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分子单倍型,是SNPs的有序组合,能比单个SNP反映更多的生物信息,其作为基因组研究的一个重要分支,在分子层面的关联分析、连锁分析等研究领域彰显着重要作用。为解决现有实验分析方法尚不能同时定性定量分析单倍型的问题,提高单倍型实验分析方法的高效性、精确性、可靠性,本论文选择具有定量特性优势的焦磷酸测序技术,针对临床样本,提出了一种能够只经一轮焦测序就可获得单(混合)样本普通PCR产物中特定单倍型及其含量的方法,以期为研究者们提供一种快速、可靠的对常规PCR产物实施单倍型研究的实验分析手段。 本论文的主要内容如下: (1)不同步合成焦测序分析单倍型的方法学原理。基于焦磷酸测序,提出了一种能够通过测序峰强度计算得出单个或混合样本中特定单倍型含量的分析方法。理论在于:将任何一个包含相邻2个独立双等位基因的区域中最多可能存在的四种单倍型分子含量看作4个未知数,通过构建四个独立的方程求解4个未知数,从而确定单倍型种类及其含量。通过引入不同步合成测序的方法将不同DNA模板中位置相同的核苷酸在不同的测序反应中延伸以用于构建满足求解4个未知数所需的独立方程。通过理论分析发现:两核苷酸参与的合成反应可以使四种不同的单倍型模板获得有规律的不同步合成信息;依据单一DNA模板的测序信号强度与核苷酸的合成数目和DNA模板量成正比原理,独立方程的构建基于四种不同的单倍型模板混合物焦测序信号强度等于不同DNA模板测序信息的加和原理。最后,以帕金森病(Parkinsons disease,PD)相关的两个SNPs(rs11176013(A/G)和rs11564148(A/T))为研究对象,从理论上证实了不同步合成焦测序分析单倍型的方法学的可能性。 (2)不同步合成焦测序分析单倍型的可行性分析。以人工合成的寡核苷酸序列为单链DNA模板,通过实验对不同步合成焦测序分析单倍型的方法学原理的可行性进行分析。实验结果显示:经标准化处理后,不同DNA起始模板量的一系列两核苷酸合成测序峰强度其对应的方程系数保持在一个恒定值,说明实际方程系数的获得并不受模板量的影响,该值与各单倍型模板的反应理论掺入核苷酸数目接近;在选定的0.5pmol模板量下,对纯合合成模板和按不同含量组分配制的混合合成模板进行了单倍型分析,结果表明,纯(混)合模板中的单倍型种类及其含量与理论值相近,证实了不同步合成焦测序分析合成单倍型DNA模板是可行且可靠的;对于均聚物片段,实验结果表明,在1pmol以内的模板量下,核苷酸重复数目不超过7的任意模板,只需额外地进行一次两核苷酸添加,便能使延伸反应完全。 (3)不同步合成焦测序分析PCR产物的单倍型。首先,从血液样本中提取基因组DNA设计引物进行PCR得到含有目标SNPs的PCR产物,对从中获得的特定单倍型进行质粒构建。其次,将构建的特定单倍型质粒按不同含量组分配制得混合质粒作为已知样本,模拟单(混合)血液样本单倍型的检测分析,加之实验条件的优化,进一步证实了不同步合成焦测序分析PCR产物单倍型同样是可行且可靠的。最后,以真实血液样本基因组DNA作为未知样本,进行特定单倍型的含量分析研究并以TA克隆结果进行验证,通过实验分析结果对不同步合成焦测序分析单倍型的方法作出总体评价。结果表明,不同步合成焦测序方法对于未知样本PCR产物的单倍型的种类及含量分析是成功的。本方法有望为研究者们提供可靠的、可同时定性定量分析的单倍型分析方法,为疾病与单倍型的关联分析作可选平台。