基因型鉴定的多种方法 |
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整理归纳一下我所知道的基因型鉴定方法,欢迎补充!(封面图片来自网络,侵删,位置:华中农园林院正门入口附近) 随着基因工程技术——CRISPR Case9的推广,特定突变体的获得相比从前容易了很多,但位点上的突变依然是随机的,如何从多个转化事件中高效、经济、准确筛选出目的基因型依然是一个困难,这里我分享目前所知的鉴定方法供大家参考。 1.二代测序 + IGV观察/call SNP软件分析 原理:设计多种标签序列(F向和R向)组合,使不同的组合对应不同的样本,根据测序输出的reads上的标签序列对测序结果中的样本进行区分,一次测序获得多个样本数据,且测序数据量不用太高,1-2G即可,最后根据测序结果与参考序列匹配情况和reads比例判断突变类型和纯合杂合情况; 优点:通量高,单个样本成本低,能够分辨单个位点存在的多种突变类型; 缺点:结果反馈速度慢,一般需要两周左右才能拿到结果,不适合小样本量的检测。 二代测序结果比对后IGV观察,可以看到有位点一半的测序输出reads有3个碱基的缺少,是一个杂合突变。2.一代测序 + DSDecodeM分析测序文件 原理:软件根据测序的信号峰双峰嵌套位置和强弱判断突变类型; 优点:速度快,一代测序结果一般第二天能得到,软件分析迅速; 缺点:单个样本成本高,不适合大样本量检测,位点存在两种以上的突变类型时,测序峰杂乱,手动和软件均不能很好的区分。 一代测序输出峰图结果DSDecodeM分析结果(http://skl.scau.edu.cn/dsdecode/),可以看到分析结果为单个碱基的杂合突变。3.KASP 原理:用不同的荧光标记不同的引物(两种引物末端有1个SNP变异),PCR延伸后发出不同的荧光,根据荧光值判断基因型; 优点:检测速度快(扩增时间短),通量高(qPCR仪一次可96板); 缺点:试剂成本高,仪器设备较贵,只适用于检测单位点SNP变异,不能清晰的知道序列变异情况,适用范围较窄。 KASP原理介绍图,使用各带一种荧光标记的引物,引物末端的碱基不一样,模板上为哪种碱基时相应的引物就合上去,延伸后发出相应的荧光(图片来自公开培训资料)。qPCR仪器输出荧光值图,A,B为纯合体荧光,H为杂合体荧光(图片来自公开培训资料)。4.dCAPs 原理:在已知序列变异的情况下,利用突变形成的酶切位点对突变位点的PCR扩增产物进行进行酶切检测,根据酶切结果判断突变情况。 优点:成本低(单个样本仅需0.1ul酶即可),通量大(可以同时对具有同类突变的大量样本进行检测),周期短(PCR扩增加酶切后电泳1天可完成); 缺点:需要已知突变位点的序列情况才可选择合适的内切酶,有的内切酶可能不常见。 dCAPs酶切位点引物设计在线工具(http://helix.wustl.edu/dcaps/dcaps.html),可以帮助你快速设计扩增引物和对应的合适可用的内切酶,理想情况下突变后直接形成酶切位点,但很多时候需要通过引物引入SNP变异才行,建议SNP数量不超过1个。dCAPs输出的酶切位点,内切酶选择识别6碱基以上回纹结构的,用于酶切的PCR产物序列中尽量只有1-2个该类酶切位点,避免条带太乱不好区分。dCAPs方法检测结果示例5.SSR分析 原理:根据条带大小的不同分析基因型; 优点:检测速度快,通量高,能够检测最低1bp的长度差异(推荐3bp以上); 缺点:试剂成本较高(使用专业分析仪),只适合检测已知存在碱基缺失的突变位点。 这是以前用大板胶进行电泳分析的图,现在多用专业的SSR分析仪进行,通量更高,实验安全性也更高(图片源自网络)SSR分析仪输出结果图 |
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