本發(fā)明涉及一種基因啟動(dòng)子甲基化引物,尤其涉及一種檢測動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因啟動(dòng)子甲基化引物。
背景技術(shù):
動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)特異基因的啟動(dòng)子cpg區(qū)域的甲基化修飾與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生和形成相關(guān)。在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程中,會(huì)發(fā)生特異的基因的甲基化修飾,因此,動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因的甲基化狀態(tài)已經(jīng)成為一類重要的動(dòng)脈粥樣硬化疾病檢測的標(biāo)志物,可用于動(dòng)脈粥樣硬化早期檢測和評(píng)價(jià)。
巢式降落式甲基化聚合酶鏈反應(yīng)(nestedtouchdownmethylation-spciicpcr,ntms-pcr)是一種基于亞硫酸氫化修飾基礎(chǔ)上的甲基化檢測方法,用特殊設(shè)計(jì)的dna序列的引物可以區(qū)分甲基化片段和未甲基化片段,從而檢測基因啟動(dòng)子區(qū)dna甲基化狀態(tài)。將這個(gè)技術(shù)應(yīng)用于甲基化半定量分析,具有高效、成本低廉、操作簡單、無需標(biāo)記技術(shù)和特殊設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。而傳統(tǒng)的dna測序方法操作繁瑣,成本昂貴,此外,對(duì)檢測儀器的需求也限制了其在臨床的實(shí)際應(yīng)用。因此,ntms-pcr方法有希望成為臨床常規(guī)檢測方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種檢測動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因啟動(dòng)子甲基化引物及pcr試劑、試劑盒和應(yīng)用。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是,一種檢測動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因啟動(dòng)子甲基化引物為如下(1)或(2):
(1)所述甲基化引物由引物對(duì)a~引物對(duì)f組成,其中,
所述引物對(duì)a由引物1:ttaggtagtttttgtttgaatttcg,如seqidno:1所示和引物2:ataaataccgattcttattcccgtt,如seqidno:2所示組成;
所述引物對(duì)b由引物3:taggtagtttttgtttgaattttgg,如seqidno:3所示和引物4:ataaataccaattcttattcccatt,如seqidno:4組成;
所述引物對(duì)c由引物5:aattttattggtgtttttggttgtc,如seqidno:5和引物6:atatcttaaaatccgcgatctacg如seqidno:6組成;
所述引物對(duì)d由引物7:aattttattggtgtttttggttgtt,如seqidno:7和引物8:caaatatcttaaaatccacaatctac,如seqidno:8組成;
所述引物對(duì)e由引物9:ttaattagtttggtttttggtcgtt,如seqidno:9和引物10:cttatataccaaatgcgaacgtct,如seqidno:10組成;
所述引物對(duì)f由引物11:ttaattatgtgtgtttggttttttg,如seqidno:11和引物12:tccaaattaaaatccaaactccata,如seqidno:12組成;
所述引物1~引物12的核苷酸序列依次分別為序列表中的序列1~12;
(3)所述甲基化引物為引物對(duì)a~引物對(duì)f中的至少一種。
進(jìn)一步,所述引物對(duì)a用于檢測timp-1基因的甲基化;
所述引物對(duì)b用于檢測timp-1基因的非甲基化狀態(tài);
所述引物對(duì)c用于檢測abca1基因的甲基化;
所述引物對(duì)d用于檢測abca1基因的非甲基化狀態(tài);
所述引物對(duì)e用于檢測acat1基因的甲基化;
所述引物對(duì)f用于檢測acat1基因的非甲基化。
進(jìn)一步,所述引物對(duì)a用于檢測timp-1基因cpg位點(diǎn)的甲基化;
