芯片及其在检测耳聋相关基因中的用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物医学领域，具体地，涉及一种芯片及其在检测耳聋相关基因中的 用途，更具体地，涉及一种芯片，一种包含所述芯片的试剂盒、所述试剂盒在检测遗传性耳 聋基因中的用途，一种检测耳聋相关基因的方法以及一种检测耳聋相关基因的装置。
【背景技术】
[0002] 耳聋是一种临床上常见的疾病，发生率为1%。~3%。，遗传性因素引起的耳聋约 占占先天性耳聋总人数的 60 %左右（Schimmenti，L.A.，et al·，Evaluation of newborn screening bloodspot-based genetic testing as secondtier screen for bedside newborn hearing screening. Genetics in Medicine，201L 13 (12):p. 1006-1010) 〇 2006 年第二次残疾人抽样调查显示，我国残疾人总数为8000万，其中听力残疾者为2670万，1-7 岁听障儿童约有80万。遗传性耳聋可通过常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传或线粒体 遗传等方式传给下一代，无论父母的单方或者双方是耳聋患者还是健康携带者，耳聋基因 都会通过父母向子女遗传，子代都有一定的可能会罹患耳聋疾病。目前已知的非综合征型 耳聋相关基因有70多个，与耳聋相关的遗传性综合征疾病有400多种。
[0003] 国内外耳聋基因的筛查诊断主要集中在少数几个最常见的致聋基因及其热点突 变，包括导致DFNB1的GJB2基因、导致大前庭水管综合征的SLC26A4基因以及药物性耳聋 相关的线粒体基因的1555位点等。主要采用的方法包括基因测序、变性高效液相色谱分 析、高分辨率熔解曲线分析、基因突变检测芯片和限制性酶切等方法。基因测序技术是目前 应用最多的遗传性耳聋检测方法，也是迄今为止分子诊断学中基因突变检测的金标准。目 前国内大多数采用的是以Sanger法为基础的第一代测序技术，这种传统的测序技术有着 费用高、通量低、检测范围小、难以实现自动化等多方面的不足。基因芯片检测是另外一种 在国外使用较多的突变检测技术，其原理是以人类基因组DNA为模板，对某些已知的基因 位点进行特异性扩增和荧光标记，然后与带有特异性核苷酸序列的芯片进行杂交，通过对 荧光进行检测以获得某些特定基因位点的突变情况。但是，这种技术检测位点单一，只能对 一些特定基因的特定位点进行突变检测。
【发明内容】
[0004] 依据本发明的一方面，提供一种芯片，该芯片包含探针，探针固定于固相基质上， 所述探针能够特异性识别以下342个基因中的至少100个基因的外显子区域：ABR、CLRN1、 FABP4、IGF1、MYH14、PHEX、SNAI2、ACAN、C0CH、FAS、ILDR1、MYH2、PLDN、S0BP、ACTG1、C0L11A1、 FBX02、ITGA8、MYH3、PMP22、S0D1、AIFM1、⑶L11A2、FGF20、JAG1、MYH4、PN0C、S0RBS1、 AKAP12、C0L2A1、FGF3、JAG2、MYH8、P0U1F1、S0X10、ALDH1A2、C0L4A3、FGFR1、KCNE1、MYH9、 P0U3F4、S0X2、ALMS1、C0L4A4、FGFR2、KCNJ10、ΜΥ015A、P0U4F3、S0X9、AP3D1、C0L4A5、FGFR3、 KCNMA1、MY01A、PR0P1、SPRY2、APAF1、C0L9A1、FIGN、KCNQ1、MY03A、PRPS1、ST3GAL5、AP0A1、 C0L9A2、F0XG1、KCNQ4、MY06、PRRX1、STRC、AQP4、CPLX1、F0XI1、KIT、MY07A、PRRX2、TAF10、 ATF2、CRYM、FXN、KITLG、NAV2、PTK7、TBX1、AT0H1、DBH、FZD3、LAMA2、NAV3、PTPRQ、TBX10、 ATP2B2、DDR1、FZD6、LARGE、NDP、RARA、TCOF1、ATP8B1、DFNA5、GAS7、LFNG、NDRG1、RARB、 TECTA、AXIN1、DFNB31、GATA3、LHFPL5、NEFL、RARG、TGFA、BARHL1、DFNB59、GBX2、LM04、NEU1、 RASA1、TGFB2、BBS1、DIABLO、GFI1、LMX1A、NEURL、RDX、THRA、BBS4、DIAPH1、GIPC3、LOXHD1、 NEUROD1、S1PR2、THRB、BCR、DIAPH3、GJA1、LRIG3、NEUROG1、SCARB2、TIMM8A、BDNF、DI02、 GJB1、LRP2、NF1、SCOl、TJP2、BMP4、DI03、GJB2、LRTOMT、NOTCH1、SCRIB、TMC1、BSN、DLX2、 GJB3、MAFB、NOX3、SEMA3E、TMEM126A、BSND、DLX5、GJB6、ΜΑΡΙΑ、NOXOl、SERAC1、TMEM220、 C17orf48、DMD、GL13、MARVELD2、NR4A3、SERPINB6、TMIE、C1orΠ 