今天的组会师兄讲的是一篇关于SNP分析的文献,在此学习一下SNP的相关知识。
SNP的测序原理
1、Illumina的SNP芯片
优点:
1、检测通量大,一次可以检测几十万到几百万个SNP位点
2、检测的准确性高,准确性可以达到99.9%
3、检测费用低
2、芯片的组成
芯片的组成——玻璃基片(微珠的容器) + 微珠
![](https://img.haomeiwen.com/i3103404/6667fd2903d1d22b.png)
微珠的表面都个偶联一种类型的几十万个DNA序列,这些DNA序列有由两部分组成,23mer的Address序列和50mer的Probe序列。
![](https://img.haomeiwen.com/i3103404/34f210055100a6a2.png)
- 23mer的Address序列:DNA片段的5’端,是微珠的标签序列。
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50mer的Probe序列:DNA片段的3’端,与目标序列进行互补杂交。
由于23mer的Address序列相当于微珠身份ID,所以我们检测基片上微珠的Address序列后就可以知道该微珠所对应的探针序列。
微珠检测
探针检测原理
仪器的检测两种光:红光和绿光
碱基有4种:A、T、C、G
使用2种光来检测4种碱基,需要将要检测的位点分成两种情况:
1、假设野生型的一个SNP位点上的碱基是G,突变型是A碱基。这时,就设计一个探针,使其3’端最末尾的那个碱基挨着SNP位点,但是留出SNP位点,使得下一个延长的碱基按照碱基互补原则,根据SNP位点的碱基进行延伸。
![](https://img.haomeiwen.com/i3103404/d3957c0b038920ae.png)
然后,加入聚合酶、4种带标记的双脱氧核苷酸;A、T碱基被DNP(二硝基苯)标记;C、G碱基被生物素标记。DNA互补配对,就会在探针的3’末端加入一个带标记的双脱氧核苷酸,接着加入带绿色荧光标记的链霉亲和素(可以与生物素特异地结合(C、G)),带红色荧光标记的抗DNP的抗体(A、T)。【后面分别加入两种抗体仅仅是为了将荧光信号进一步的级联放大,所以在此就没有进行详细的描述。我个人觉得有点类似于酶联免疫吸附实验(ELISA)实验中加一抗二抗。】
![](https://img.haomeiwen.com/i3103404/f8097f3904ca1d79.png)
实验结束后,将其放入机器中进行荧光信号的检测,检测的结果类型如下图:
![](https://img.haomeiwen.com/i3103404/73fcdc02dd1be4c3.png)
从左到右分别命名为A,B,C
A:检测的结果全部都发绿光,说明该SNP位点是G碱基的纯合子
B:检测的结果既有绿光又有红光且两种颜色的光强差不多,说明该SNP位点是A和G碱基的杂合子(个人理解:一半为突变的A碱基,一半为野生型)。
C:检测的结果全部都发绿光,说明该SNP位点是A碱基的纯合子
这个就是根据发出的不同的光来区分碱基的。明白了G突变为A的情况,就能明白其他的SNP位点突变情况。
2、第一种情况是A与T是红光,G与C是绿光,那么第二种就是互相配对的碱基怎么区分,例如:A与T,G与C。
与第一种方法相同,区别就是探针的设计不同。要区分配对的碱基,探针设计的时候,探针3’端的最后一个碱基是覆盖在SNP位点上的,并且需要设计两种探针(例如,SNP位点的碱基是A和T,探针也需要设计出A和T)。
![](https://img.haomeiwen.com/i3103404/064fe0e2754e9d18.png)
如果设计的探针和目标片段的SNP位点上的碱基是互补的,DNA片段就会发生延伸,新的带标签的脱氧核苷酸就会结合到DNA上,然后就会被荧光抗体标记上荧光。
如果设计的探针和目标片段的SNP位点上的碱基是不互补的,DNA片段就不会发生延伸。
![](https://img.haomeiwen.com/i3103404/9631f1c5fbd84cd7.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i3103404/6b03fa4268fe0b7b.png)
检测结果:
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如果探针3’端末端的碱基是T时,机器检测结果会发光;探针3’端末端的碱基是A时,机器检测结果不发光,就说明该SNP位点上的碱基是A碱基的纯合子,反之则为T碱基。
检测结果-纯合子
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如果探针3’端末端的碱基是T时,机器检测结果会发光;探针3’端末端的碱基是A时,机器检测结果也发光,并且发光强度差不多,就说明该SNP位点上的碱基是A碱基和T碱基的杂合子。
检测结果-杂合子
总结
第一种方法是通过红绿荧光信号来区分SNP位点是哪一种碱基
第二种方法是通过荧光信号的又或者无来区分SNP位点是哪一种碱基的。
参考:
http://xy.bioon.com/course_video/Illumina-di-SNP-xin-pian-yuan-li-chen-wei-xue265165.html
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