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TILLING-高通量点突变筛选方法

2019.8.09

TILLING-高通量点突变筛选方法 
    反向遗传学方法是功能基因组研究的重要方法。为了克服传统的基因敲除方法的局限性,TILLING(Targeting Induced Local Lesions In Genomes)技术通过化学诱变的方法产生的大量点突变个体,可以对部分功能缺失的基因及基因分型中亚致死等位基因进行研究。目前,TILLING技术已被大量应用于拟南芥、果蝇、玉米、斑马鱼、苜蓿等多个物种的研究领域。

Ecotilling-高通量SNP发现新方法 
    SNP可以用来研究物种间不同个体的遗传差异,疾病基因找寻,重要性状相关基因定位等。SNP的找寻需要获得大量个体DNA样本的序列信息,通过大规模测序,可以获得足够的序列信息,从而筛选出SNP。但是该方法耗费巨大,耗时较长。
    Ecotilling技术的出现,解决了传统测序的缺陷,不仅分析速度更快,而且耗费很低,尤其适合大规模人群和动植物群体中找寻新的SNP位点,它和Tilling的区别是,Ecotilling使用的材料是自然环境中的群体,而非突变体,后续的实验技术流程与TILLING相同。


高质量的的TILLING/Ecotilling
图像 
20090213000104168.gif    双色红外荧光检测,产生两个真实的凝胶电泳图像。
    未经加工的原始图像防止了突变被过滤得可能性。

双色检测消除假阳性结果 
    错配的异源双链经酶切后,产生两个片段。两
    个片段由不同的荧光标记(如右图)。泳道的两
    条突变片段分子量之和应该等于野生型的分子
    量,满足条件方可以确定突变。

突变定位 
    成像程序可以识别存在突变样品位点的泳道并
    估算条带的分子量,进行突变位点的定位分析。

高灵敏度的红外检测 
    红外技术的高灵敏度避免了一些弱信号的丢失。与
    其他可见荧光相比较 ,红外技术具有更宽的动力学
    范围,弱的突变条带和强的野生条带同时生成高质量的图象。

技术成熟 
    我们所采用的Licor遗传分析系统是TILLING/Ecotilling技
    术的最佳选择。拟南芥Tilling计划(ATP)已经用Licor 4300找到了200多个基因的2000多株突变株。

TILLING 和 ECOTILLING 实验流程

拟南芥的TILLING流程操作示意图


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经EMS处理后产生点突变的种子 
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第一代植株 
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自交产生的性状分离个体 
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提取植株DNA样本于96孔中 
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将8块微孔板样品合成一块,用两种红外标记的引物做PCR
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PCR产物经变性和复性,野生型与突变型样品形成异源双链。 
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CEL I 核酸内切酶特异性切断错配的碱基 
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样本变性后在4300 DNA分析仪上电泳 
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在含有突变样本的泳道,野生型条带的下方可以观察到条带。700nm和800nm通道均可成像。 
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在混合的8个样本中进一步确定突变样本。


Ecotilling的流程从步骤4开始,没有诱变的过程。后续实验过程与TILLING相同。


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