实验方法

基于乳剂多聚酶链反应的分子 单倍型分析方法实验

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基因型可以通过多种实验方法进行检测,但是针对单倍型分析的检测方法,例如分子单倍型分析却很有限。依赖于标志之间连锁不平衡(linkag^ disequilibrium, L D )的程度,单倍型可在一定置信区间范围内由基因型数据中推断出来。我们已建立了一种分子单倍型分析的方法,连接-乳剂聚合酶链反应(linking-emulsion P C R , L E -P C R )可 在 L D 有限,特别是所研究的多态性影响单个基因产物功能时得到运用。我们已用这一技术研究了人类抛 raoxomwe J 基 因(P O M ) , 在这个基因上,多态性影响了转录和酶活性,表现出不完全的 L D 。 P O N l 是有多种活性的酶,包括对有机磷酸盐的解毒活性。
作者:马丁,本实验来自「环境基因组学实验指南」

基于乳剂多聚酶链反应的分子 单倍型分析方法实验

实验原理


三、方法

将 通 过 人 类 ] (P O M ) 基 因 上 间 隔 15 k b 的两个常见 基 因 多 态 性P O M -909 g> c 和 Q 192R 来 解 释 L E -P C R 技 术 。 P O M -909 g > c 多态性和另一位于一108的影响转录程度的功能性启动子多态性呈现几乎完整的L D 。 Q 192R 影响底物特异性。在一项共有37 877人参加的研究中,在两个位点都有混合的异源性基因型,从而形成混合单倍型。我们决定了这些个体的分子单倍型,并用两个底物测量酶活性(表型)。我们也对第三个多态性L 55M , 用尸〇 ]\0-909§><: 和 Q 192R 对 在 L 55M 和第二位点有混合异源性基因型的个体进行了分子单倍型分析。只需两次分子单倍型分析就可决定在所有三个位点都是异源型的个体单倍型。通过比较分子单倍型分析和推测单倍型对表 型 的 预 测 效 力 ,我们证明了 L E -P C R 人 群 研 究 中 的 应 用(1)。本 章 只 讲 述 针 对P O M -909 g> c 和 Q 192R 的 L E -P C R , 不涉及表型的测量方法。整 个 L E -P C R 的思路如图1 所示。如模板下方所示,跨越多态性区域的两个扩增子在乳剂的水溶性液滴中产生。连 接 P C R 将这些扩增子连接形成一个微染色体,并保留了这两个多态性的相关信息。

3.1 引物设计

1.乳剂 P C R 中每个扩增子需两条引物,如 图 2A 所示。扩增子应限制在200个核苷酸内。

2.外部引物是典型的P C R 引物 ,大 约 25 nt。根据我们的经验,引 物 G C 含量为5 0 % 且 以 A A 收尾为佳。


3.6副产物加帽

1.加帽寡核苷酸的使用如图4B 所示。步 骤 3. 5 后有两个产物保留,包括微染色体以及从P C R 清除过程中逃脱的单链副产物。加帽寡核苷酸3’端的磷酸化会阻碍它们作为引物。相反,它们作为模板来延伸副产物,以防这些产物做为引物参与 P C R 而产生新的微染色体。

