or more mismatch bases are used in a primer to create a restriction site by combining SNP site after PCR.The CRS-PCR products can be genotyped with a way the same as PCR-RFLP.In the study,Extracelluar fatty acid binding protein (EX-FABP)　gene was served as an example for establishing the CRS-PCR method.Strategy of CRS-PCR was also discussed.     

等Tm检测探针寡核苷酸芯片在p53突变热点检测中的应用

用等长探针检测基因的点突变,不同GC含量探针的碱基错分辨率很难均一。尝试利用探针近似等Tm的原则设计、制备了检测抑癌基因p53外显子7中密码子245、248、249单碱基突变及缺失的寡核苷酸芯片。实验得到较好的碱基错配分辨率,检测不同位点的碱基错配分辨率较为一致,芯片检测结果与测序结果一致。实验结果为制备检测p53常见热点突变的寡核酸芯片奠定了基础。     

基于单细胞靶向测序探究基因碱基突变的方法

分析基因碱基突变是探究肿瘤细胞克隆演化的研究方法之一。目前,常取组织不同区域的群体细胞测序,基于群体水平的基因碱基突变频率等信息绘制出肿瘤的克隆演化过程。但是,该方法易遗失低频突变,并且组织群体细胞类型不单一,不能代表特定细胞群体的克隆演化过程。本研究以前列腺基底细胞癌(prostate basal cell carcinoma, BCC)为例,建立了一种探究肿瘤单细胞的基因碱基突变方法,实现了基于单细胞基因碱基突变分析肿瘤细胞的克隆演化过程。首先通过HepG2细胞优化了单细胞全基因组扩增方法,其次用Fluidigm公司的微流控芯片捕获BCC单细胞进行全基因组扩增,然后通过外显子组测序获得SCUBE3和MST1L基因碱基突变信息。通过单细胞靶向扩增和Sanger测序,成功在BCC单细胞中检测到SCUBE3和MST1L基因碱基突变信息。本研究建立的方法为肿瘤细胞的克隆演化研究提供了一种可靠的技术方案。     

应用特异等位PCR快速鉴定灰霉病菌 抗苯莱特与乙霉威菌株

根据灰霉病菌Botrytiscinerea对苯并咪唑类（苯莱特）及N－苯氨基甲酸酯类（乙霉威）杀菌剂的抗性与其β－微管蛋白的198和200位密码子的单碱基突变紧密相关的原理,建立了一种同时检测灰霉病菌对这两类杀菌剂抗性表型的特异等位聚合酶链式反应（ASP,Allele-specificPolymeraseChainReaction）方法,即将突变的单碱基作为正引物的3'末端,与之对应的未突变的单碱基作为负引物的3'末端,自行设计了LP4～LP8等五个等位点特异性引物,应用包括这五个引物在内的七组引物,对生测为Ben     

基于功率谱分析的基因编码序列单碱基突变研究

针对DNA序列单碱基的不同类型突变,利用数字信号处理方法,研究了单碱基替换突变、删除突变、插入突变对DNA序列三周期功率谱的影响。研究结果表明:对于不同长度的编码序列,替换突变对序列功率谱的影响较小,删除突变和插入突变对序列功率谱的影响较大;随着序列编码区长度的减小,替换、删除、插入突变对序列编码区的功率谱影响会越来越大。对于中等长度外显子,插入突变对序列三周期功率谱影响最大,对于短外显子,删除突变对序列三周期功率谱的影响最大。研究结果可为含突变基因编码区的识别与检测提供参考。     

扩增基础上的已知点突变检测进展

在众多导致人类疾病的基因有义突变、病原体亚型以及耐药基因的有义突变中,单碱基突变占了相当大的比例,其检测方法的探索一直是基因诊断研究中的重要课题。本文着重介绍了几种近年发展起来的新技术：反向限制性位点突变分析（iRSM)、荧光PCR（SYBR Green I结合熔解曲线分析技术、荧光共振能量转移（FRET）结合探针熔解曲线分析技术）、基因芯片、等位基因特异性扩增技术（ASPCR）。     

