基因怎么检测?

栏目:资讯发布:2023-11-02浏览:2收藏

基因怎么检测?,第1张

1基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA进行检测的技术。基因检测可以诊断疾病,也可以用于疾病风险的预测。

2疾病诊断是用基因检测技术检测引起遗传性疾病的突变基因。目前应用最广泛的基因检测是新生儿遗传性疾病的检测、遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。3目前有1000多种遗传性

疾病可以通过基因检测技术做出诊断。近年来令人非常兴奋的是预测性基因检测的开展。利用基因检测技术在疾病发生前就发现疾病发生的风险,提早预防、或采取有效的干预措施。中源协

和基因检测。

一般是用棉棒刮去口腔脱落黏膜细胞或者唾液进行检测,是通过提取受检测者细胞里的基因,通过基因分析的技术手段寻找其中与某些疾病相关的基因,并根据这些基因的情况,借助基因组

学知识,对受检测者患某种疾病的风险进行预测,从而指导人们有针对性地预防疾病的发生。中源协和基因的 给我采纳哈亲

  亲子鉴定方法

  ●血型测试

  血型测试进行亲子鉴定就是通过对血型的检验比对来确亲子关系。

  依据19世纪末被确认的孟德尔遗传定律,人们认识到人类的血型是按照遗传基因传为下一代,故一定血型的父母所生子女也具有相应的血型,这为血型鉴定亲子关系奠定了基础。

  用于血型检验来鉴别亲子关系的血型系统主要有:

  ABO血型系统

  MN血型系统

  Rh血型系统

  Ss血型系统

  hp血型系统

  检验的血型系统越多,其准确性就越高,如果血型检验的结果表时无遗传关系,可作出否定亲子关系的结论,但结果存在遗传关系也不能完全确定是亲子关系。

  二十世纪七十年代,人们发现可以用白血细胞的抗原来进行亲子鉴定,准确性可达80%。再结合血型检验,能达到较高的准确程度。

  ●染色体多态性鉴定

  20世纪80年代,医学家们又开创了使用染色体多态性鉴定亲子关系的技术,染色体多态性又称异态性(heteromorphism),是指正常人群中常见的各种染色体形态的微小变异(如:随体增大、重复或缺如,着比粒区的荧光强度变异等),这种多态是可以遗传的。这项技术就是利用其形态来鉴定亲子关系,这要靠技术人员的主观判断,其准确率也不尽如人意。

  ●DNA鉴定

  鉴定亲子关系目前用得最多的是DNA分型鉴定。人的血液、毛发、唾液、口腔细胞等都可以用于用亲子鉴定,十分方便。

  一个人有23对(46条)染色体,同一对染色体同一位置上的一对基因称为等位基因,一般一个来自父亲,一个来自母亲。如果检测到某个DNA位点的等位基因,一个与母亲相同,另一个就应与父亲相同,否则就存在疑问了。

  利用DNA进行亲子鉴定,只要作十几至几十个DNA位点作检测,如果全部一样,就可以确定亲子关系,如果有3个以上的位点不同,则可排除亲子关系,有一两个位点不同,则应考虑基因突变的可能,加做一些位点的检测进行辨别。DNA亲子鉴定,否定亲子关系的准确率几近100%,肯定亲子关系的准确率可达到9999%。

  DNA亲子鉴定测试的常见问题

  1 什么是DNA亲子鉴定测试

  DNA(脱氧核糖核酸)是人身体内细胞的原子物质 每个原子有46个染色体,另外,男性的精子细胞和妇人的卵子, 各有23个染色体,当精子和卵子结合的时候这46个原子染色体就制造一个生命, 因此,每人从生父处继承一半的分子物质, 而另一半则从生母处获得

  DNA亲子鉴定测试与传统的血液测试有很大的不同 它可以在不同的样本上进行测试, 包括血液,腮腔细胞, 组织细胞样本和精液样本 由於血液型号, 例如A型, B型, O型或RH型, 在人口中比较普遍, 用於分辨每一个人, 便不如DNA亲子鉴定测试有效 除了真正双胞胎外, 每人的DNA是独一无二的 由於它是这样独特, 就好像指纹一样, 用於亲子鉴定, DNA是最为有效的方法 我们的结果通常是比法庭上要求的还准确10到100倍

  2 DNA亲子鉴定有多准确

  DNA亲子鉴定是目前亲子测试中最准确的一种 如果小孩和测试男子的DNA模式在一个或多个的DNA探针上不吻合, 那么被测试男子便被100%排除, 即他是0%可能是亲生父亲 他不可能是孩子的生父