所述引物對(duì)b用于檢測timp-1基因cpg位點(diǎn)的非甲基化狀態(tài);
所述引物對(duì)c用于檢測abca1基因cpg位點(diǎn)的甲基化;
所述引物對(duì)d用于檢測abca1基因cpg位點(diǎn)的非甲基化狀態(tài);
所述引物對(duì)e用于檢測acat1基因cpg位點(diǎn)的甲基化;
所述引物對(duì)f用于檢測acat1基因cpg位點(diǎn)的非甲基化狀態(tài)。
進(jìn)一步,所述cpg位點(diǎn)為ccgg。
本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是,一種檢測動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因啟動(dòng)子甲基化引物的pcr試劑為如下(1)或(2):
(1)所述pcr試劑包括pcr試劑a1~pcr試劑f1,其中
所述pcr試劑a1由所述引物對(duì)a、dntps、pcr擴(kuò)增緩沖液和dna聚合酶組成;
所述pcr試劑b1由所述引物對(duì)b、dntps、pcr擴(kuò)增緩沖液和dna聚合酶組成;
所述pcr試劑c1由所述引物對(duì)c、dntps、pcr擴(kuò)增緩沖液和dna聚合酶組成;
所述pcr試劑d1由所述引物對(duì)d、dntps、pcr擴(kuò)增緩沖液和dna聚合酶組成;
所述pcr試劑f1由所述引物對(duì)e、dntps、pcr擴(kuò)增緩沖液和dna聚合酶組成;
所述pcr試劑f1由所述引物對(duì)f、dntps、pcr擴(kuò)增緩沖液和dna聚合酶組成;
(3)所述pcr試劑包括pcr試劑a1~pcr試劑f1中的至少一種。
進(jìn)一步,所述pcr試劑由pcr試劑a1~pcr試劑f1組成。
進(jìn)一步,所述dntps由dgtp、datp、dctp和dttp組成。
進(jìn)一步,每條所述引物在對(duì)應(yīng)的所述pcr試劑中的終濃度均為100nm。
本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是,一種含檢測動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因啟動(dòng)子甲基化引物或含檢測動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因啟動(dòng)子甲基化引物pcr試劑的試劑盒。
本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是,一種檢測動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因啟動(dòng)子甲基化引物或檢測動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因啟動(dòng)子甲基化引物的pcr試劑在制備檢測或輔助檢測動(dòng)脈粥樣硬化產(chǎn)品中的應(yīng)用。
各引物均獨(dú)立包裝,每一種pcr試劑均為獨(dú)立包裝。
用于檢測甲基化特異性pcr方法的基本原理和步驟涉及亞硫酸氫化修飾基礎(chǔ)上的甲基化檢測方法。用重亞硫酸鹽可以使cpg位點(diǎn)中未甲基化的胞嘧啶(c)經(jīng)脫氨基作用轉(zhuǎn)化為尿嘧啶(u),而甲基化的胞嘧啶不變,用特殊設(shè)計(jì)的dna序列的引物可以區(qū)分待測dna的甲基化狀態(tài)和未甲基化狀態(tài)。巢式降落式甲基化特異性pcr(nestedtouchdownmethylation-spciicpcr,ntms-pcr),是針對(duì)經(jīng)亞硫酸氫鈉修飾后的dna序列設(shè)計(jì)一對(duì)非特異的外引物,即是巢氏,該引物避開cg二核苷酸,既能與dna的甲基化片段結(jié)合,也能與非甲基化片段結(jié)合。操作時(shí)首先用外引物對(duì)修飾后的dna樣本進(jìn)行擴(kuò)增,然后再用第一輪pcr產(chǎn)物作為模板加入特異性的甲基化和非甲基化引物繼續(xù)第二輪擴(kuò)增。降落pcr(td-pcr)的方法,是在pcr擴(kuò)增開始時(shí)先在tm值允許范圍內(nèi)選擇高于tm值的退火溫度,每個(gè)循環(huán)都依次降低溫度,最終使退火溫度低于非特異性雜交的tm值,此時(shí)擴(kuò)增目的片段的數(shù)量已占絕對(duì)優(yōu)勢,可對(duì)非特異性擴(kuò)增產(chǎn)生競爭性抑制,從而提高pcr的特異性和效率。巢式和降落式甲基化特異性pcr的聯(lián)合運(yùn)用增加了目的片段的擴(kuò)增效率,且提高了擴(kuò)增特異性。
