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SNPs分析介紹
點(diǎn)擊次數(shù)：1094 發(fā)布時(shí)間：2016-1-19
確實(shí)，如果你的研究課題也是尋找易感基因，那么SNPs是一種比較而言可行而且的方法，這主要是因?yàn)樗袔讉€(gè)優(yōu)點(diǎn)： (1) SNPs在基因組中的分布（每500-1000個(gè)堿基就有一個(gè)標(biāo)記）無論是比較于RFLP限制性片段長度多態(tài)性分析還是STR微衛(wèi)星標(biāo)記（6000-7000多個(gè)Markers），都要廣泛得多；(2) SNP在人群中是二等位基因性的，在任何人群中其等位基因頻率都可估計(jì)出來； (3) 與串聯(lián)重復(fù)的微衛(wèi)星位點(diǎn)相比，SNP是高度穩(wěn)定的，尤其是處于編碼區(qū)的SNP(cSNP)，而前者的高突變率容易引起對(duì)人群的遺傳分析出現(xiàn)困難；(4) 部分位于基因內(nèi)部的SNP可能會(huì)直接影響產(chǎn)物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)或基因表達(dá)水平，因此，它們本身可能就是疾病遺傳機(jī)制的候選改變位點(diǎn)；(5)易于進(jìn)行自動(dòng)化、規(guī)?；治?，縮短了研究時(shí)間。
這也就是為什么科學(xué)家才會(huì)花這么多的時(shí)間進(jìn)行人類基因組單體型圖譜計(jì)劃的原因。然而雖然說各個(gè)廠家不斷的推出滿足不同需求的SNP基因芯片，檢測(cè)系統(tǒng)等，簡化了實(shí)驗(yàn)步驟也縮短了所需時(shí)間，但是就像前面提到的易博一樣剛開始接觸SNPs，是否覺得無從入手？如果您也是這樣，那么可以先來回答下面4個(gè)問題。
1.你需要多大的Scale？
不同的平臺(tái)可以滿足不同的SNPs要求，比如說對(duì)于在數(shù)千個(gè)樣品中只有10或者更少的SNPs的時(shí)候，就可以選擇ABI的TaqMan實(shí)時(shí)熒光PCR（見ABI推出全新miRNA表達(dá)熒光定量產(chǎn)品-TaqMan）這個(gè)金字招牌；如果多于10，那么pyrosequencing（焦磷酸測(cè)序法，見pyrosequencing工作原理）就可以用來分析100SNPS，而Sequenom公司的MassARRAY飛行質(zhì)譜SNP檢測(cè)系統(tǒng)則適合于1,000以下SNPs高通量分析，至于10,000SNPs，Affymetrix的MegAllele探針試劑就比較適用了。目前Affymetrix還推出了全新的人類基因組500K（25萬）芯片，為SNPs分析再添一“重量級(jí)”工具。
不過有許多人認(rèn)為在zui開始進(jìn)行基因分型的時(shí)候，還是先考慮下RFLP，因?yàn)镾NP分析是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力又要運(yùn)氣的東西（這是因?yàn)橄拗菩悦盖形稽c(diǎn)的影響）。但是也有像牛津大學(xué)人類基因組Wellcome Trust 中心主任的Ioannis Ragoussis那樣認(rèn)為的：你可以嘗試小數(shù)量樣品和SNPs，這并是太貴。
2.你需要多少的Throughputs？
