表观遗传及遗传分析的新标准 - qiagen.pdfVIP

表观遗传及遗传分析的新标准 Pyrosequencing® ——测序与定量之相得益彰 Sample Assay Technologies 定量数据打开遗传研究的新视野 测序技术的发展大大扩展了我们对于生物信息是如何被编码于DNA 核苷酸序列中的了解。这种了解同时也引发了新的疑问： 微妙的序列改变，特别是在非编码区域，有什么重大意义？调控元件的相互作用会在什么时候对基因的表达产生影响？非 序列形式的信息 —— 如我们通常所说的表观遗传信息 —— 如何参与促进了发育编程和细胞分化？最后，这些问题的答案 将以何种形式推进应用科学的发展？这些问题都是遗传研究的新视野。研究人员正在揭开DNA 的遗传和表观遗传修饰中 所储存并遗传的新层次的生物信息。这一信息的鉴定需要同时兼具应用灵活性和可获得定量数据的新一代的研究工具。 焦磷酸测序技术及QIAGEN® PyroMark® 产品通过将遗传变异的检测和定量整合到一个强大的系统 中，焦磷酸测序及PyroMark 平台比其它定向DNA 短序列的分析方案更胜一筹。对于一系列应用而 。 言，这意味着投入的费用和时间更少 （图1 ） 焦磷酸测序的优势包括： ■ 可定量等位基因，即使是低频率等位基因 ■ 可检测未知的序列变异 ■ 同一台仪器，甚至同一次运行的分析多功能性 ■ 内置的分析对照保证了数据的准确性和可靠性 ■ 快速获得直接且明确无疑的序列数据 ■ 直观的软件，可进行强大的分析和用户设计分析 表观遗传学 兽医学 群体研究 植物遗传学 在定量单个及多个相邻CpG 位点 灵敏检测多种病原体感染，在育 对群体遗传结构进行统计学上可 测序及定量区分纯合性，杂合性， 的甲基化方面，有着无比优越的 种项目中进行快速的基因分型。 靠的定量，即使是病毒等快速变 以及多倍体物种的不同杂合状态。 性能。 化的目标。 药物遗传学 法医学 癌症研究 进化研究 从头测序和内置的对照利于新标 法医学分子标记的测序及定量增 开展各种分析的应用灵活性，以 可靠的测序适用于系统发育比较， 记的发现和验证。 强了物证鉴定试验的辨别能力， 全面鉴定与疾病相关的遗传和表 高检测灵敏度以追踪育种试验的 特别是高度降解的DNA 。 观遗传因素。 性状改变。 图1. 焦磷酸测序在不同研究领域的优势。 2 表观遗传及遗传分析的新标准 03/2011 焦磷酸测序反应级联 卓越的试剂和灵敏的技术实现了对序列变异的定量 步骤1 扩增DNA 片段，作为焦磷酸测序模板的一条链被生物素标记。经过变 性处理，分离出生物素标记的单链PCR 扩增子，并与测序引物杂交。 步骤2 杂交的引物和单链模板与DNA 聚合酶、ATP 硫酸化酶 （ATP sulfurylase ）、 荧光素酶 （luciferase ）、三磷酸腺苷双磷酸酶 （apyrase ）以及底物腺苷5’ 酰硫酸 （APS ）和荧光素 （luciferin ）共同孵育。 步骤3 第一个三磷酸脱氧核糖核苷酸 （dNTP ）加到反应中。如果dNTP 与模板 链上的碱基互补，则DNA 聚合酶催化其加在测序引物上。每个掺入事 件伴随着焦磷酸 （PPi ）的释放，它的摩尔量与掺入的核苷酸相同。 步骤4 ATP 硫酸化酶在腺苷5 酰硫酸 （APS ）存在的情况下将PPi 转化成ATP。