基因序列变异分析的方法研究及其临床应用

【摘要】：近年来,对生物体基因组中存在的序列变异及多态性进行研究已经成为人们关注的焦点。传统的序列变异及多态性检测技术远远不能满足现在的需要,而能够批量、廉价地识别和检出序列变异的技术还不够成熟。因此,建立一个高效、准确而又适于临床应用的序列变异检测的技术平台极其重要。 本论文首先制备了适于基因组序列变异及多态性检测的高效、经济的毛细管电泳(CE)筛分介质---短链线性聚丙烯酰胺(LPA)及毛细管涂层柱,并以小片段DNA分子作为目的基因,考察了其在短链LPA筛分介质中的迁移行为,探讨了聚合物存在特征对DNA分离的影响,进一步验证了Ogston模型和高分子亚浓溶液线团收缩理论对上述CE-DNA筛分体系预测的合理性。 为建立对基因组序列变异及多态性进行快速筛选和检测的毛细管电泳平台,实现DNA筛分体系的经济化、系列化、专一化,论文利用自制的短链LPA筛分介质,在ABI310型遗传分析仪上建立了一系列基于自制LPA的序列多态性检测方法:1) 建立了对基因组中已知单核苷酸多态性位点进行快速检测和遗传分型的SNaPshot方法;2) 建立了对未知基因序列变异进行快速筛选的单链构象多态性、单链构象多态性/杂合分析、恒变性毛细管电泳等检测方法。系统考察了上述方法中各筛分介质、分离温度、分离电压、添加剂等相互间的依赖关系及其对分离的影响。在各自的优化条件下,用自制的短链LPA筛分介质与商品化筛分介质进行了比较,结果表明自制LPA筛分介质有更好的分离性能,更短的分析时间和更低的检测成本,也更适合于规模化分析和临床应用。 为验证以上方法的有用性,将上述平台应用于实际临床样本的研究。首先,对肿瘤样本的抑癌(癌)基因进行了序列变异及多态性的快速筛选,探讨了上述人群的肿瘤发展途径及患癌风险。其次,对分属于14个属34个种的270株临床常见病原菌的16S rRNA基因和16S-23S rRNA间区基因进行了快速分析,初步建立了临床常见病原菌的双重SSCP和RFLP标准数据库,并将检测结果与机器码相结合,使复杂数据简单化,为该法的早日临床应用奠定了基础。