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ELISA試劑盒為您解析細(xì)胞遺傳學(xué)工具的演化
更新時(shí)間:2014-09-10   點(diǎn)擊次數(shù):772次

ELISA試劑盒為您解析細(xì)胞遺傳學(xué)工具的演化

    藍(lán)圖,ELISA試劑盒是工程制圖的原圖經(jīng)過描圖、曬圖和薰圖后生成的復(fù)制品,因?yàn)閳D紙是藍(lán)色的,所以被稱為“藍(lán)圖”。人類基因組也常常被稱為“藍(lán)圖”。從某種意義上說,它的確是。基因組包含了構(gòu)建和運(yùn)轉(zhuǎn)細(xì)胞、組織或生物體所需的所有信息。然而,藍(lán)圖是不變的,而基因組卻不是。

    隨著細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂,分化并形成配子,細(xì)胞的遺傳物質(zhì)在不斷變化。有時(shí)是單堿基的變化,有時(shí)卻是大規(guī)模的改變,從小的插入缺失(indel)到大的結(jié)構(gòu)變化,比如倒位、缺失、插入和易位。這一研究領(lǐng)域被統(tǒng)稱為“細(xì)胞遺傳學(xué)”。

    細(xì)胞遺傳學(xué)在一些先天性疾病的診斷中發(fā)揮了重要作用,比如唐氏綜合征(21三體)、慢性粒細(xì)胞白血?。–ML)等。核型分析是zui早出現(xiàn)的研究技術(shù),一直沿用至今。之后研究人員將分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用在細(xì)胞遺傳學(xué)中,促進(jìn)了分子細(xì)胞遺傳學(xué)的興起和迅速發(fā)展。如今,我們的選擇更加廣泛,除了熒光原位雜交(FISH),還有比較基因組雜交(CGH)、新一代測(cè)序等。

從核型分析到FISH

    ELISA試劑盒對(duì)有絲分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行染色,通過顯微鏡拍照獲得它們的影像,根據(jù)它們的大小,條紋以及著絲點(diǎn)所在的位置進(jìn)行排列整合,這就是核型分析。經(jīng)驗(yàn)豐富的研究人員可通過這種技術(shù)來檢測(cè)大規(guī)模的核型變化,如染色體數(shù)目的變異(非整倍體)、染色體融合,大規(guī)模的插入缺失和易位等。然而,這種方法的度較差,對(duì)于復(fù)雜的染色體異常,或較小片段的缺失重復(fù),往往難以正確判斷。生物通 www.ebiotrade.com

    熒光原位雜交(FISH)則是細(xì)胞遺傳學(xué)與分子技術(shù)的結(jié)合。根據(jù)DNA雙鏈堿基配對(duì)的原理,設(shè)計(jì)與待檢測(cè)區(qū)域DNA序列互補(bǔ)的單鏈核苷酸序列,并用熒光染料進(jìn)行標(biāo)記,制成檢測(cè)用的探針。將檢測(cè)細(xì)胞/組織的染色體暴露后進(jìn)行高溫變性,使其DNA雙鏈解鏈,再與探針進(jìn)行低溫孵育,使探針與相配對(duì)的染色體序列雜交,zui后在熒光顯微鏡下觀察探針的熒光信號(hào)來判斷這些探針?biāo)Y(jié)合的染色體區(qū)域是否有突變。

    ELISA試劑盒FISH打破了常規(guī)細(xì)胞遺傳學(xué)分析的諸多限制,讓間期細(xì)胞也能進(jìn)行檢測(cè),在某些疾病的檢測(cè)方面,檢出率可達(dá)染色體條帶技術(shù)的兩倍,所需時(shí)間也更短,因此成為產(chǎn)前診斷和血液病檢測(cè)中的重要工具。當(dāng)然,目前的FISH探針還有限,單個(gè)探針只能檢測(cè)特定片段的重復(fù)、丟失或重排,而不提供余下基因組的其他信息。因此,在臨床應(yīng)用中,F(xiàn)ISH往往與核型分析一起做。