本發(fā)明檢測dna甲基化的引物包含了兩個(gè)或者兩個(gè)以上的5’-ccgg-3’序列,能夠真實(shí)特異地反應(yīng)該基因的甲基化狀態(tài),而且在引物的設(shè)計(jì)方面也避免了鏈內(nèi)和鏈間互補(bǔ)問題,降低背景干擾。此外,通過優(yōu)化引物的堿基組成和長度來控制引物tm值使其在60℃,保證pcr產(chǎn)物的特異性和擴(kuò)增效率,它們能高效地檢測動(dòng)脈粥樣硬化血液樣本的甲基化狀態(tài)。
附圖說明
圖1為檢測樣本的timp-1基因組dna瓊脂糖凝膠電泳圖。其中,lane1:dl2000;lane2-5:基因組dna。
圖2為應(yīng)用引物3、4和引物5、6行pcr擴(kuò)增檢測樣本timp-1基因啟動(dòng)子區(qū)甲基化和未甲基化的瓊脂糖凝膠電泳圖。其中,lane1:dl2000;lane2:正常人timp-1啟動(dòng)子區(qū)甲基化pcr產(chǎn)物;lane3:正常人timp-1啟動(dòng)子區(qū)未甲基化pcr產(chǎn)物;lane4:動(dòng)脈粥樣硬化患者timp-1啟動(dòng)子區(qū)甲基化pcr產(chǎn)物;lane5:動(dòng)脈粥樣硬化患者timp-1啟動(dòng)子區(qū)未甲基化pcr產(chǎn)物。
圖3為應(yīng)用引物3、4和引物5、6行pcr擴(kuò)增檢測樣本timp-1基因啟動(dòng)子區(qū)甲基化比率圖。其中,**,p<0.01vsmatchedcontrolgroup。
圖4為檢測樣本的abca1基因組dna瓊脂糖凝膠電泳圖。其中,lane1:dl2000;lane2-5:基因組dna。
圖5為應(yīng)用引物9、10和引物11、12行pcr擴(kuò)增檢測樣本abca1基因啟動(dòng)子區(qū)甲基化和未甲基化的瓊脂糖凝膠電泳圖。其中,lane1:dl2000;lane2:正常人abca1啟動(dòng)子區(qū)甲基化pcr產(chǎn)物;lane3:正常人abca1啟動(dòng)子區(qū)未甲基化pcr產(chǎn)物;lane4:動(dòng)脈粥樣硬化患者abca1啟動(dòng)子區(qū)甲基化pcr產(chǎn)物;lane5:動(dòng)脈粥樣硬化患者abca1啟動(dòng)子區(qū)未甲基化pcr產(chǎn)物。
圖6為應(yīng)用引物9、10和引物11、12行pcr擴(kuò)增檢測樣本abca1基因啟動(dòng)子區(qū)甲基化比率圖。其中,**,p<0.01vsmatchedcontrolgroup。
圖7為檢測樣本的acat1基因組dna瓊脂糖凝膠電泳圖。其中,lane1:dl2000;lane2-5:基因組dna。
圖8為應(yīng)用引物15、16和引物17、18行pcr擴(kuò)增檢測樣本acat1基因啟動(dòng)子區(qū)甲基化和未甲基化的瓊脂糖凝膠電泳圖。其中,lane1:dl2000;lane2:正常人timp-1啟動(dòng)子區(qū)甲基化pcr產(chǎn)物;lane3:正常人acat1啟動(dòng)子區(qū)未甲基化pcr產(chǎn)物;lane4:動(dòng)脈粥樣硬化患者acat1啟動(dòng)子區(qū)甲基化pcr產(chǎn)物;lane5:動(dòng)脈粥樣硬化患者timp-1啟動(dòng)子區(qū)未甲基化pcr產(chǎn)物。
圖9為應(yīng)用引物15、16和引物17、18行pcr擴(kuò)增檢測樣本acat1基因啟動(dòng)子區(qū)甲基化比率圖。其中,**,p<0.01vsmatchedcontrolgroup。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,對(duì)于下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法;所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。
實(shí)施例1、引物的設(shè)計(jì)
1、候選基因的選擇
選定與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的甲基化發(fā)生頻率較高的候選基因,選定timp-1(nm_003380),abca1(xm_003483574),acat1(nm_016192)啟動(dòng)子區(qū)dna序列。通過http://www.genome.ucsc.edu/cgi-bin/hggateway鏈接,可以查找到這些基因啟動(dòng)子區(qū)的序列。擴(kuò)增序列的位點(diǎn)分別如下表:
表1-擴(kuò)增序列的位點(diǎn)表