单引物PCR法引入定点突变

目的:利用单个突变引物,在含人呼吸道合胞病毒F蛋白基因编码序列的pc DNA3.1(+)-F质粒中,通过单次环形PCR在特定序列位置引入定点突变。方法:以双链环状的pc DNA3.1(+)-F质粒DNA为模板,设计分别含有三种目的突变N70Q,I431N,Q270T的三条单引物,分别进行单次PCR。用甲基化DNA特异的限制性内切酶Dpn I处理PCR产物后转化大肠杆菌DH5α,进行克隆筛选,酶切鉴定和测序分析。结果:酶切鉴定结果和测序结果均符合预期,利用单引物PCR法成功在含人呼吸道合胞病毒F蛋白基因编码序列的pc DNA3.1(+)-F质粒DNA中引入了单碱基突变、两个间隔碱基突变及相邻三碱基突变三种目的突变。结论:单引物PCR法解决了常规定点突变方法中多个PCR反应,程序繁琐及突变效率低等问题,是一种简便、快速、有效的基因工程定点突变新方法。     

单引物PCR法引入定点突变 *

目的:利用单个突变引物,在含人呼吸道合胞病毒F蛋白基因编码序列的pcDNA3.1(+)-F质粒中,通过单次环形PCR在特定序列位置引入定点突变。 方法: 以双链环状的pcDNA3.1(+)-F质粒DNA为模板,设计分别含有三种目的突变N70Q, I431N, Q270T的三条单引物,分别进行单次PCR。用甲基化DNA特异的限制性内切酶Dpn I处理PCR产物后转化大肠杆菌DH5α,进行克隆筛选,酶切鉴定和测序分析。 结果: 酶切鉴定结果和测序结果均符合预期,利用单引物PCR法成功在含人呼吸道合胞病毒F蛋白基因编码序列的pcDNA3.1(+)-F质粒DNA 中引入了单碱基突变、两个间隔碱基突变及相邻三碱基突变三种目的突变。 结论: 单引物PCR法解决了常规定点突变方法中多个PCR反应,程序繁琐及突变效率低等问题,是一种简便、快速、有效的基因工程定点突变新方法。     

CRISPR/Cpf1单碱基编辑系统的构建及应用

作物的优良性状往往来自于其相应基因的单个碱基突变,而传统育种无法轻易获得此种定向单碱基变异。单碱基编辑技术是以成簇规律间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR?associated proteins,CRISPR/Cas）系统为基础改良的一项基因编辑技术,该技术可在不造成DNA双链断裂的情况下对靶序列上的特定碱基进行定向替换。为拓展单碱基编辑技术在作物中的识别范围,利用来自Francisella novicida细菌的FnCpf1核酸酶及胞嘧啶脱氨酶APOBEC1对单碱基编辑系统进行改良,并针对玉米BT2基因靶位点构建相应载体,通过瞬时转化手段检测其编辑能力。检测结果发现9种碱基变化类型,其中靶位点5′端第11个碱基的胞嘧啶转化为腺嘌呤,位点编辑效率达到2.5%。结果表明该系统能够识别“TTN”作为原型间隔序列毗邻基序（protospacer?adjacent motif,PAM）并对靶位点进行单碱基编辑,为单碱基编辑识别范围的拓展提供了研究思路。     

VersusSNP:一种单碱基突变的筛选及分类工具

单碱基突变的筛选和分类是SNP分析的基础。为解决手工进行突变位点挖掘工作的困难,编写了VersusSNP软件。它可以解析并过滤序列比对结果,并根据突变类型将位点加以分类,以图形界面呈现给用户。使用VersusSNP,用户可以直观地了解基因组中单碱基突变的情况。其程序及源代码可以从http://sourceforge.net/projects/versussnp下载。     