  如果是母亲, 孩子和被测试父亲的DNA模式完全吻合, 那么我们可以计算出999%或更大的或然率 这个结果证明他是实则完全证实小孩的亲生父亲大部分的美国法庭接受90%或然率作为生父证明的证据

  3 孩子要到某一年龄才可接受DNA亲子鉴定测试吗

  DNA亲子鉴定测试是无年龄限制 传统的血型测试 要小孩至少6个月 还有,要大量的血液样本, 通常是要两大茶匙以上 这种方法应用於小孩身上较困难。相反, DNA亲子鉴定只是 要很少几滴的血液(约1/4 或 1/2 茶匙), 或是口腔抹擦所得的腮细胞, 这种用少量的血液或口腔测试,使DNA测试甚至可以在新生婴或小孩身上进行。 由於DNA是形成於结合期, 测试甚至可以在小孩末出世之前, 使用(Chorionic villi Sampling/CVS) 胎盘素或抽羊水 (amniocentesis) 方法来进行

  亲子鉴定可以在已逝世的人的由殡仪馆工人收集的样本上进行 当一个人已辞世或失踪,还可以在其有血缘关系的亲属上重新编排他或她的DNA组织

  4 亲子鉴定可以在没有母亲参与情况下进行吗

  可以 DNA亲子鉴定是非常有效, 即使在母亲不在的情形下依然有效 在母亲参与或不参与的情况下, 费用都是一样, 如母亲不参与测试, 而孩子和被测试男子的DNA组织排列不吻合, 那么被测试者便100%排除为亲生父亲 如果组织排列吻合, 那么我们可计算出99%或更大的生父或然率 个人如带未成年小孩测试,携带身份文件并签署一份有关他/她在法律上有权带小孩来测试的表格

  5 口腔(腮)抹试准确吗

  测试血液的另一变通办法是一种叫腮抹试(buccal swab)的样本收集方法, 由於DNA存在於身体内每个细胞之中, 使用抹试方法收集的样本而得出的试验结果的准确性和血液样本一样

  抽血师收集样本时用棉签在小孩口内轻轻抹试, DNA便可以从此抽取, 这种程序是不强制和无痛, 最适宜於小孩, 由於用这种方法提取DNA,更多的步骤, 额外收费每人元 可以在大人身上取血而用口腔擦试在小孩上取得样本, 大人也可选择使用口腔抹擦测试

  6 被测试的人分布在不同的城市可以吗

  完全无问题我们在全球有广泛的样本收集机构, 我们的预约部门会为客人安排附近的医院或实验所, 所有样本会收集后在实验室作为一个统一个案

  7要医生纸或律师信才可以做DNA亲子鉴定吗

  不要 虽然我们经常和律师和医生们亘相咨询和合作, 而且我们很多的个案也都牵涉律师或医生, 但你不要他们同意才可做亲子鉴定

  8 亲子鉴定可以在小孩出世前做吗

  可以 用DNA鉴定, 亲子测试可以在小孩未出世前进行, DNA测试可通过CVB胎盘素, 常在怀胎10到13个星期, 或用抽羊水方法在怀孕14到24星期内进行 任何一种手术要由一位OB/GYN医生实施, 如果母亲没有OB/GYN医生, 我们可代为介绍 测试过程费时约2周 如怀孕妇女要商讨胎期DNA亲子鉴定问题, 请联络你的OB/GYN接生医生或致电本公司

  9 DNA亲子鉴定的原理和程序

  DNA是从几滴血, 腮细胞或培养的组织纤内提取而来 用畴素将DNA样本切成小段, 放进喱胶内, 用电泳槽推动DNA小块使之分离--最细的在最远, 最大的最近 之后, 分离开的基因放在尼龙薄膜上, 使用特别的DNA探针去寻找基因, 相同的基因会凝聚于一, 然后, 利用特别的染料,在X光的环境下, 便显示由DNA探针凝聚于一的黑色条码 小孩这种肉眼可见的条码很特别 ---- 一半与母亲的吻合,一半与父亲的吻合 这过程重覆几次, 每一种探针用于寻找DNA的不同部位并影成独特的条码, 用几组不同的探针, 可得到超过99,9%的父系或然率或分辨率

  10 可否请解释亲子鉴定测试的结果

  孩子会有一条纹与亲生母亲相同而另一条码与待证实父亲1号(AF1)相同,此人是生父; 被排除的男子(AF2),则与小孩并无相同的条码

  肯定父系关系 = 9999%或更大的生父或然率(法律上证明是生父)

  否定父系关系 = 0% 生父或然率(100%排除为生父)