從芯片到測(cè)序

    如今,為了獲得更高分辨率的結(jié)果,研究人員使用DNA芯片來產(chǎn)生所謂的“虛擬核型”。這種芯片包含了與整個(gè)或部分基因組雜交的探針,通過比較每個(gè)探針的雜交強(qiáng)度,細(xì)胞遺傳學(xué)家可確定特定區(qū)域是否缺失或擴(kuò)增。這一類型的分析被稱為基于芯片的比較基因組雜交(array CGH,aCGH)。

    虛擬核型分析在技術(shù)上比傳統(tǒng)核型分析更為簡(jiǎn)單,分辨率也更高。從理論上說,aCGH可檢測(cè)到影響單個(gè)探針的拷貝數(shù)改變,但實(shí)際上,研究人員通常設(shè)定閾值,檢測(cè)影響幾個(gè)相鄰探針的改變。

    ELISA試劑盒因不同公司而異,芯片可能包含了檢測(cè)單核苷酸多態(tài)性(SNP)或拷貝數(shù)變異(CNV)的探針,或二者皆有。例如,Affymetrix的CytoScan® HD芯片含有超過260萬個(gè)用于拷貝數(shù)檢測(cè)的探針,其中75萬個(gè)為SNP探針,190萬個(gè)為非多態(tài)性探針。這樣能夠在單塊芯片上檢測(cè)獲得、丟失、雜合性丟失(LOH)、血緣一致性區(qū)域和單親二體病(UPD),從而實(shí)現(xiàn)高分辨率的DNA拷貝數(shù)分析。

    而Illumina的產(chǎn)品主要關(guān)注SNP檢測(cè)。Illumina創(chuàng)新的Infinium HD技術(shù)允許自由選擇SNP或探針,實(shí)現(xiàn)了基因組的密集均一覆蓋,且能夠靶定高價(jià)值的基因組區(qū)域。從HumanCytoSNP-12 BeadChip芯片的30萬個(gè)標(biāo)記物到 HumanOmni5-Quad BeadChip芯片超過400萬個(gè)標(biāo)記物,Infinium HD BeadChip芯片支持了高分辨率的拷貝數(shù)和LOH分析,平均標(biāo)記物間隔低至1 kb。

    此外,安捷倫也提供aCGH芯片,用于基因的拷貝數(shù)檢測(cè)和染色體結(jié)構(gòu)變化檢測(cè)。這種芯片覆蓋全基因組,在包括基因區(qū)域(內(nèi)含子區(qū)、外顯子區(qū))、基因間區(qū)域以及對(duì)疾病研究極其重要的亞端粒區(qū)域(但不包含重復(fù)序列)的分布大致相同。

    aCGH芯片目前也應(yīng)用在臨床中,以檢測(cè)非整倍體、已知的微缺失或是微復(fù)制綜合征,或其他非平衡性染色體重排。這些多數(shù)為靶向芯片。與全基因組aCGH相比,它僅僅應(yīng)用了已知染色體重排區(qū)域的克隆,常用于出生缺陷、精神發(fā)育遲緩或智能發(fā)育障礙、疑為染色體異?;純旱呐R床診斷。

    在當(dāng)今這個(gè)以基因組學(xué)為中心的年代,分子細(xì)胞遺傳學(xué)無疑還有另外一個(gè)選擇:新一代測(cè)序。倘若測(cè)序深度足夠,對(duì)讀取的密度、位置或間隔的分析從理論上能夠定位結(jié)構(gòu)和拷貝數(shù)變異,并且達(dá)到了近乎核苷酸的分辨率。相比之下,芯片分辨率大抵在kb數(shù)量級(jí)。

    當(dāng)然,這只是理論。新一代測(cè)序?qū)嶒?yàn)中固有的變化使得讀取轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)絕非易事。不過,目前研究人員已經(jīng)開發(fā)出一些策略,包括CNV-seq、ABCD-DNA、CNVnvator和cnvHiTSeq等。去年底,華裔學(xué)者謝曉亮證明了CNV分析可在單細(xì)胞水平開展。

    當(dāng)然,在考慮細(xì)胞遺傳學(xué)時(shí),請(qǐng)記住,實(shí)現(xiàn)這門技術(shù)需要經(jīng)費(fèi),而獲得經(jīng)驗(yàn)需要時(shí)間。對(duì)某些實(shí)驗(yàn)室而言,初期的投入可能有意義。但對(duì)于其他人來說,外包給專業(yè)機(jī)構(gòu)也許是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

 

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