在PCR中应用
许多遗传分析利用不同形式的PCR技术来降低基因组的复杂性和分析特殊序列。将GenomiPhi扩增产物与提取的基因组DNA进行比较,做为PCR底物分别进行单一,中度混合(6-8个混合)和高度混合(62个混合)PCR反应。利用MGB
ElipseTM探针进行实时定量分析,比较PCR的效率。GenomiPhi扩增产物在进行PCR反应之前不需要纯化。
对人的7条染色体上的8个位点进行分析得出结论,扩增产物和基因组DNA具有相同的强度值(Ct)和PCR效率,证明这些位点没有扩增的误差(图3)。另外,拷贝数(假定1ng
DNA相当于300拷贝)也一致,说明即使没有经过纯化扩增材料的定量仍然是可靠的。
对于多重PCR,GenomiPhi扩增产物先纯化再进行PCR反应或者增加反应成份可以提高效率,得到更好的结果。高分子量产物可以通过沉淀或凝胶过滤层析进行纯化。能够帮助提高多重PCR效率的成分,包括非离子去污剂、BSA和额外的Taq
DNA聚合酶。采用这些方法中的任何一种,扩增DNA和基因组DNA进行多重PCR分析都能得到一致的结果。
在SNP基因定型中应用
有效的扩增技术必须在双链的所有位点都保持原始DNA序列,从而保留杂合性信息。通过HuSNPTM作图测试比较扩增DNA和基因组DNA(图4)。这种生物芯片测试可以在一张芯片上同时检测全基因组大约1500个SNPs。在GenomiPhi扩增反应中,用1ng起始样本得到和基因组DNA相近的结果(大约1100个clear
calls,大于99.3%的准确率;图4)。当用10pg起始样本(大约3个拷贝)进行扩增时,则得到较少的SNP结果和较低的准确率(920个clear
calls,80.2%准确率)。从这些结果得到结论,至少需要1ng起始样本。
用其它几种SNP检测方法,都证明了扩增材料的SNP信息得到保留,包括MegaBACETM
SNuPeTM基因定型试剂盒、单碱基延伸电泳分析,MGB Elipse探针,InvaderTM基因定型,和PCR产物直接测序。用GenomiPhi
全基因组扩 |
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图2 脉冲场凝胶分析。每个泳道有400ng
DNA。M1为50kb ladder,M2为lambda ladder。
G=人基因组DNA,
G =扩增DNA。U=未消化样本,D=用EcoRI完全消化样本。样本在1%琼脂糖凝胶上65V,48小时分离。 |
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| 图3. 定量PCR结果比较。MGB Eclipse探针,参照beta-actin(7p22.1)设计,用于分析GenomiPhi扩增DNA(黑色方块)和非扩增DNA(蓝色方块)。扩增的DNA在这些分析之前没有经过纯化。定量PCR在ABI
7900HT序列检测系统上进行。 |
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| 图4. 在HuSNP生物芯片上的SNP检测。如图显示了CEPH个体884
DNA的clear calls和准确率。起始模板是10ng非扩增基因组DNA,或30ng 从不同量起始模板扩增得到的GenomiPhi扩增DNA。 |
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| 增试剂盒进行重复扩增(连续5次)结果在所有SNP测试中都保留了杂合性,说明通过这一方法,一些重要或困难的样本可以按需要的量进行重复扩增。
在微卫星分析中的应用
高保真的DNA复制意味着短的串联重复(STRs)得到忠实和有代表性的拷贝。这是微卫星基因定型的基础。为确定Phi29
DNA聚合酶扩增的STR的可靠性,对来源于CEPH参照家系(基因型10859)中的一个个体的扩增和非扩增DNA进行基因定型,使用ABI
PRISMTM连锁作图系统v2.5的400个标记物。用MegaBACE 4000
DNA分析系统和MegaBACE Genetic Profiler软件2.0版分析数据。扩增反应条件为100ng,
1ng, 0.1ng, 或0.02ng参照DNA,每种样本重复检测三次。一个STR样本显示丢失等位信息,只存在一个等位基因(纯合子)而非预期的两个等位基因(杂合子)。得到的结果与制造厂商给出的参照STR类型进行比较。
对照组非扩增DNA,1200个测试(400个标记物重复3次)中的7个样本有等位基因的丢失。而扩增样品中,等 |
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