2、引物設(shè)計(jì)
尋找和確定上述基因中富含cpg島序列(cpg位點(diǎn):ccgg),然后以該段序列為模板,設(shè)計(jì)、合成引物。設(shè)計(jì)的引物如下表:
表2動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)鍵基因啟動(dòng)子區(qū)擴(kuò)增序列和pcr產(chǎn)物相關(guān)信息表
上述引物由上海生物技術(shù)公司合成,純化級(jí)別為page級(jí)別。
實(shí)施例2、引物的應(yīng)用
一、timp-1引物的應(yīng)用
1、待測dna的提取
分別提取50個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化患者樣本(來源于寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心內(nèi)科就診者經(jīng)頸動(dòng)脈多普勒超聲確診為動(dòng)脈粥樣硬化)和50個(gè)正常體檢者的樣本(離體血液,受試者知情同意)的基因組dna,進(jìn)行基因組dna質(zhì)量的鑒定。
(1)基因組dna的電泳檢測
取出dna溶液5μl,與1μl電泳加樣緩沖液(含0.25%溴酚蘭,40%蔗糖)混合,混勻后加入到1%瓊脂糖凝膠加樣孔中,電泳25min后,在紫外凝膠成像分析儀中觀察,見圖1。
(2)dna的純度和濃度檢測
用te溶液稀釋待測的dna樣品,將te溶液:待測dna樣品=1∶10,充分混勻。使用te溶液調(diào)零:紫外分光光度計(jì)波長260nm處,讀數(shù)為零。調(diào)零后分別測定各個(gè)dna樣品在260nm處的od值,每個(gè)樣品重復(fù)測定三次。
dna樣品純度判斷依據(jù)od260/od280,od260/od280是指dna在260nm和280nm的od值的比值,用于判斷dna樣品純度。od260/od280為1.8~2.0之間的dna溶液可用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
dna樣品濃度計(jì)算公式為:dna=10×od260×稀釋倍數(shù)(μg/ml)。
2、基因組dna的甲基化處理
(1)將130μlct轉(zhuǎn)換試劑加入pcr管,再加入20μldna溶液(如果dna樣品的體積小于20μl,加水補(bǔ)足差量)。通過輕彈管壁或上下吹打混勻樣品,然后離心使液體至試管底部。
(2)將樣品管放入熱循環(huán)儀(pcr儀)上,按以下步驟操作:
a)98℃10min
b)64℃2.5h
c)立即進(jìn)行下述操作;
(3)加入600μlm-bindingbuffer到zymo-spin旋轉(zhuǎn)柱中,將柱子放到試劑盒里已經(jīng)提供的2ml收集管中。
(4)將第二步中的樣品加到含m-bindingbuffer的旋轉(zhuǎn)柱中,蓋上蓋子,上下顛倒充分混勻。
(5)混勻后,12000g,全速離心30s,然后棄去上清。
(6)加100μlm-washbuffer到旋轉(zhuǎn)柱中,全速離心30s;
(7)加200μlm-desulphonationbuffer到旋轉(zhuǎn)柱中,室溫(20~30℃)放置15~20min后,12000g的速度,離心30s。
(8)加入200μlm-washbuffe到旋轉(zhuǎn)柱中,12000g,離心30s,該步驟可重復(fù)操作一次。
(9)將旋轉(zhuǎn)柱放到另一個(gè)新的1.5ml的離心管中,直接加10μlm-elutionbuffer到柱中,12000g離心,30s,洗脫dna。
3、ntms-pcr檢測dna甲基化
(1)引物設(shè)計(jì)
dna甲基化主要發(fā)生在啟動(dòng)子區(qū)cpg島中的胞嘧啶上,設(shè)計(jì)引物前首先在ucsc(http://www.genome.ucsc.edu/cgi-bin/hggateway)網(wǎng)站中尋找基因啟動(dòng)子區(qū)序列,使用在線甲基化引物設(shè)計(jì)軟件(htty://www.urogene.org/methprimer),設(shè)計(jì)各基因的引物,每個(gè)基因共設(shè)計(jì)三對(duì)引物,分別設(shè)計(jì)一對(duì)外引物和兩對(duì)內(nèi)引物,即甲基化引物和非甲基化引物(引物由上海生工生物工程公司合成),序列如下,f:taggtagtttttgtttgaattttgg,r:ataaataccaattcttattcccatt。
(2)pcr擴(kuò)增