2.我们的经验表明对副产物的加帽对于防止新微染色体的形成是不可缺少的。当

因多态性的各相信息。所以对每两个等位基因都有两对可能的微染色体。

2.计算时假定所有 q A S P C R 引物在扩增 P C R 相应模板时的效率相等,正如我们的四个例子。如果不是,需进行合适的矫正。

3.计算第一对单倍型的平均 C (值 :这里为 19277-909c+192 C /-909 g 。

4.计算第二对单倍型的平均 (^值:这里为 192T /-909 g +192C /-909c。

5.相减得 A C z。

6.要求第一对可能的单倍型的两个 G 值应小于第二对可能的单倍型的两个 Q ; 或者前者大于后者。因此四个q A S P C R 测量值中总有一对单倍型偏大。

7.A C i 值必须大于 1 或者小于一 1。这 样 q A S P C R 对某对单倍型测量的偏好程度远
大于该项技术的实验误差。

8.如果条件 6 和 7 都满足,选用最低的(¾ 值。

9.如果条件 6 和 7 不满足,见注释 3〜6。

四、注释

1.管子必须与平台接触。

2.将管子悬挂在周边的装置配制乳剂的效果不好。

3.如观察到的 A C t 的值接近 0 , 则 L E -P C R 失败,

4.在这项技术建立的早期, L E -P C R 的失败率高达 2 0 % 〜3 0 % , 但在改进乳剂形成后,失败率降到小于 5 % 。

5.我们发现所有这些失败都发生在乳剂P C R 步骤,并且不能通过纯化和分析步骤挽救。

6.如果有一个单倍型不能获得,重新再做全部 L E - P C R 实验

实验步骤


三、方法

将 通 过 人 类 ] (P O M ) 基 因 上 间 隔 15 k b 的两个常见 基 因 多 态 性P O M -909 g> c 和 Q 192R 来 解 释 L E -P C R 技 术 。 P O M -909 g > c 多态性和另一位于一108的影响转录程度的功能性启动子多态性呈现几乎完整的L D 。 Q 192R 影响底物特异性。在一项共有37 877人参加的研究中,在两个位点都有混合的异源性基因型,从而形成混合单倍型。我们决定了这些个体的分子单倍型,并用两个底物测量酶活性(表型)。我们也对第三个多态性L 55M , 用尸〇 ]\0-909§><: 和 Q 192R 对 在 L 55M 和第二位点有混合异源性基因型的个体进行了分子单倍型分析。只需两次分子单倍型分析就可决定在所有三个位点都是异源型的个体单倍型。通过比较分子单倍型分析和推测单倍型对表 型 的 预 测 效 力 ,我们证明了 L E -P C R 人 群 研 究 中 的 应 用(1)。本 章 只 讲 述 针 对P O M -909 g> c 和 Q 192R 的 L E -P C R , 不涉及表型的测量方法。整 个 L E -P C R 的思路如图1 所示。如模板下方所示,跨越多态性区域的两个扩增子在乳剂的水溶性液滴中产生。连 接 P C R 将这些扩增子连接形成一个微染色体,并保留了这两个多态性的相关信息。

3.1 引物设计

1.乳剂 P C R 中每个扩增子需两条引物,如 图 2A 所示。扩增子应限制在200个核苷酸内。

2.外部引物是典型的P C R 引物 ,大 约 25 nt。根据我们的经验,引 物 G C 含量为5 0 % 且 以 A A 收尾为佳。


3.6副产物加帽

1.加帽寡核苷酸的使用如图4B 所示。步 骤 3. 5 后有两个产物保留,包括微染色体以及从P C R 清除过程中逃脱的单链副产物。加帽寡核苷酸3’端的磷酸化会阻碍它们作为引物。相反,它们作为模板来延伸副产物,以防这些产物做为引物参与 P C R 而产生新的微染色体。

2.我们的经验表明对副产物的加帽对于防止新微染色体的形成是不可缺少的。当

因多态性的各相信息。所以对每两个等位基因都有两对可能的微染色体。

2.计算时假定所有 q A S P C R 引物在扩增 P C R 相应模板时的效率相等,正如我们的四个例子。如果不是,需进行合适的矫正。

3.计算第一对单倍型的平均 C (值 :这里为 19277-909c+192 C /-909 g 。

4.计算第二对单倍型的平均 (^值:这里为 192T /-909 g +192C /-909c。

5.相减得 A C z。

6.要求第一对可能的单倍型的两个 G 值应小于第二对可能的单倍型的两个 Q ; 或者前者大于后者。因此四个q A S P C R 测量值中总有一对单倍型偏大。

7.A C i 值必须大于 1 或者小于一 1。这 样 q A S P C R 对某对单倍型测量的偏好程度远
大于该项技术的实验误差。

8.如果条件 6 和 7 都满足,选用最低的(¾ 值。

9.如果条件 6 和 7 不满足,见注释 3〜6。

四、注释

1.管子必须与平台接触。

2.将管子悬挂在周边的装置配制乳剂的效果不好。

3.如观察到的 A C t 的值接近 0 , 则 L E -P C R 失败,

4.在这项技术建立的早期, L E -P C R 的失败率高达 2 0 % 〜3 0 % , 但在改进乳剂形成后,失败率降到小于 5 % 。

5.我们发现所有这些失败都发生在乳剂P C R 步骤,并且不能通过纯化和分析步骤挽救。

6.如果有一个单倍型不能获得,重新再做全部 L E - P C R 实验

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