鉴定步骤

DNA亲子鉴定实验操作步骤如下:

第一步:DNA提取

把样本细胞核中所含有DNA提取出来,然后进行一定的纯化,化除样本中的杂质。

第二步:PCR扩增

PCR的中文名为聚合酶链式反应,简单的说,PCR扩增这一步就是把我们所需要的片段通过酶促反应,在PCR仪上进行大量复制,放大到通过某些专用仪器可以看到的程度。

第三步:后PCR反应

这一步主要是上ABI测序仪检测的准备阶段,将双链的DNA打开,加一些检测用的的内标,主要是用来标记检测的片段长度。

第四步:毛细管测序仪检测

由于DNA带有电荷,通过毛细管电泳的方法,不同片段DNA长度的电泳速度不同,在同样的电压,同样的电泳时间下,泳动的距离不同,这些长短不同距离可以通过前期加入的内标测量分辨出来,同时可通过一定的软件显示在电脑上,方便检测人员处理和分析数据。

第五步:分析数据,出具报告

主要是检测人员将所得结果进行分析汇总、计算,然后出鉴定结论和报告。

PCR产物直接测序技术现已成为分子生物学和基因组学研究中的一个重要技术,广泛用于基因突变检测、遗传性疾病诊断、单核苷酸多态性研究、基因组重叠序列群等与传统克隆测序技术相比较,直接对PCR扩增的DNA进行测序,省去了耗时的克隆步骤,避免了传统的细菌培养,模板提取等重复性操作,可以从少量的原始样品中得到正确的DNA序列信息PCR产物直接测序技术具有快速、简便、稳定经济的优点

试验试剂

PCR扩增的双链DNA模板

长约20个核苷酸的DNA引物

DNA聚合酶

测序胶

01mol/L DDT

α-32P-dATP

dNTP/ddNTP混合物(80μmol/L/8μmol/L)

dNTP(dCTP、dGTP 、dTTP 各075μmol/L)

测序反应缓冲液:40mmol/L Tris-HCl(pH75),20mmol/L MgCl2,50mmol/L NaCl

终止缓冲液:95% 甲酰胺,20mmol/L EDTA,005% 溴酚蓝,005% 二甲苯腈

试验步骤:

1、 4个微量离心管中各加入dNTP/ddNTP混合物25μl,混合物37OC温浴5min,备用

2、 在一个空的微量离心管中加入1pmol的PCR扩增双链DNA,10pmol测序引物,2μl 5×测序缓冲液,加双蒸水至总体积10μl,96OC加热8min,冰浴泠却1min,4OC 10000g离心10s

3、 加入2μl预冷的标记混合物(dCTP、dGTP 、dTTP 各075μmol/L),α-32P-dATP 5μCi,1μl 01mol/L DDT,测序酶2U,加水至15μl,混匀后置冰上2min,标记新合成的DNA链

4、 在第1步骤的4个管中各加入35μl标记反应混合物,37OC温浴5min每管各加入4μl终止液

5、 样品在80OC的水浴中热变性5min,每一泳道加2μl 加到测序胶上,电泳分离这些片段

注意事项:

1PCR产物要有一定的长度(>200bp),因为测序结果两端20-30bp的电泳峰图的准确性较低

2纯化PCR产物可通过离子交换层析使扩增的DNA段与反应剩余的dNTP及引物分离;也可通过琼脂糖凝胶电泳,将PCR产物与非特异性扩增产物和引物分离开来;如果扩增的特异性较高时,可直接通过酚:氯仿抽提,乙醇沉淀的方法来纯化

3测序引物设计原则类似于PCR引物设计,可在DNA合成仪上合成20个左右的核苷酸作为引物,经过高压液相层析或聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化后,即可用作测序引物

PCR循环测序法

PCR循环测序法是将PCR扩增和核酸序列分析技术相结合,从而形成的一种测定核苷酸序列的研究方法,也称作线性扩增测序该方法采用PCR仪加热使DNA模板变性,在TaqDNA聚合酶作用下,以温度循环模式在模板上进行多轮的双脱氧核苷酸测序反应,线性扩增标记的DNA分子

PCR循环测序法与以往的测序方法相比,其优点在于:大大减少所需的模板量;能提高测序反应产生的信号,降低了操作的复杂性,且聚合酶的用量减少;可在小量制备的模板上进行筛选反应;高温下进行的测序反应使DNA聚合酶催化的聚合反应能够通过模板二级结构的区域;双链闭环DNA可以直接作为反应模板应用,不用作预先碱变性处理由于PCR循环测序法能够简单、快速地检测特定序列,因此, PCR循环测序法在核酸序列分析研究中受到广泛的重视