首先擴(kuò)增外引物,pcr反應(yīng)體系為基因組dna4μl,mix(promega公司)12.5μl,引物1和2各1μl(引物的終濃度均為100nm),去離子水6.5μl。pcr擴(kuò)增的反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性5min;然后95℃,30s,tm60℃,30s,72℃,30s,每個(gè)循環(huán)降0.5℃,循環(huán)20次;再以恒定的退火溫度下進(jìn)行94℃變性,30s,56℃退火,30s,72℃延伸,30s,20次循環(huán);最后72℃繼續(xù)延伸7min,在2%瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳,結(jié)果見圖2。
以外引物擴(kuò)增產(chǎn)物作為第二輪擴(kuò)增中的模板,加入timp-1的甲基化(引物3和引物4)/非甲基化(引物5和引物6)引物進(jìn)行繼續(xù)擴(kuò)增。本試驗(yàn)中直接取外引物pcr產(chǎn)物2μl做模板進(jìn)行第二輪擴(kuò)增,第二輪內(nèi)引物擴(kuò)增反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性5min;然后采用降落式pcr程序,95℃,30s,64℃,30s,72℃,30s,依然是每個(gè)循環(huán)降0.5℃,20次循環(huán);再于恒定的退火溫度下進(jìn)行94℃,30s,56℃,30s,72℃,30s,共20次循環(huán);72℃再延伸7min。
(3)計(jì)算
最終取5μlpcr擴(kuò)增的產(chǎn)物,在2%瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳,恒壓100v,25min。電泳結(jié)束后用凝膠成像儀紫外線照像分析各個(gè)條帶的光密度值(od值),按如下公式計(jì)算結(jié)果:甲基化%=甲基化(od值)/[甲基化(od值)+非甲基化(od值)]。
結(jié)果如圖3所示,可知50個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化樣本的timp-1啟動(dòng)子區(qū)的甲基化程度高于正常人樣本。
結(jié)果如圖4所示,可知50個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化樣本甲基化比值高于50個(gè)正常人的dna甲基化比值。
二、abca1引物的應(yīng)用
1、待測dna的提取
分別提取50個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化患者樣本(來源于寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心內(nèi)科就診者經(jīng)頸動(dòng)脈多普勒超聲確診為動(dòng)脈粥樣硬化)和50個(gè)正常體檢者的樣本(離體血液,受試者知情同意)的基因組dna,進(jìn)行基因組dna質(zhì)量的鑒定
(1)基因組dna的電泳檢測
取出dna溶液5μl,與1μl電泳加樣緩沖液(含0.25%溴酚蘭,40%蔗糖)混合,混勻后加入到1%瓊脂糖凝膠加樣孔中,電泳25min后,在紫外凝膠成像分析儀中觀察,見圖5。
(2)dna的純度和濃度檢測
用te溶液稀釋待測的dna樣品,te溶液:待測dna樣品=1∶10,充分混勻。使用te溶液調(diào)零:紫外分光光度計(jì)波長260nm處,讀數(shù)為零。調(diào)零后分別測定各個(gè)dna樣品在260nm處的od值,每個(gè)樣品重復(fù)測定三次。
dna樣品純度判斷依據(jù)od260/od280,od260/od280是指dna在260nm和280nm的od值的比值,用于判斷dna樣品純度。od260/od280為1.8-2.0之間的dna溶液可用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
dna樣品濃度計(jì)算公式為:dna=10×od260×稀釋倍數(shù)(μg/ml)
2、基因組dna的甲基化處理
(1)將130μlct轉(zhuǎn)換試劑加入pcr管,再加入20μldna溶液(如果dna樣品的體積小于20μl,加水補(bǔ)足差量)。通過輕彈管壁或上下吹打混勻樣品,然后離心使液體至試管底部。
(2)將樣品管放入熱循環(huán)儀(pcr儀)上,按以下步驟操作:
a)98℃10min
b)64℃2.5h
c)立即進(jìn)行下述操作;
(3)加入600μlm-bindingbuffer到zymo-spin旋轉(zhuǎn)柱中,將柱子放到試劑盒里已經(jīng)提供的2ml收集管中。