Throughputs簡而言之就是指的樣品分析的數(shù)量，影響因素主要包括采用的平臺(tái)自動(dòng)化水平、技術(shù)人員的熟練程度和人數(shù)，以及模式的可靠性。像Affymetrix的GeneChip Scanner 3000 System理論上一天內(nèi)可以處理48 Arrays（48個(gè)樣品），但是實(shí)際上一個(gè)有一套這樣的系統(tǒng)和一個(gè)技術(shù)人員的實(shí)驗(yàn)室平均一天也就能處理8個(gè)樣品，那么如果要獲得基本完備的數(shù)據(jù)需要2到3天的時(shí)間。Illumina芯片公司提供的DNA-to-data cycle系統(tǒng)也是需要差不多同樣的時(shí)間，但是單人每個(gè)cycle可以處理288個(gè)樣品（3 × 96-well plates）。而ABI在繼7700和5700熒光定量PCR儀之后特別為高通量而設(shè)計(jì)推出的7900 HT型熒光定量PCR儀則可以說是較好的解決了一些實(shí)驗(yàn)室對(duì)于樣品高通量的要求——30分鐘內(nèi)可以進(jìn)行384個(gè)TaqMan分析，一天可以完成48板18,432個(gè)樣品。除此之外，Sequenom公司的high-capacity Autoflux mass spectrometer也可以分析7,680個(gè)樣品。這一具體的選擇還是要看各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的資金使用度和技術(shù)要求。
3.樣品來源？
SNPs實(shí)驗(yàn)中樣品來源與制備是很關(guān)鍵的一步，像有些生物體SNPs分析就不如人類SNPs分析來得方便，這是因?yàn)殡m然許多生物體的序列已經(jīng)被測(cè)出，但是不像許多人類疾病基因分析的全面，對(duì)于大多生物的變異與進(jìn)化我們還并不了解，再加上一些實(shí)驗(yàn)室的樣品是本實(shí)驗(yàn)室*的，或者多態(tài)性狀小，這些都造成SNPs分析的難度。一個(gè)zui典型的證據(jù)就是NCBI有關(guān)人類的SNPs數(shù)據(jù)有1億多個(gè)，而小鼠的SNPs只有50多萬，線蟲Caenorhabditis elegans是1,065個(gè)。所以在準(zhǔn)備進(jìn)行SNPs分析之前要仔細(xì)考慮下數(shù)據(jù)的來源與分析完整性。
而SNP樣品制備涉及的面就比較廣，包括Genomic DNA純化和PCR、標(biāo)記等步驟，詳細(xì)請(qǐng)見站在生物時(shí)代尖口 把握芯片技術(shù)至高點(diǎn)。
4.準(zhǔn)備投入的資金？
實(shí)驗(yàn)的資金是個(gè)不容忽視，甚至可以說是決定性的問題。在基因分型研究中，國內(nèi)許多實(shí)驗(yàn)室常常認(rèn)為主要需要的資金投入是在硬件設(shè)備這一塊，然而實(shí)際上要進(jìn)行SNPs分析，除了儀器設(shè)備，其它像前期樣品處理費(fèi)用這樣的資金投入更加重要，也花費(fèi)更多。因此準(zhǔn)備投入資金的研究人員在進(jìn)行預(yù)算的時(shí)候千萬不能遺忘了這一方面，否則就有可能會(huì)眼看著研究就要出成果而被資金束縛。
目前生物信息學(xué)研究在發(fā)達(dá)國家較受到重視，政府資助也比較多，而國內(nèi)在這方面還做的不到位，但由于像SNPs這樣能針對(duì)人類致病基因展開研究的技術(shù)所存在的巨大商業(yè)利潤使得一些大型制藥公司和生物公司大規(guī)模向這些領(lǐng)域進(jìn)軍，所以國內(nèi)的研究人員可以考慮從多方入手獲得開展研究的機(jī)會(huì)。
另外，根據(jù)一項(xiàng)zui近的國外調(diào)查表明將近40%SNP分型是在幾個(gè)中心實(shí)驗(yàn)室和大型實(shí)驗(yàn)室（包括外包，即交給其它實(shí)驗(yàn)室完成和本身實(shí)驗(yàn)室實(shí)力雄厚）完成的，這也就是說國內(nèi)的研究人員也可以考慮將自己的樣品以同樣的方式交給大型實(shí)驗(yàn)室節(jié)約資金，但是這樣仍有數(shù)據(jù)保密性和樣品制備后期分析等一些問題，研究者需要考慮清楚。