试验试剂:

DNA测序试剂盒

dNTP

ddNTP

丙烯酰胺

双丙烯酰胺

尿素

TEMED(N,N,N‘,N’-四甲基乙二胺)

过硫酸铵

6%测序胶:6%丙烯酰胺,7mmol/L 尿素,1×TBE

10×测序缓冲液:100mmol/L Tris-HCl(pH88),500mmol/L KCl,40mmol/L MgCl2,001%明胶,20μmol/L dATP,50μmol/L dCTP,50μmol/L dGTP,50μmol/L dTTP

终止混合液:ddATP (600μmol/L),ddCTP (600μmol/L),ddGTP (100μmol/L),ddTTP(1000μmol/L)

终止缓冲液:95%甲酰胺,20mmol/L EDTA,005%溴酚蓝,005%二甲苯腈

试验步骤

1、 4个小离心管,每个小管加入3μl的终止混合液,将管子放在冰上

2、 在DNA模板中加入引物(4pmol), 4μl 10×测序缓冲液, 10μlα-32P-dATP, 2U TaqDNA聚合酶,加双蒸水到30μl彻底混匀,每管7μl加入上面4个小管中

3、 反应液上加30μl的石蜡油

4、 95OC 30S,50OC 30S,72OC 60S共30个循环,可根据具体的情况进行适当的调整循环条件及循环次数

5、 反应结束后在油层下加入5μl的终止缓冲液并用加样枪混匀

6、 上样前将样品在大于80OC的水浴中热变性5min,每一道加2μl加到测序胶上,电泳分离这些片段

注意事项:

1、 制备测序模板:PCR 扩增的产物可以经过低熔点的琼脂糖凝胶电泳纯化回收后,用于序列分析;可经过柱层析纯化,去除PCR 反应后剩余的dNTP和引物后,用于序列分析PCR 产物也可不经纯化直接用于测序,但是这种测序产生的结果较差,建议测序之前应进行PCR产物的纯化各种标准的质粒制备方法所纯化出的质粒均可作为测序模板使用用标准方法制备的M13噬菌体、粘粒、λDNA都适合用作测序模板用但要注意的是反应体系中不应有与引物互补的非目的基因序列,否则将会导致测序实验的失败

2、 测序引物:测序引物是指合成的与测序模板链特异性互补的寡核苷酸序列可用α-32P-dATP和T4多聚核苷酸激酶对引物的5‘端进行标记,反应体系中引物、激酶和α-32P-dATP要保持在最佳的比例,以得到高比活性的标记引物;也可用α-32P-dATP标记新合成的DNA链引物的浓度不宜高,否则容易形成引物二聚体,或产生非特异性的扩增引物

3、 酶:各种缺乏3‘—5‘端外切活性的耐热DNA聚合酶都可以用于循环测序,其中TaqDNA聚合酶在DNA测序中最为常用虽然应用PCR循环测序法能够简单、快速的进行基因序列的测定,但仍未能适应大规模DNA序列测定的需要,而PCR循环测序法、荧光标记和自动测序仪的联合使用成为大规模基因组测序的主要技术该技术是采用荧光标记引物或双脱氧核苷三磷酸,反应产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳后,经特定的DNA序列分析仪和分析系统处理待测的DNA序列它的应用减轻了DNA序列测定的工作量,提高了测序的效率

操作流程如下:

1、测序文库的构建

首先准备基因组,然后将DNA随机片段化成几百碱基或更短的小片段,并在两头加上特定的接头。如果是转录组测序,则文库的构建要相对麻烦些,RNA片段化之后需反转成cDNA,然后加上接头,或者先将RNA反转成cDNA,然后再片段化并加上接头。

2、锚定桥接

Solexa测序的反应在叫做flow cell的玻璃管中进行,flow cell又被细分成8个Lane,每个Lane的内表面有无数的被固定的单链接头。上述步骤得到的带接头的DNA 片段变性成单链后与测序通道上的接头引物结合形成桥状结构,以供后续的预扩增使用。

3、预扩增

添加未标记的dNTP 和普通Taq 酶进行固相桥式PCR 扩增,单链桥型待测片段被扩增成为双链桥型片段。通过变性,释放出互补的单链,锚定到附近的固相表面。通过不断循环,将会在Flow cell 的固相表面上获得上百万条成簇分布的双链待测片段。

4、单碱基延伸测序

在测序的flow cell中加入四种荧光标记的dNTP 、DNA聚合酶以及接头引物进行扩增,在每一个测序簇延伸互补链时,每加入一个被荧光标记的dNTP就能释放出相对应的荧光,测序仪通过捕获荧光信号,并通过计算机软件将光信号转化为测序峰,从而获得待测片段的序列信息。