低能N+辐照拟南芥诱导基因组DNA碱基变异分析

用低能N~+离子束注入拟南芥后获得的稳定突变体T80Ⅱ作为实验材料,对突变体植株进行了RAPD标记,并将T80Ⅱ和对照部分RAPD特异条带进行克隆测序和DNA序列分析。结果显示,在可分辨的总计397个RAPD条带中,T80Ⅱ株系中有52个条带表现出差异,包括条带的缺失和增加,条带变异率为13.1％;克隆的T80Ⅱ序列中,平均每16.8个碱基出现1个碱基变异位点,表现出较高频率的碱基突变。碱基突变类型包括碱基的颠换、转换、缺失、插入等。在检测到的275个碱基突变中,主要是单碱基置换(97.09％),碱基缺失或者插入的比例较小(2.91％)。在碱基置换中,转换的频率(66.55％)高于颠换的频率(30.55％)。此外,构成DNA的4种碱基均可以被离子束辐照诱发变异,而且每一种碱基都可以被其他3种碱基所替换,但是胸腺嘧啶(T)的辐射敏感性要高于其他3种碱基。通过分析突变碱基周边序列,对低能N~+离子注入拟南芥突变体引发的碱基突变热点进行了讨论。     

三色荧光技术在SNP检测中的应用

利用三色荧光标记的A、C、T双脱氧核苷酸单碱基延伸的方法结合编码寡核苷酸芯片技术检测单核苷酸多态性 (SNP)的基因型。以beta地中海贫血样本基因 (HBB基因 )突变作为模型的研究结果显示该方法能同时对多位点的SNP进行检测。     

应用特异等位PCR快速鉴定灰霉病菌抗苯莱特与乙霉威菌株*

根据灰霉病菌Botrytis cinerea对苯并咪唑类（苯莱特）及N－苯氨基甲酸酯类（乙霉威）杀菌剂的抗性与其β－微管蛋白的198和200位密码子的单碱基突变紧密相关的原理,建立了一种同时检测灰霉病菌对这两类杀菌剂抗性表型的特异等位聚合酶链式反应（ASP,Allele-specific Polymerase Chain Reaction）方法,即将突变的单碱基作为正引物的3'末端,与之对应的未突变的单碱基作为负引物的3'末端, 自行设计了LP4～LP8等五个等位点特异性引物,应用包括这五个引物在内的七组引物,对生测为BenSNPCR、BenHRNPCS和BenHRNPCR菌株进行了ASP扩增,结果表明：该方法可以检测出相应抗药表型的菌株,并能有效地检测田间灰霉病菌的抗药性,从而该方法克服了生物检测方法费时和准确性差等缺点。该方法还能鉴定出生测法确定为同一表型如BenHRNPCR 中的BenSNPCR异核菌丝,或灰霉病菌侵染寄主后所产生的回复突变,因此其方法的灵敏度极高,可应用于灰霉病菌抗药性分子生态学机理研究和田间抗性菌株的快速鉴定。由于未发现BenMRNPCR型菌株,其适用性有待进一步验证。     

低能N+辐照拟南芥诱导基因组DNA碱基变异分析

用低能N+离子束注入拟南芥后获得的稳定突变体T80Ⅱ作为实验材料, 对突变体植株进行了RAPD标记, 并将T80Ⅱ和对照部分RAPD特异条带进行克隆测序和DNA序列分析. 结果显示, 在可分辨的总计397个RAPD条带中, T80Ⅱ株系中有52个条带表现出差异, 包括条带的缺失和增加, 条带变异率为13.1%; 克隆的T80Ⅱ序列中, 平均每16.8个碱基出现1个碱基变异位点, 表现出较高频率的碱基突变. 碱基突变类型包括碱基的颠换、转换、缺失、插入等. 在检测到的275个碱基突变中, 主要是单碱基置换(97.09%), 碱基缺失或者插入的比例较小(2.91%). 在碱基置换中, 转换的频率(66.55%)高于颠换的频率(30.55%). 此外, 构成DNA的4种碱基均可以被离子束辐照诱发变异, 而且每一种碱基都可以被其他3种碱基所替换, 但是胸腺嘧啶(T)的辐射敏感性要高于其他3种碱基. 通过分析突变碱基周边序列, 对低能N+离子注入拟南芥突变体引发的碱基突变热点进行了讨论.     

