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特异引物的PCR标记的相关介绍

2022.4.20

  特异引物的PCR标记所用引物是针对已知序列的 DNA 区段而设计的,具有特定核苷酸序列(通常为 18—24 bp),可在常规PCR复性温度下进行扩增,对基因组 DNA 的特定区域进行多态性分析。

  ①序列标志位点

  (Sequence Tagged Sites,STS)

  STS是对以特定对引物序进行PCR特异扩增的一类分子标记的统称。通过设计特定的引物,使其与基因组DNA序列中特定结合位点结合,从而可用来扩增基因组中特定区域,分析其多态性。利用特异PCR技术的最大优点是它产生信息非常可靠,而不像RFLP和RAPD那样存在某种模糊性。

  ②简单重复序列

  (Simple Sequence Repeat,SSR)

  简单重复序(SSR)也称微卫星DNA,其串联重复的核心序列为1一6 bp,其中最常见是双核苷酸重复,即(CA) n和(TG) n每个微卫星DNA的核心序列结构相同,重复单位数目10一60个,其高度多态性主要来源于串联数目的不同。SSR标记的基本原理:根据微卫星序列两端互补序列设计引物,通过PCR反应扩增微卫星片段,由于核心序列串联重复数目不同,因而能够用PCR的方法扩增出不同长度的PCR产物,将扩增产物进行凝胶电泳,根据分离片段的大小决定基因型并计算等位基因频率。

  SSR具有以下一些优点:(l)一般检测到的是一个单一的多等位基因位点;⑵微卫星呈共显性遗传,故可鉴别杂合子和纯合子;⑶所需DNA量少。显然,在采用SSR技术分析微卫星DNA多态性时必须知道重复序列两端的DNA序列的信息。如不能直接从DNA数据库查寻则首先必须对其进行测序。

  ③序列特异性扩增区

  (Sequence—characterized Amplified Region,SCAR)

  SCAR标记是在RAPD技术基础上发展起来的。SCAR标记是将目标 RAPD 片段进行克隆并对其末端测序,根据 RAPD 片段两端序列设计特异引物,对基因DNA 片段再进行PCR特异扩增,把与原RAPD片段相对应的单一位点鉴别出来。SCAR标记是显性遗传,待检 DNA 间的差异可直接通过有无扩增产物来显示。SCAR标记方便、快捷、可靠,可以快速检测大量个体,结果稳定性好,重现性高。

  ④单引物扩增反应

  (Single Primer Amplification Reaction,SPAR)

  SPAR技术是与RAPD技术相似的一种标记技术,SPAR也只用一个引物,但所用的引物是在SSR的基础上设计的。这些引物能与SSR之间的间隔序列进行特异性结合,然后通过PCR技术扩增SSR之间的DNA序列,凝胶电泳分离扩增产物,分析其多态性。另外,还有一种与SPAR技术非常相似的标记技术,即ISTR (Inverse Sequence—tagged Repeat)技术,ISTR所用的引物是在反向重复序列基础上设计的,PCR扩增的是反向重复序列之间的DⅣA序列。

  ⑤DNA单链构象多态性

  (Single Strand Conformation Polymorphism,SSCP)

  SSCP是指等长的单链DNA因核昔酸序列的差异而产生构象变异,在非变性聚丙烯酞胺中的表现为电泳迁移率的差别。单链DNA构象分析对DNA序列的改变非常敏感,常常一个碱基差别都能显示出来。在SSCP分析中,利用PCR技术定点扩增基因组DNA中某一目的片段,将扩增产物进行变性处理,双链DNA分开成单链,再用非变性聚丙烯酞胺凝胶电泳分离,根据条带位置变化来判断目的片段中是否存在突变。SSCP结果判定是通过多个样品之间对比,观察条带之间位置改变,从而显示出不同生物个体的DNA特异性,达到指纹分析目的。为了进一步提高SSCP的检出率,可将SSCP分析与其它突变检测方法相结合。其中与杂交双链分析(Heterocluplex analysis,Het)法结合可以大大提高检出率。Het法是用探针与要检测的单链DNA或RNA进行杂交,含有一对碱基对错配的杂交链可以和完全互补的杂交链在非变性PAG凝胶上通过电泳被分离开。对同一靶序列分别进行SSCP和Het分析可以使点突变的检出率接近100%,而且实验简便。

  ⑥双脱氧化指纹法

  (Dideoxy Fingerprints,ddF)

  ddF是将双脱氧末端终止测序法与SSCP结合起来的分析技术,对由双脱氧末端终止的长短不一的单链DNA进行SSCP分析。如果目的片段存在一个突变,则所有大于某一大小对应于突主变位置的双脱氧终止片段无野生型系统,对于每一个突有多次机会检测其迁移率改变,提高了检测突变的效率。ddF方法克服了SSCP分析时因DNA长度影响SSCP显示的困难,通过一种双脱氧核昔酸生产特异性的单链DNA,使其中长度合适的DNA片段显示SSCP改变。

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