Dna标签、pcr引物及其应用_2

文档序号:9541138阅读:来源:国知局
NA样品耳聋基因是否存 在突变的试剂盒。根据本发明实施例,所述试剂盒设置有前面所述的一组标签PCR引物。由 此,利用该试剂盒,能够方便地利用本发明的DNA标签和PCR引物构建标签PCR引物,进而 利用标签PCR引物,根据本发明的确定多种DNA样品耳聋基因是否存在突变的方法,一次性 最多能够实现95种DNA样品的耳聋基因突变检测。
[002引根据本发明实施例,所述耳聋基因为GJB2、GJB3、SLC26A4和12SrRNA的至少一 种。
[0023] 根据本发明的又一方面,本发明还提供了一种确定DM样品耳聋基因是否存在突 变的系统。根据本发明实施例,该系统包括:文库构建装置,所述文库构建装置用于根据前 面所述的方法构建所述DNA样品的核酸测序文库:测序装置,所述测序装置与所述文库构 建装置相连,用于对所述核酸测序文库进行测序,W便获得测序结果;分析装置,所述分析 装置与所述测序装置相连,用于基于所述测序结果确定所述DNA样品耳聋基因是否存在突 变,其中,所述测序结果包括所述DNA样品耳聋基因的序列信息。
[0024] 根据本发明实施例,所述耳聋基因为GJB2、GJB3、SLC26A4和12SrRNA的至少一 种。
[0025] 根据本发明实施例,所述分析装置进一步包括比对单元,所述比对单元中设置有 参考数据库,用于:将所述DNA样品的核酸测序文库的序列信息与参考数据库进行比对;基 于比对结果,确定所述DNA样品耳聋基因是否存在突变。由此,可W准确、高效的获得突变 位点,进而精确的判断DNA样品耳聋基因是否存在突变。
[0026] 根据本发明实施例,当所述DNA样品为多种,所述多种为2-95种时,所述文库构建 装置用于针对所述多种DNA样品的每一种,分别独立地根据前面所述的方法构建所述DNA 样品的核酸测序文库,并将所述多种DNA样品的核酸测序文库进行混合,W便获得核酸测 序文库混合物,其中,不同的DNA样品采用相互不同的DNA标签;所述测序装置用于对所述 核酸测序文库混合物进行测序,W便获得测序结果,所述测序结果包括多种DNA样品的核 酸测序文库的序列信息W及所述DNA标签的序列信息;W及所述分析装置用于基于所述 DNA标签的序列信息对所述多种DNA样品的核酸测序文库的序列信息进行分类,W便确定 所述多种DNA样品的每一种的核酸测序文库的序列信息,并基于所述多种DNA样品每一种 核酸测序文库的序列信息,分别确定所述多种DNA样品耳聋基因是否存在突变。由此,利用 该系统,能够同时构建多种DNA样品的用于耳聋基因突变检测的核酸测序文库,从而可W 通过将来源于不同样品的核酸测序文库进行混合,同时进行测序,基于DNA标签对DNA样品 的核酸测序文库的序列信息进行分类,获得多种DNA样品的核酸测序文库的序列信息。从 而可W充分利用高通量的测序技术,例如利用Solexa、S0LID、和454测序技术的至少一种, 同时对多种DNA进行测序和耳聋基因突变检测,从而提高了检测的效率和通量。
[0027] 根据本发明实施例,所述分析装置进一步包括比对单元,所述比对单元用于:将所 述多种DNA样品的每一种的核酸测序文库的序列信息,分别与参考数据库进行比对;W及 基于比对结果,分别确定所述多种DNA样品耳聋基因是否存在突变。由此,可W准确、高效 的获得突变位点,进而精确的判断多种DNA样品耳聋基因是否存在突变。
【附图说明】
[0028] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变 得明显,或通过本发明的实践了解到。
[0029] 图1为根据本发明实施例的确定多种DNA样品耳聋基因是否存在突变的方法的流 程TK意图;
[0030]图2为根据本发明实施例的确定多种DNA样品耳聋基因是否存在突变的系统的结 构示意图。
【具体实施方式】
[0031] 下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发 明,而不能理解为对本发明的限制。
[0032] 为了更好地理解本发明,下面提供相关术语的定义和解释。
[0033] 如本文中所使用的,术语"PCR"是指聚合酶链式反应。
[0034] 如本文中所使用的,术语"Solexa测序法"是指近几年开发的新一代DNA测序法, 也称为第二代测序法。Solexa测序法与传统测序法(例如,Sanger测序法)的不同之处在 于,其采用边合成边测序的原理进行DNA序列分析。Solexa测序法具有下述优点;1)成本 低,仅为传统测序成本的1% ;2)通量高,可W同时对多个样品进行测序,并且进行一次的 Solexa测序法可W产生大约500亿巧OG)个碱基的数据;3)准确性高(高于98. 4% ),有 效的解决了多聚重复序列的读取问题。另一方面,高测序通量在进行测序的序列的数目确 定的情况下,又反过来提高了序列的测序深度(例如,针对每个序列,可W进行多次测序), 从而确保了测序结果的可靠性。如本文所使用的,术语"测序深度"是指一段DNA序列在测 序数据中集中出现的次数。测序深度可W通过将测序量除W基因组长度来计算,例如测序 深度为10,表示测了 10次的整个基因组。