25、DNAH7、GOT1L1、MCOLN3、 NTF3、SFTPC、TMPRSS13、CACNAID、DNAH9、GPR98、MGAT4B、NTN1、SIX1、TMPRSS3、CACNB2、DPYS、 GPSM2、MIR182、NTRK2、SIX5、TNC、CACNG2、DSPP、GPX1、MIR183、NTRK3、SLC12A2、TNFRSF11B、 CASP3、DVL1、GRHL2、MIR96、0C90、SLC12A6、TPRN、CCDC50、DVL2、GRID1、MITF、OPA1、SLC12A7、 TRIOBP、CD36、DVL3、GRXCR1、MKKS、OR2T4、SLC17A8、TRPV4、CDH23、EDN3、⑶SB、MON2、OTOA、 SLC19A2、TSHR、CDKN1B、EDNRB、HAL、MOS、OTOF、SLC1A3、TUB、CDKN2D、EGFLAM、HES1、MPV17、 OTOG、SLC26A4、TYRP1、CEACAM16、EPHB1、HES5、MPZ、OTOP1、SLC26A5、UCN、CELSR1、EPHB2、 HGF、MSRB3、OTX1、SLC30A4、USH1C、CHD7、EPHB3、HMX2、MSX2、OTX2、SLC4A11、USH1G、CHRNA9、 ERBB4、HMX3、MTAP、PAX2、SLC4A7、USH2A、CKB、ESPN、HOXA1、MUC4、PAX3、SLC9A1、USP15、 CLDN11、ESR2、HOXA2、MUC6、PCDH15、SLC02B1、VANGL2、CLDN14、ESRRB、HOXB1、MUTED、PDE8B、 SMAD4、WFS1、CLDN9、EYA1、HS6ST2、MYH1、PDSS1、SMPX、YME1L1、CLIC5、EYA4、IFT88、MYH13、 PDZD7、SMS、SALL1、0RC4、P2RX2、DNMT1、TFAP2A、ORC6、NLRP3、CLPP、⑶F6、CDT1、MASP1、CIB2、 0RC1、CDC6、LARS2、CDKN1C、P0MT1、TSHZ1、KIAA1199、CABP2、WNT7A、TSPEAR、KARS、ATP6V1B1、 ZIC3、TRMU、HSD17B4、ANKH、EFTUD2、POLR1C、HARS、ABHD12、COG1、POLR1D 和 HARS2。在本发 明的一个实施例中，所述探针能够特异性识别所述342个基因中的至少200个基因的外显 子区域。在本发明的一个实施例中，所述探针能够特异性识别所述342个基因中的至少300 个基因的外显子区域。在本发明的另一个实施例中，所述探针能够特异性识别所述342个 基因的外显子区域。在本发明的一个实施例中，所述探针还能够特异性识别其能特异性识 别的各个基因的外显子区域的上下游各至少30bp的内含子区域。在本发明的一个实施例 中，所述探针还能够特异性识别线粒体基因组chrM。这些基因或区域是发明人经过收集、多 次筛选和组合试验获得的，能够全面展现或代表耳聋和外耳畸形遗传相关基因。对于耳聋 相关的几百个基因的全部外显子都有可能发生致病突变的情况，利用本发明这一方面或各 个实施方式中的芯片，能够一次性全面检测耳聋所有相关基因以及这些基因的变异情况。 [0005] 依据本发明的另一方面，提供一种试剂盒，其包含前面所述的任一芯片。依据本发 明的再一方面，提供了前述试剂盒在检测耳聋相关基因中的用途。前述关于本发明一方面 的芯片的优点及技术特征，同样适用本发明的试剂盒及其用途。
[0006] 依据本发明的又一方面，提供一种检测耳聋相关基因的方法，该方法包括：（1)获 取受检者的核酸，所述核酸为基因组核酸和/或游离核酸片段；（2)捕获所述核酸获得耳聋 相关基因区域；（3)对所述耳聋相关基因区域进行序列测定，获得序列信息；（4)基于所述 序列信息检测所述耳聋相关基因；其中，（2)是利用前述的本发明一方面的芯片或者包含 芯片的试剂盒进行的。前述关于本发明一方面的芯片或试剂盒的优点及技术特征的描述， 同样适用于本发明这一方面的方法。在本发明的一个实施例中，（4)还包括基于所述序列信 息同时检测所述耳聋相关基因中的SNP和INDEL变异。在一个示例中，同时检测所述耳聋 相关基因的SNP和INDEL变异，包括：将所述序列信息与参考序列进行第一比对，获得第一 比对结果；将所述第一比对结果与所述参考序列的一部分进行第二比对，获得第二比对结 果；基于所述第一比对结果和所述第二比对结果，同时检测所述SNP和INDEL变异。所说的 第二比对为局部比对，第一比对为常规全局比对，可利用但不限于SOAP或BWA等软件依照 其默认设置进行，获得第一比对结果，第一比对结果包括序列信息在参考序列上的匹配位 置及匹配情况信息，在本发明的一个实施例中，所说的参考序列为hgl9,第二比对中所说的 参考序列的一部分包括与所捕获的耳聋相关基因区域对应的参考序列中的每个已知INDEL 位点及其上下游各lOOObp的参考序列，进行第二比对即基于第一比对结果，对与所捕获的 耳聋相关基因区域对应的参考序列中的所有已知INDEL附近的所有序列信息（reads)进行 局部重新比对，能够消除第一比对中的错误，提高后续变异检测的准确率，第二比对可利用 GATK 重I：匕对软件(https: //www. broadinst