(4)將第二步中的樣品加到含m-bindingbuffer的旋轉(zhuǎn)柱中,蓋上蓋子,上下顛倒充分混勻。
(5)混勻后,12000g,全速離心30s,然后棄去上清。
(6)加100μlm-washbuffer到旋轉(zhuǎn)柱中,全速離心30s;
(7)加200μlm-desulphonationbuffer到旋轉(zhuǎn)柱中,室溫(20-30℃)放置15-20min后,12000g的速度,離心30s。
(8)加入200μlm-washbuffe到旋轉(zhuǎn)柱中,12000g,離心30s,該步驟可重復(fù)操作一次。
(9)將旋轉(zhuǎn)柱放到另一個(gè)新的1.5ml的離心管中,直接加10μlm-elutionbuffer到柱中,12000g離心,30s,洗脫dna。
3、ntms-pcr檢測dna甲基化
(1)引物設(shè)計(jì)
dna甲基化主要發(fā)生在啟動(dòng)子區(qū)cpg島中的胞嘧啶上,設(shè)計(jì)引物前首先在ucsc(http://www.genome.ucsc.edu/cgi-bin/hggateway)網(wǎng)站中尋找基因啟動(dòng)子區(qū)序列,使用在線甲基化引物設(shè)計(jì)軟件(htty://www.urogene.org/methprimer),設(shè)計(jì)各基因的引物,每個(gè)基因共設(shè)計(jì)三對(duì)引物,分別設(shè)計(jì)一對(duì)外引物和兩對(duì)內(nèi)引物,即甲基化引物和非甲基化引物(引物由上海生工生物工程公司合成),序列如下f:aattttattggtgtttttggttgtt,r:caaatatcttaaaatccacaatctac。
(2)pcr擴(kuò)增
首先擴(kuò)增外引物,pcr反應(yīng)體系為基因組dna4μl,mix(promega公司)12.5μl,引物7和8各1μl(引物的終濃度均為100nm),去離子水6.5μl。pcr擴(kuò)增的反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性5min;然后95℃,30s,tm60℃,30s,72℃,30s,每個(gè)循環(huán)降0.5℃,循環(huán)20次;再以恒定的退火溫度下進(jìn)行94℃變性,30s,56℃退火,30s,72℃延伸,30s,20次循環(huán);最后72℃繼續(xù)延伸7min,在2%瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳,結(jié)果見圖6。
以外引物擴(kuò)增產(chǎn)物作為第二輪擴(kuò)增中的模板,加入abca1的甲基化(引物9和引物10)/非甲基化引物(引物11和引物12)進(jìn)行繼續(xù)擴(kuò)增。本試驗(yàn)中直接取外引物pcr產(chǎn)物2μl做模板進(jìn)行第二輪擴(kuò)增,第二輪內(nèi)引物擴(kuò)增反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性5min;然后采用降落式pcr程序,95℃,30s,64℃,30s,72℃,30s,依然是每個(gè)循環(huán)降0.5℃,20次循環(huán);再于恒定的退火溫度下進(jìn)行94℃,30s,56℃,30s,72℃,30s,共20次循環(huán);72℃再延伸7min。
(3)計(jì)算
最終取5μlpcr擴(kuò)增的產(chǎn)物,在2%瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳,恒壓100v,25min。電泳結(jié)束后用凝膠成像儀紫外線照像分析各個(gè)條帶的光密度值(od值),按如下公式計(jì)算結(jié)果:甲基化%=甲基化(od值)/[甲基化(od值)+非甲基化(od值)]。
結(jié)果如圖7所示,可知50個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化樣本的abca1啟動(dòng)子區(qū)的甲基化程度高于正常人樣本。
結(jié)果如圖8所示,可知50個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化樣本甲基化比值高于50個(gè)正常人的dna甲基化比值。
三、acat1引物的應(yīng)用
1、待測dna的提取
分別提取50個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化患者樣本(來源于寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心內(nèi)科就診者經(jīng)頸動(dòng)脈多普勒超聲確診為動(dòng)脈粥樣硬化)和50個(gè)正常體檢者的樣本(離體血液,受試者知情同意)的基因組dna,進(jìn)行基因組dna質(zhì)量的鑒定
