微阵列比较基因组杂交技术及其在遗传性疾病中的应用

《微阵列比较基因组杂交技术及其在遗传性疾病中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据·1188·生堡焦堕医堂盘盍!螋生!Q旦筮丝鲞筮!Q翅￡!也』丛型：堡鲤匦垄堂：丛丝：坠!Q微阵列比较基因组杂交技术及其在遗传性疾病中的应用张艳亮涂植光戴勇拷贝数变化(copynumberalterations，CNVs)是指患者与健康对照之间基因组DNA拷贝数的差异，以及导致微缺失或微复制综合征的基因组不平衡，如缺失、重复、扩增和非整倍体等⋯。基因组CNVs通过基因缺失(或)重复、基因断裂、位置效应、后生效应或上位效应等方式可导致各种人类疾病或功能障碍【2J。最近研究发现，CNVs是许多遗传病的细胞遗传基础，根据特

2、征性的CNVs，可对遗传病进行准确诊断㈨。通常许多细胞遗传分析方法都能用于CNVs检测。例如：染色体显带技术结果准确可靠，但分辨率低，难以检测小于5Mb的CNVs，更难以确定CNVs的大小和断裂点，且需要细胞培养、显微计数和分析，费时费力呤1。荧光原位杂交(FISH)、荧光定量(FQ)一PCR和多重连接介导的探针扩增(muhiplexiigation-dependentprobeamplification，MLPA)等技术虽然分辨率高，结果可靠，但一次检测仅能分析少数位点，且需要预先知道待测CNVs的位置和类型冲⋯。此外，比

3、较基因组杂交(comparativegenomichybridization，CGH)每次试验虽能筛查整个基因组，并把结果定位于基因组上，然而，CGH分辨率低，需要中期细胞，费时费力一1。总之，上述方法要么由于分辨率低，难以检测亚显微CNVs；要么由于通量性低，无法用于临床筛查。直到最近，由于全基因组克隆资源与人类基因组测序结果的整合，以及高通量芯片平台的建立和数据分析系统的优化，一种新兴强大的细胞遗传分析平台——微阵列比较基因组杂交(array·basedcomparativegenomichybridization，ar

4、ray—CGH)技术应运而生。仅此就array—CGH的原理、特点和应用以及CNVs性质鉴定阐述如下。一、Array-CGH技术1．Array．CGH的基本原理：Array-CGH与CGH的原理相似，可将成千上万的DNA探针(而非细胞中期染色体)吸附于固体载体上(如玻片)制备成army—CGH芯片。在基斟组DNA片段化之后，用不同的荧光染料如cy5(红色)和cy3(绿色)分别标记片段化的待测标本和健康对照标本的基因组DNA。等量混合2种标记的DNA，在Cot—DNA(用于封闭非特异性重复序列，降低背景信号)封闭的array-

5、CGH芯片DOI：10．3760／cma．j．iaan．1009-9158．2009．10．026作者单位：400016重庆医科大学医学检验系教育部临床检验诊断学重点实验室(张艳亮、涂植光)；深圳市人民医院临床医学研究中心(戴勇)通信作者：戴勇，电子信：daiyon922@yahoo．COIILcn．专题笔谈．上进行竞争性杂交。然后，用共聚焦扫描装置或带冷光源相机的光学设备扫描，沿染色体长轴方向对待测标本信号进行数字化定量，并获取图像，再用专门的分析软件进行数据处理和分析。在待测标本染色体有重复的区域显红色(cy5／cy3>

6、1)，缺失的区域显绿色(CyS／Cy3<1)，2种标本染色体片段数目相等的区域显黄色(cy5／Cy3=1)。因此，通过比较各染色体沿长轴方向E2种荧光信号的颜色和相对强弱，便可判断染色体的拷贝数变化。2．Array-CGH的特点：由于用DNA探针取代细胞中期染色体，array—CGH芯片的分辨率仪由探针的数量、大小以及分布决定。探针越多、越小，分布越均匀的array-CGH芯片的分辨率越高¨引。理论上，array．CGH芯片能以任何分辨率覆盖任何感兴趣的基因组区域。最新的人类单条染色体Fine—filingarray-CGH

7、芯片(美国NimbleGen公司)的分辨率高达数十bp。因此，array-CGH结合了CGH的高通虽和FISH的高分辨率等优点，一次检测相当于对基因组同时进行了成千上万个独立的FISH。空前的高分辨率使array—CGH不仅能检测亚显微基因组不平衡，而且能精确地确定CNVs的断裂点和大小。由于探针的序列以及在基阂组上的定位是已知的，因此，array-CGH能直接将CNVs在基因组上定位，并与相应的基因联系起来。另外，array-CGH检测仅需少最样本，无需细胞培养，简便快速。目前，通过PCR对样本扩增后再进行检测，已能对少至

8、lml羊水标本、甚至单个细胞进行array—CGH检测⋯。引。这不仅很好地解决了异质性标本(如嵌合体、血液肿瘤和实体瘤)和单个播撒细胞(如肿瘤微小转移灶)难以进行检测的难题，而且在胚胎植入前诊断和产前诊断中具有重要意义。然而。array．CGH无法检测不导致CNV$的染色体畸变，如点突变、