什麼是SNP?
SNP全稱Single Nucleotide Polymorphism,即單核苷酸多態性,是指在基因組DNA序列中由於單個核苷酸(A,T,C和G)的突變引起的多態性。一個SNP表示基因組某個位點有一個核苷酸的變化,源於單個鹼基的轉換,顛換,插入和缺失。理論上講,SNP既可能是二等位多態性,也可能是3個或4個等位多態性,但實際上,後兩者非常少見,幾乎可以忽略。通常所說的SNP都是二等位多態性的。這種變異可能是轉換(C T,在其互補鏈上則為GA),也可能是顛換(CA,GT,CG,AT)。轉換的發生率總是明顯高於其它幾種變異,具有轉換型變異的SNP約佔2/3。
為啥要檢測SNP分型呢?
常見的SNP既可以出現在基因編碼區,也可以出現在非編碼區,雖然發生在編碼區的概率相對較小,但會影響基因的功能,導致生物性狀改變,在遺傳性疾病的研究中具有非常重要的意義。SNP作為第三代遺傳標記,其分布密度高,遍布於整個動物和人類基因組中;與功能基因具有高度關聯性;突變率低,遺傳穩定性強;檢測通量高便於自動化分析。某些SNP位點並不直接與疾病基因的表達相關聯,但因為它與某些致病基因相鄰,所以成為重要的遺傳標記。可用於以下研究:
如何獲得未知的SNP位點呢?
①利用高通量測序技術
通過與參考基因組(轉錄組亦是同理)進行比較,獲得該物種或群體在全基因組範圍內的遺傳變異信息(SNP、InDel、SV、CNV)等。
②通過直接測序法查找SNP位點
許多老師在做完測序後會得到大量的SNP(尤其是在做QTL定位或者BSA定位時),這些SNP該如何進行驗證呢?
下面小派君就給大家介紹幾種SNP驗證的方法(派森諾均可以提供這些服務,有意向的老師)。
1)直接測序法
直接測序法是目前最直觀,準確性相對而言最高的SNP分型方法,是金標準。在SNP位點兩側設計擴增引物,擴出目標SNP所在的片段,通過一代測序的結果來驗證SNP位點鹼基情況。
原始測序SNP位點圖
2)SNaPshot技術
基於螢光標記單鹼基延伸原理的分型技術,含有測序酶、四種螢光標記ddNTP、緊臨多態位點5』端的不同長度延伸引物和PCR產物模板的反應體系中,引物延伸一個鹼基即終止,經ABI測序儀檢測後,根據峰的移動位置確定該延伸產物對應的SNP位點,根據峰的顏色可得知摻入的鹼基種類,從而確定該樣本的基因型。
SNP位點分型圖
3)PCR-LDR 分型技術
LDR是利用高溫連接酶實現對基因多態性位點的識別。高溫連接酶一旦檢測到DNA與互補的兩條寡聚核苷酸接頭對應處存在著基因點突變類型的鹼基錯配,則連接反應就不能進行。
SNP位點分型圖
4)TaqMan探針法
針對染色體上的不同的SNP位點別設計1對PCR引物和TaqMan探針,進行實時螢光PCR擴增,該探針的5』端和3』端分別標記一個報告螢光基團和一個淬滅螢光基團。當溶液中有PCR產物時,該探針與模板退火,即產生了適合於核酸外切酶活性的底物,從而將探針5』端連接的螢光分子從探針上切割下來,破壞兩螢光分子間的PRET,發出螢光。通常用於少量SNP位點分析。
FAM:藍色,基因型T;VIC:紅色,基因型C
5)焦磷酸測序法
焦磷酸測序技術是一種基於四種酶(DNA聚合酶、 硫酸化酶、螢光素酶和雙磷酸酶)的級聯反應來進行定量序列分析的技術。在整個反應體系中, 以 PCR產物的一條單鏈為模板,與測序引物退火結合後,按照事先計算好的順序將四種 dNTP 依次加到樣品中。如果加入的這種 dNTP 與測序引物3』下遊+1位所對應的模板鏈上的鹼基互補,就會發生一系列酶的級聯反應。通過測序結果可以直觀的看出各位點基因型的佔比,其可重複性和精確性能與Sanger DNA測序法相媲美,而速度卻大大的提高。
焦磷酸測序結果展示
SNP分子標記多態性高、密度大、遺傳穩定性高、易於實現自動化高通量基因分型,但現階段仍存在一些不足,不過隨著SNP分型技術的不斷改進,各類資料庫的逐步完善,SNP在各方面研究應用的廣度和深度將不斷推進。不同的類型需要使用不同的方法,不同的方法努努力總是可以達到大家的預期,歡迎大家諮詢!
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