单碱基编辑系统介导欧拉藏绵羊GDF9、FecB多胎基因的定点突变

本研究旨在利用单碱基编辑系统(single base editing system)实现欧拉藏绵羊成纤维细胞FecB和GDF9基因靶位点A到G和C到T的碱基替换并检测其编辑效率。首先设计合成靶向欧拉藏绵羊FecB和GDF9基因的sgRNA序列,再分别连接至epi-ABEmax、epi-BE4max质粒,构建载体并电转至欧拉藏绵羊成纤维细胞,最后对阳性细胞FecB和GDF9基因进行Sanger测序鉴定靶位点突变结果,并通过T-A克隆估算单碱基编辑系统的编辑效率。结果显示获得了靶向欧拉藏绵羊FecB和GDF9基因的sgRNA,并构建使欧拉藏绵羊FecB和GDF9基因单碱基突变的载体,FecB基因靶位点编辑效率为39.13%,GDF9基因靶位点(G260、G721、G1184)编辑效率分别为10.52%、26.67%和8.00%。本研究运用单碱基编辑系统在欧拉藏绵羊成纤维细胞上实现了FecB和GDF9基因靶位点突变,为改良欧拉藏绵羊一胎多羔的繁殖性状奠定理论基础。     

变性高效液相色谱在微生物基因检测中的应用研究进展

变性高效液相色谱(D enaturing H ighP-erform ance Liquid Chrom atography,D H PLC)是一种可以对核酸片段进行灵敏、快速的分析,并检测出单碱基错配及插入缺失的新技术,在生命科学许多领域有广泛的应用.对D H PLC在致病微生物基因抗药性突变检测、基因型分析等领域的应用研究进展进行了综述.     

错配碱基PCR-RFLP检测K-ras癌基因点突变

错配碱基套式PCR-RFLP检测K-ras癌基因第12位密码子点突变,并与一步法PCR-RFLP作比较.结果显示套式PCR-RFLP可检测出500细胞中的一个突变细胞,比一步法PCR-RFLP分析的敏感性提高了100倍.利用该方法检测纤维支气管镜收集的标本中的突变细胞,结果发现9例肺腺癌中有5例发生了K-ras癌基因第12位密码子点突变.提示该方法可行,值得推广应用.     

牦牛MC1R基因的多态性研究

旨在为探究牦牛MC1R基因多态性与毛色形成的相关性,利用PCR-SSCP和DNA测序技术,对64头牦牛(33头黑色九龙牦牛,31头白色天祝白牦牛)的MC1R基因多态性进行检测。结果表明:天祝白牦牛和九龙牦牛均有3种基因型(AA、BB、AB),但天祝白牦牛的多态性较低,而九龙牦牛表现为中度多态。经χ2适合性检验,2个牦牛品种在该基因多态位点上均偏离Hardy-Weinberg平衡。测序结果表明BB型与AA型在该片段的第179位碱基处存在C→A单碱基突变;第214位碱基处发生T→C突变。     

板角山羊mtDNA Cyt b基因变异特点及系统进化研究

测定了板角山羊品种13个个体的细胞色素b基因全序列(1140 bp),比较分析了群体中细胞色素b基因的碱基组成和序列间碱基的变异情况,结果显示:在该品种(群体)中细胞色素b基因序列中6个变异位点上观察到11次T-C间和2次A-G间的碱基转换,除了有2次T-C间碱基转换发生在密码子第2位点为非同义突变以外,其余的11次碱基转换发生在密码子第3位点,均为同义突变;有1次T-G间碱基颠换发生在密码子第2位点,为非同义突变;观察到5种单倍型,单倍型多样度为0.8077.并以绵羊为外群,与山羊属其他种的同源区序列构建系统发生树.结果显示, 在系统地位上板角山羊与胃石山羊有较近的亲缘关系.     

单碱基编辑技术的原理、发展及其在家畜育种中的应用

基因编辑技术CRISPR/Cas(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein)在家畜育种领域得到广泛应用,但其效率低下,且存在非靶向切割、安全性较低等问题,极大地限制了家畜育种中单碱基突变的引入。单碱基编辑(single base editing)作为一种最新的基因编辑工具,能够在不导入双链断裂的情况下直接进行碱基的替换,具有编辑效率高和特异性强的特性,为家畜育种的精确基因修饰提供了一种更简单、更有效的方法。本文主要介绍了单碱基编辑系统的原理及发展进程和碱基编辑技术在家畜育种中的应用,以期为单碱基编辑器在家畜育种中进一步优化和选择应用提供参考。