解決方案 | 多重PCR建庫技術多領域“競”顯身手！

來源：翌圣生物科技（上海）股份有限公司 2024年12月05日 09:48

多重PCR(multiplex Polymerase Chain Reaction，mPCR)也稱復合PCR，由Chambehian'于1988年提出。其基本原理與常規(guī)PCR相同，區(qū)別在于多重PCR反應體系加入一對以上引物，各對引物分別結合在模板相對應部位，最終擴增出一條以上目的DNA片段。而多重PCR建庫技術是一種整合多重PCR及高通量測序的靶向測序技術。該方法具有成本低、檢測效率高、應用靈活、適應性廣等特點，在病原微生物檢測、遺傳病/腫瘤突變檢測、植物分子育種等研究中都有廣泛的應用。

多重PCR建庫技術一覽

多重PCR建庫技術在微生物檢測中的應用

病原tNGS

2023年首部專家共識指南落在了病原種類單一的結核領域，充分體現(xiàn)了tNGS的特點：針對性強、意義明確。如今tNGS技術相繼用于呼吸道感染、血流感染、泌尿系統(tǒng)感染、神經系統(tǒng)感染和生殖道感染等領域，tNGS賽道持續(xù)升溫。與此同時，tNGS技術流程和測序方面等不斷迭代升級，從兩步法建庫到一步法擴增產品需求火熱，從手工建庫到兼容自動化防污染把控，從二代測序到三代測序（納米孔測序）產品迅速登上舞臺，不斷追求更快、更方便和更友好。

微生物多樣性檢測

16S rRNA擴增子測序技術是微生物群落多樣性檢測常用的組學技術之一，該技術無需對微生物分離培養(yǎng)，直接提取樣本里面所有微生物的基因組，利用合適的通用引物擴增16S rDNA/18S rDNA /ITS等高變區(qū)或其他功能基因，采用高通量測序儀Miseq、Hiseq或Novaseq對其進行測序，通過生物信息學分析可以獲得特定實驗樣品中細菌、真菌或古菌等的物種組成、物種豐度、系統(tǒng)進化、群落比較等諸多信息。

多重PCR建庫技術在動植物檢測中的應用

品種鑒定

多核苷酸多態(tài)性（Multiple Nucleotide Polymorphism，MNP）標記法是繼簡單重復序列（SSR）標記法和單核苷酸多態(tài)性SNP標記法后，于2020年成為植物品種鑒定的另一個國家標準（GB/T38551-2020）。其基本原理是在基因組內存在多個SNP位點，將這些不同SNP位點的等位基因型組合起來，用于區(qū)分不同的個體DNA?；诟咄繙y序的MNP標記檢測，需要將待測樣品DNA和混合MNP標記引物在一次PCR體系中擴增并測序這些位點的序列。MNP位點會通過二代測序重復檢測上千次，根據測序后得到的標記位點數(shù)進行遺傳相似度的計算，最后對比待測品種與對照品種的遺傳相似度來定論，結果重現(xiàn)性和準確性都會得到提升。

植物分子育種

在傳統(tǒng)植物育種中，遺傳變異是通過視覺選擇進行鑒定。隨著分子生物學的發(fā)展，分子標記輔助育種解決了傳統(tǒng)利用表型篩選的作物育種方式成本高，周期長，費時費力的問題，逐步從“經驗育種”走向“精確育種”。基于多重PCR和基于目標區(qū)域基因組序列液相捕獲精準定位SNP/INDEL基因型分型測序技術，將位點選擇高靈活性、樣品數(shù)量靈活性、高通量、高靈敏度、低成本多項優(yōu)勢有效結合，實現(xiàn)對全基因組上特定基因位點變異的高通量靶向篩查。

遺傳多樣性分析

多重PCR靶向捕獲測序可用于對植物種群中的遺傳多樣性進行分析。通過選擇性引物捕獲特定基因組區(qū)域并對多個樣本進行測序比較,可以研究不同品種或種群中的遺傳差異和多態(tài)性,為植物種質資源的保護和利用提供重要的分子標記信息。

動植物病蟲害檢測

多重PCR技術可以針對多種植物病原真菌、細菌、病毒、線蟲等進行靶向檢測，對病害的流行預警、溯源和防控管理等具有重要作用。

多重PCR建庫技術在疾病研究及相關檢測中的應用

遺傳病檢測

在輔助生殖領域，胚胎植入前基因篩查（PGS）可以幫助提高懷孕成功率。但需要在胚胎發(fā)育階段可用于檢測的胚胎細胞細胞數(shù)量極少，采用超多重PCR的方式進行全基因組規(guī)模的擴增會大大增加檢測的敏感性和特異性。億康醫(yī)療ChromInst®一步法單細胞擴增建庫技術，無需對胚胎活檢，只需通過對胚胎的培養(yǎng)液進行一步法全基因組擴增和高通量測序，結合AI技術評估胚胎移植順序。此外多重PCR建庫技術用于新生兒進行相關檢查、遺傳病及攜帶者篩查的優(yōu)勢在于一次檢出通量大于傳統(tǒng)檢測方法，同時相比于外顯子組測序具有更低的價格。

腫瘤基因檢測

臨床腫瘤基因檢測主要有家族遺傳性腫瘤檢測（檢測胚系基因突變）、腫瘤組織體細胞基因突變檢測（腫瘤分子分型、用藥指導等）、游離DNA基因突變檢測（腫瘤動態(tài)監(jiān)測，耐藥評估等），腫瘤樣本靶向NGS分析的建庫方法主要有兩種：雜交捕獲法和擴增法。泛生子一步法擴增建庫技術（中國發(fā)明ZL201710218529.4)，利用特定引物通過一步PCR擴增，結合生物信息算法分析，可檢測多種類型的變異信息，包括點突變、小片段插入/缺失、拷貝數(shù)變異、基因融合變異、甲基化修飾和RNA表達量變化等。除用于多種靶向藥基因突變進行同時鑒定以指導用藥之外，對于微量DNA信號的特異性放大能力在cfDNA檢測及血液腫瘤治療后微小殘留?。∕RD）的鑒定等領域也具有極大的優(yōu)勢。

多重PCR建庫技術多領域賦能，滿足不同應用的檢測需求。翌圣多款多重PCR建庫產品滿足眾多客戶的不同需求，助力多重PCR建庫技術大顯身手！

產品信息

應用	產品類別	產品名稱	貨號	備注
病原tNGS	逆轉錄	Hieff NGS® 1st Strand Synthesis Kit	12249ES	常規(guī)逆轉錄
	逆轉錄	Hieff NGS® 1st Strand Synthesis Mix	12958ES	逆轉錄預混液
	多重PCR預混液	4×Hieff® Multiplex PCR Master Mix	12948ES	-
	一步法RT-PCR	Hieff® Multiplex RT-PCR Kit	12950ES	-
微生物檢測	16S 檢測	16S（V3-V4）Bacterial AmpSeq Prep Kit For Illumina	12983ES	16S V3-V4
微生物檢測	16S 檢測	Hieff NGS® Multiplex Long PCR Master Mix	17228ES	16S全長擴增
遺傳病檢測	多重擴增預混液	2×Hieff NGS® HG Multiplex PCR Master Mix 2×高GC多重PCR預混液	13283ES	-
分子育種檢測	多重擴增預混液	2×Hieff® C2P4 Blood Direct Multiplex PCR Master Mix	13606ES	-
腫瘤突變檢測	多重擴增預混液	5× Hieff Canace® PCR Master Mix 高保真酶預混液（for multiplex PCR）	10137ES	-

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