单核苷酸多态性及其应用优秀课件

▪ 一个SNP表示在基因组某个位点上一个核苷酸的变 化， 作为一种碱基的替换，大多数为转换（C—T， G—A），也可能是颠换。
▪ 具有转换型变异的SNP约占SNP总量的2／3左右。
▪ 转换的发生率总是明显高于其它几种变异，而 且在CG序列上出现最为频繁，多是发生C—T的转换， 原因是CG中的C是甲基化的，它能自发的脱氨基而替 换为胸腺嘧啶。
一致。
▪
ATP驱动萤光素酶介导的萤光素向氧化萤光素
(oxyluclferin)的转化，氧化萤光素发出与ATP含量成正
比的可见光信号。
▪ 光信号由CCD摄像机检测并通过相应的软件得到反映。
▪ 每个峰的高度(光信号）与反应中掺入的核苷酸数成正 比，ATP和未掺入的dNTP由双磷酸酶降解，猝灭光信号， 并再生反应体系，加入另一种dNTP进行下一轮反应。随着 以上过程的循环进行，互补DNA链合成，DNA序列信号峰确 定。
▪
掺入的dNTP和释放的焦磷酸的物质的量相等，反应时
dATP由deoxyadenosine alfa-thio triphosphale(dATPaS)
替代．
▪
因为DNA聚合酶对dATPaS的催化效率比对dATP的催化效
率高，且dATP是萤光素酶的底物，dATPctS不是。
▪
硫酸化酶催化APS和PPi形成ATP，其物质的量和焦磷酸
在PCR反应中，将供者-受者染料对分别结合到Taqman探 针的两端，探针未与目标序列结合时，通过FRET作用使供者 不发荧光；完全互补配对后，由于Taq DNA聚合酶具有5‘核 酸酶的活性，可将供者从探针上切下来从而发出荧光。如果 探针与目标序列中存在错配碱基，就会减少探针与目标序列 结合的紧密程度及Taq DNA聚合酶切割供者的活性，也就影 响了供者的荧光释放量，从而使碱基突变链和正常链得以区 分。
▪ Single nucleotide polymorphism
▪ SNP的特征
▪
SNP是人类可遗传的变异中最常出现的一种，
占所有已知多态性的90%以上，在人类基因组中广
泛存在，人类DNA中每300-1000bp就有一个SNP.
▪ 因此，一个人类个体大约携带300万-1000万个 SNPs。
SNP的特征
当双链DNA在变性梯度凝胶中进行到与DNA变性 温度一致的凝胶位置时，DNA发生部分解链，电泳 迁移率下降，DNA链中有一个碱基改变时，会在不 同的时间发生解链，因影响电泳速度变化的程度 而被分离。
SNP的检测方法
Taqman法
以荧光共振能量传递(fluorescent resonance energy transfer,FRET)为基础的检测方法。
▪ 同义cSNP：
▪
SNP所导致的编码序列改变并不影响其所翻
译的蛋白质的氨基酸序列，突变碱基与未突变碱
基的含义相同；
▪ 非同义cSNP：
▪ 指碱基序列的改变可使以其为蓝本翻译的蛋 白质序列发生改变，从而影响蛋白质的功能。这 种改变常常是导致生物性状改变的直接原因。
▪ 位于基因调控区的SNP则会影响基因表达量 的多少，因此，这两类SNP在功能和疾病发生发 展方面具有更重要的意义。
单核苷酸多态性及其应用 优秀课件
SNP的概念
单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP)
是指基因组DNA序列中由于单个核苷酸的突变 而引起的多态性。
同一物种不同个体间染色体上遗传密码单个碱 基的变化，主要表现为基因组核苷酸水平上的变异 引起的DNA序列多态性 。
▪ SNP大都表现为二等位基因（bialletic)多 态性,即在该位置只存在两种不同的碱基。
▪ 位于染色体上某一区域的一组相关联的SNP等 位位点被称作单倍型(haplotype)，相邻SNPs的 等位位点倾向于以一个整体遗传给后代.
▪ 根据SNP在基因组中的分布位置可分为:
▪
基因编码区SNP(cSNP)
供者
受者
供者
受者
▪ 焦磷酸测序法
▪ 焦磷酸测序法(pyrosequencing)是一种不依 赖平板胶或毛细管电泳，不依赖DNA的荧光标记/ 激发/检测体系的序列分析技术，适用于已知序列 的DNA片段进行验证分析，适用于已知SNP的序列 验证及基因分型。
▪ 焦磷酸测序法主要是由四种酶催化同一反应体 系中的酶级联反应:
SNP的检测方法
单链构象多态性(single-strand conformational polymorphism,SSCP)
原理： 单链DNA的折叠结构是由单核苷酸序列
决定的，当某一个碱基发生突变时，便会直 接影响该链的构象，非变性聚丙烯酰胺凝胶 电泳时迁移率会发生改变。
SNP的检测方法
变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE) 原理:
Taqman 探针
5‘
3‘
来自百度文库供者
受者
Taqman 探针
5‘
3‘
供者
受者
引物 目标序列
供者 5‘
受者 3‘
引物 目标序列
供者 5‘
受者 3‘
SNP的检测方法
分子信标(molecular beacon)法
分子信标是一个U型的单链核苷酸探针（探针序列内 部可有一定程度的互补配对），在探针两端也加上供者受者染料对，U型探针使两染料靠近，通过FRET作用使供 者不发荧光。当探针与目标序列完全互补配对后，两染料 分离，使得供者的荧光亮增加，如果目标序列中存在错配 碱基，就会影响探针与其结合，从而影响到供者的荧光亮， 使碱基突变链和正常链得以区分。
▪
基因调控区SNP(pSNP)
▪
基因间随机编码区SNP(rSNP)
▪
等三类。
▪ 因为编码区内的变异率占周围序列的 1/5，cRNP的总量显著少于其他两类SNPs。
▪ cSNP又可分为2种：
▪ 同义cSNP(synonymous cSNP)： ▪ 非同义cSNP(non-synonymous cSNP)
▪
包括DNA聚合酶、硫酸化酶、萤光素酶和双磷
酸酶;
▪ 反应底物为adenosine 5‘phosphosulfate(APS) 和萤光素。
▪ 反应体系还包括待测序的DNA单链和测序引物。
▪ 在每一轮测序反应中，加入一种dNTP。 ▪ 如该dNTP与模板配对，聚合酶就可以催化该dNTP掺入到
引物链中并释放焦磷酸基团(PPi)。