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基因组-基于Fluidigm BioMark系统的基因分型检测

基于Fluidigm BioMark系统的基因分型检测介绍

Fluidigm高通量基因分析系统(BioMark?),是集成了流体通路(Integrated Fluidic Circuit,IFC)技术、实时定量PCR技术及强大的基因分析软件的技术平台。IFC 将微流控通道、阀门和反应仓集成在一张芯片上,通过一个控制系统自动完成多达9216个PCR反应。集成流体通路技术极大地简化了生物样品和试剂的分液操作,提高分析通量和灵敏度,其纳升级的反应体系为高通量的基因分析应用节省大量成本、试剂用量和样品需求量。

 

技术原理

Fluidigm的SNP检测技术与Taqman类似,是基于终端荧光读取判断,每孔采用双色荧光检测一个样本的一个位点可能的两种基因型,不同的SNP模板对应不同的荧光产物。技术上的不同点在于,Taqman针对每一个特定SNP位点单独合成带两种标记的探针,而Fluidigm的SNPType探针是由2条特异上游引物和1条通用反向引物组成,特异引物不带荧光标记,反应体系中加入带有FAM和HEX标记的通用探针,可以实现同时检测多个SNP,从而大大降低了探针的成本。

  1. 准确度:Juno平台的实验原理与Taqman一样,是基于实时定量PCR的技术手段,基因分型的准确率>99%。
  2. 特异性:Taqman探针,一般选用8-12bp长度在SNP位点两端设计,可能导致多个同源序列扩增,引起背景增高,杂交信号降低,KASP的引物为24-26bp,特异性更高,SNP call rate 会更高,达到99.9%。
  3. 成本低:纳升级的反应体系十分节省试剂;对于每一个特定位点单独合成的探针,KASP的非荧光标记的引物,保质期长,而Taqman的针对特定位点的探针是荧光标记的,保质期短,成本高,用不掉会浪费。而KASP荧光标记的Master mix为通用型消耗品,可根据实验用量酌情采购,不会浪费。
  4. 通量高:一次芯片最多可进行9216个反应。
  5. 灵活性:选择已有探针或定制新探针,自由组合panel。任何种属的相应序列,经过预扩增验证后设计探针,有效提高低质量、低浓度或珍贵样本的分析结果。

 

芯片规格类型

Biomark? HD系统配套的检测芯片有如下几种格式,满足不同SNP位点和样本数的研究需求,分别为:

  1. 12*12(12样本*12位点);
  2. 48*48(48样本*48位点);
  3. 96*96(96样本*96位点);
  4. 192*24(192样本*24位点)。

 

服务流程

方案设计——合同签订与送样——样本抽提质检——探针引物预实验——将样本和SNPType引物试剂加到芯片上——将芯片置于Juno系统中,自动进行分液、混合和PCR反应——在Biomark HD上采集数据——软件分析数据

 

样本要求

  1. 样品浓度50ng/μl-100ng/μl,体积5-10μl;
  2. OD260/280=1.8-2.0,OD260/230=2.0-2.4;
  3. 电泳主带清晰,无明显降解;
  4. 无蛋白和RNA污染;
  5. 特殊样本,如FFPE等,可以降低条件,但是有风险。

 

仪器平台

  • Fluidigm® BioMark? HD + Juno高通量基因分析系统

 

参考文献

[1] Yang et al. Genetic variant of IL-10RA and susceptibility to rheumatoid arthritis in a Chinese population. Clin Rheumatol. 2017 Apr, 36(4):825-830.
[2] Ni et al. Genetic Polymorphism (rs329498) in the Pellino-1 Gene as Possible Predisposal Factor for Systemic Lupus Erythematosus in a Chinese Population. Immunol Invest. 2016 Mar 28:1-10.
[3] Chen et al. Role played by the SP4 gene in schizophrenia and major depressive disorder in the Han Chinese population. Br J Psychiatry. 2016 May, 208(5):441-5.
[4] Zhang et al. Associations of genetic variations in EYA4, GRHL2 and DFNA5 with noise-induced hearing loss in Chinese population: a case- control study. Environ Health. 2015 Sep 24; 14: 77.

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