[0035]Solexa测序法的应用十分广泛。其可W用于基因组测序,基因分型,基因多态性研 究等等。本发明的方法将Solexa测序法用于检测耳聋基因;通过对待分析的样品进行针对 耳聋基因的的测序,然后使用本领域已知的比对程序,例如BLAST和SOAP,将所得的测序结 果与耳聋基因数据库进行比对,从而实现对样品的耳聋基因突变检测。本文中使用的耳聋 基因突变数据库包含本领域已知的耳聋基因突变位点及突变类型,所述突变位点和突变类 型可见于例如公共数据库,例如HGMD和ht1:p://deafnessva;riationdat油ase.com/。
[0036] 如本文中可互换使用的,术语"DM标签"、"标签(index)"或"核酸标签"是指添 加在PCR引物5'末端的一小段碱基序列,其通过PCR扩增可W用于标记PCR产物,从而辨 别不同模板来源的PCR产物的混合物中各个PCR产物的模板来源。通过在引物的5'末端 添加标签,可W对PCR产物进行标记,从而可W将多个不同的PCR产物混合成一个文库,用 于进一步的分析和处理。文库中各个不同的PCR产物各自具有独特的标签,从而根据各个 PCR产物中独特的标签,可W将各个不同的PCR产物互相区分开来,并将其与PCR模板一一 对应。例如,当需要对多个样品进行测序时,可W在用于各个样品的引物的5'末端添加不 同的标签,然后用添加了标签的引物分别对各个样品进行PCR反应,从而对各个样品(即, PCR产物)进行标记。PCR反应后,可W将来自各个样品的带有不同标签的PCR产物混合在 一起组成一个文库,然后应用高通量的Solexa测序法同时对文库中的各个PCR产物进行测 序。最终,在所得的测序数据中,通过独特的标签,可W将测序结果与各个PCR产物(样品 模板) 对应。
[0037] 可W仅在用于PCR扩增的引物对的一条引物中引入标签,也可W在引物对的两条 引物中都引入标签。当在引物对的两条引物中都引入标签时,每个PCR引物对与一对标签 组合成一对标签引物,其中正向和反向PCR引物的5'端分别具有正向标签和反向标签,并 且正反标签和正反引物序列是对应的,且正向标签和反向标签可W是相同的,或不同的。
[0038] 设计标签时需要考虑多种因素,包括;1)标签序列中应当避免3个或3个W上的 单碱基重复序列;2)所有标签的同一位点中碱基A和碱基C的总含量应在所有碱基含量的 30% -70%之间,例如,当设计100条不同的标签序列时,每一条标签序列的第二个碱基(即 所谓的同一位点)中A和C占该100条序列第二个碱基总量的30% -70% ;3)标签序列本 身的GC含量应在40-60%之间;4)标签之间的序列差异应大于4个碱基;5)标签序列中应 避免出现与用于测序的引物相似度高的序列;6)当标签序列添加到PCR扩增引物上后,应 避免PCR扩增引物形成发卡结构和二聚体等二级结构。
[0039] 如本文中所使用的,术语"标签PCR引物"是指带有DNA标签的引物,其包含2个 部分,标签部分和引物部分,其中标签部分用于在PCR扩增反应中标记PCR产物,而引物部 分与模板碱基互补配对,用于扩增模板,并且其中标签部分,连接至引物部分的5'端。
[0040] 根据本发明的一个方面,本发明提供了一组DNA标签。根据本发明实施例的一组 DNA标签,其选自SEQ ID NO :1-95所示的核巧酸。具体序列如下表所示:
[0041]表1
[0042]
[0043]


[0045]
[0046] 本发明的一组DM标签能够用于构建核酸测序文库,W精确地对核酸测序文库进 行区分。利用上述DNA标签(在本文中有时也称为"核酸标签"),通过将DNA标签与DNA 或其等同物相连,可W精确地表征DNA的样品来源。由此,利用上述DNA标签,可W同时构 建多种DNA样品的用于测序的核酸测序文库(在本文中,有时也称为DNA标签文库),从而 可W通过将来源于不同样品的核酸测序文库进行混合,同时进行测序,基于DNA标签对获 得的测序序列进行分类,获得多种DNA样品的序列信息。从而可W充分利用高通量的测序 技术,例如利用Solexa测序技术,同时对多种DNA进行测序,从而提高DNA测序的效率和通 量。
[0047] 根据本发明的另一方面,本发明还提供了一组PCR引物。根据本发明实施例的一 组PCR引物,其选自SEQIDNO=96-119所示的核巧酸。各突变基因及其突变位点,W及各 突变位点对应的引物序列如表2所示:
[0048]表 2
[0049]<
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