基因检测技术比较.ppt

1、b,1,基因SNP检测技术比较,吴鹏超 遗传与健康产品线,b,2,基因多态性检测技术：,一 DNA测序技术（DNA sequence） 二 基因芯片（gene microarray）技术 三 实时定量PCR（Real time PCR，RT-PCR）技术,b,3,一 DNA测序技术,从1977年第一代DNA测序技术（Sanger法），发展至今三十多年时间，测序技术已取得了相当大的发展，从第一代到第三代乃至第四代，测序读长从长到短，再从短到长。下面我们就一一介绍前三代测序技术。,b,4,第一代测序技术,Sanger法核心原理是：由于ddNTP的2和3都不含羟基，其在DNA的合成过程中不能形成磷酸

2、二酯键，因此可以用来中断DNA合成反应。,b,5,第二代测序技术,第一代测序技术的主要特点是测序读长可达1000bp，但其测序成本高，通量低严重影响了真正大规模的应用。而经过不断的技术开发和改进，以Roche公司的454技术、illumina公司的Solexa，Hiseq技术和ABI公司的Solid技术为标记的第二代测序技术诞生了。,b,6,1. Illumina,(1)DNA待测文库 构建 (2)Flowcell (3)桥式PCR扩增 与变性 (4)测序,b,7,b,8,2. Roche 454,(1)DNA文库制备 (2) Emulsion PCR (3)焦磷酸测序,b,9,b,10,第三

3、代测序技术,以PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore Technologies纳米孔单分子测序技术，被称之为第三代测序技术。,b,11,PacBio SMRT技术,基本原理：DNA聚合酶和模板结合,4色荧光标记 4 种碱基（即是dNTP）,在碱基配对阶段,不同碱基的加入,会发出不同光,根据光的波长与峰值可判断进入的碱基类型。,b,12,Oxford Nanopore Technologies,当DNA碱基通过纳米孔时，它们使电荷发生变化，从而短暂地影响流过纳米孔的电流强度，灵敏的电子设备检测到这些变化从而鉴定所通过的碱基。,b,13,二 基因芯片技术,基因芯片的测序原理是杂

4、交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法，在一块基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列，与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。,b,14,九、基因芯片检测原理及简要过程,b,15,三 实时定量PCR技术,由于染料不能区分特异性PCR产物和引物二聚体等非特异产物，也不能区分不同探针，所以检测的特异性始终不如后来出现的探针法；也不能做多重PCR检测（Multiplex）。,b,16,TaqMan 技术,b,17,TaqMan 技术,b,18,

5、MGB技术,原理：针对Taqman探针荧光淬灭不彻底的问题，3端采用了非荧光性的淬灭基因，大大降低了本底信号的干扰。此外，MGB探针的3端还连接了一个二氢环化吲哚卟啉-三肽，可以大大稳定探针与模板的杂交, 而短探针的荧光报告基团和淬灭基团的距离更近, 淬灭效果更好，荧光背景更低，使得信噪比更高：一个15bp的MGB 探针的信噪比大于6,优于理想状态下的25bp的普通Taqman探针（信噪比约为1.5）。允许采用更短的探针也简化了探针的设计和成本。,b,19,FRET技术,原理：探针由两条和模版互补、且相邻的特异探针组成（距离15bp），上游探针的3端标记供体荧光基团，相邻下游探针的5端标记Red 640受体荧光基团。当复性时，两探针同时结合在模板上，供体基团和受体基团紧密相邻，激发供体产生的荧光能量被Red640基团吸收，使得检测探头可以检测到Red640发出波长为640的荧光。当变性时，两探针游离，两基团距离远，不能检测到640波长的荧光。FRET探针检测的信号是退火时的实时信号，每次检测信号始终严格对应模版的数量，非累积信号，可以用于做Tm曲线和SNP检测。两个单标记探针的长短不影响信号的传递，而探针间的距离通常为1-5bp。,b,20,分子信标技术,分子信标（ Molecular beacon，MB）是一种呈发夹结构的茎环双标记寡核苷酸探针，两端的核酸序列