5、数据分析

这一步严格来讲不能算作测序操作流程的一部分,但是只有通过这一步前面的工作才显得有意义。测序得到的原始数据是长度只有几十个碱基的序列,要通过生物信息学工具将这些短的序列组装成长的Contigs甚至是整个基因组的框架,或者把这些序列比对到已有的基因组或者相近物种基因组序列上,并进一步分析得到有生物学意义的结果。

扩展资料

第二代测序技术的核心思想是边合成边测序,即通过捕捉新合成的末端的标记来确定DNA的序列,现有的技术平台主要包括Roche/454 FLX、Illumina/Solexa Genome Analyzer和Applied Biosystems SOLID system。

Illumina/Solexa Genome Analyzer测序的基本原理是边合成边测序。在Sanger等测序方法的基础上,通过技术创新,用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列信息。

参考资料:

-第二代DNA测序技术

我们身体每一个细胞中都有一组长达32亿组碱基对的遗传指令。

要解读这些指令是一项无比艰巨的任务,但对我们了解自身有着深远的意义。

1990年,由20个国际研究中心组成的合作团队开始着手完成这项全世界最浩大的生物工程。

人类基因组项目预测这项基因测序工程,需要长达15年的时间,耗资30亿美元。

然而,在项目预计完成的7年前,一个叫做Celera的私人企业宣布‘’他们可以用更少的资金, 在三年内就完成这一项目。

这两个团队曾试图展开合作, 但是谈判最终因为对研究结果在法律和伦理上的分歧而失败。

于是他们之间的竞争开始了。

尽管两个团队在基因测序方面 采用了同样的技术手段,他们测序的策略却截然不同。

区别就在于以下关键几步:

首先,人类基因组计划的方案是把整个基因图谱分为更小, 更易操作的片段,每个片段都由15万个碱基对组成,相邻片段首尾均存在小部分重叠。

每个DNA片段都被注入到人工培育的细菌染色体中,并被复制,从而获得指纹谱图。

指纹图谱可以向科学家们展现那些未知序列中的重叠部分。利用这些重叠的小片段作为线索,研究者们在染色体中对各个片段做记号,以获得一幅延续性的图谱。

这个过程持续了六年之久。

全世界所有对这些基因片段 进行测序的实验室都遵循着以下两项准则:研究成果属于全人类,并且对世界各国公开。

所有实验中,基因片段都被任意分割为更小的,有重叠部分的1000个碱基对。

随后,他们运用“桑格测序法” (注:双脱氧链终止法)将每个片段内的碱基进行逐一测序 (即A,T,C,G)。

这一严格的图谱测序法被称作 “分级散弹枪测序法”,可以将错误组合风险降至最低。

这些重复组合的基因有着巨大风险,例如人类基因组。

人类基因组计划的这项 “宁稳妥,勿遗憾”的原则,与Celera公司的“全基因组散弹枪测序法” 形成鲜明对比。

因为Celera公司完全跳过图谱阶段,在有些人看来这是一个有勇无谋的策略。

他们将整个基因组直接切成许多小而重叠的片段。一旦这些小片段完成“桑格测序”,Celera公司会采取风险极高的方法,也就是用那些重叠部分来直接重组基因。

可或许他们的策略并非是一场豪赌,因为猜猜看是谁首先完成可以在网上免费获得的图谱呢?

人类基因组计划研究中的第二项准则是,要将研究中所收集的资料在24小时之内公布于众。

因此1998年,世界各国的科学家运用实践证明过的“桑格测序法”对各种遗传基因展开“疯狂”的测序。

最终,经过3年艰苦漫长的 测序和重组,比赛有结果了。

2001年二月的时候,双方同时发布了超过90%的人类基因组草图,都比原先预测的进度早了好几年。

比赛打平了。

人类基因组计划这种及时分享数据的做法并不常见。科学家们更倾向于在他们可以分析并且发布结果的时候再公布研究数据。

然而,人类基因组计划的这种做法 加速了研究过程,并且促成了研究领域一项 空前的国际合作。自此,在公共和私人领域的 研究得到深入开发,使很多与基因相关的疾病 得以被检测出来,同时测序方法也被不断完善。

如今,一个人的全部基因测序 只需要几天就能完成。

但是,能够解读基因只是第一步而已。要了解大多数基因的功能以及它们是如何被控制的,我们还有很漫长的路要走。

这些工作将要交给我们下一代充满进取心的研究者来完成了。

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