(1)基因組dna的電泳檢測
取出dna溶液5μl,與1μl電泳加樣緩沖液(含0.25%溴酚蘭,40%蔗糖)混合,混勻后加入到1%瓊脂糖凝膠加樣孔中,電泳25min后,在紫外凝膠成像分析儀中觀察,見圖9。
(2)dna的純度和濃度檢測
用te溶液稀釋待測的dna樣品,te溶液∶待測dna樣品=1∶10,充分混勻。使用te溶液調(diào)零:紫外分光光度計(jì)波長260nm處,讀數(shù)為零。調(diào)零后分別測定各個(gè)dna樣品在260nm處的od值,每個(gè)樣品重復(fù)測定三次。
dna樣品純度判斷依據(jù)od260/od280,od260/od280是指dna在260nm和280nm的od值的比值,用于判斷dna樣品純度。od260/od280為1.8~2.0之間的dna溶液可用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
dna樣品濃度計(jì)算公式為:dna=10×od260×稀釋倍數(shù)(μg/ml)。
2、基因組dna的甲基化處理
(1)將130μlct轉(zhuǎn)換試劑加入pcr管,再加入20μldna溶液(如果dna樣品的體積小于20μl,加水補(bǔ)足差量)。通過輕彈管壁或上下吹打混勻樣品,然后離心使液體至試管底部。
(2)將樣品管放入熱循環(huán)儀(pcr儀)上,按以下步驟操作:
a)98℃10min
b)64℃2.5h
c)立即進(jìn)行下述操作;
(3)加入600μlm-bindingbuffer到zymo-spin旋轉(zhuǎn)柱中,將柱子放到試劑盒里已經(jīng)提供的2m1收集管中。
(4)將第二步中的樣品加到含m-趴ndingbuffer的旋轉(zhuǎn)柱中,蓋上蓋子,上下顛倒充分混勻。
(5)混勻后,12000g,全速離心30s,然后棄去上清。
(6)加100μlm-washbuffer到旋轉(zhuǎn)柱中,全速離心30s;
(7)加200μlm-desulphonationbuffer到旋轉(zhuǎn)柱中,室溫(20-30℃)放置15-20min后,12000g的速度,離心30s。
(8)加入200μlm-washbuffe到旋轉(zhuǎn)柱中,12000g,離心30s,該步驟可重復(fù)操作一次。
(9)將旋轉(zhuǎn)柱放到另一個(gè)新的1.5ml的離心管中,直接加10μlm-elutionbuffer到柱中,12000g離心,30s,洗脫dna。
3、ntms-pcr檢測dna甲基化
(1)引物設(shè)計(jì)
dna甲基化主要發(fā)生在啟動(dòng)子區(qū)cpg島中的胞嘧啶上,設(shè)計(jì)引物前首先在ucsc(http://www.genome.ucsc.edu/cgi-bin/hggateway)網(wǎng)站中尋找基因啟動(dòng)子區(qū)序列,使用在線甲基化引物設(shè)計(jì)軟件(htty://www.urogene.org/methprimer),設(shè)計(jì)各基因的引物,每個(gè)基因共設(shè)計(jì)三對(duì)引物,分別設(shè)計(jì)一對(duì)外引物和兩對(duì)內(nèi)引物,即甲基化引物和非甲基化引物(引物由上海生工生物工程公司合成),序列如下,f:ttaattatgtgtgtttggttttttg,r:tccaaattaaaatccaaactccata。
(2)pcr擴(kuò)增
首先擴(kuò)增外引物,pcr反應(yīng)體系為基因組dna4μl,mix(promega公司)12.5μl,引物13和14各1μl(引物的終濃度均為100nm),去離子水6.5μl。pcr擴(kuò)增的反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性5min;然后95℃,30s,tm60℃,30s,72℃,30s,每個(gè)循環(huán)降0.5℃,循環(huán)20次;再以恒定的退火溫度下進(jìn)行94℃變性,30s,56℃退火,30s,72℃延伸,30s,20次循環(huán);最后72℃繼續(xù)延伸7min,在2%瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳,結(jié)果見圖8。
以外引物擴(kuò)增產(chǎn)物作為第二輪擴(kuò)增中的模板,加入abca1的甲基化(引物15和引物16)/非甲基化引物(引物17和引物18)進(jìn)行繼續(xù)擴(kuò)增。本試驗(yàn)中直接取外引物pcr產(chǎn)物2μl做模板進(jìn)行第二輪擴(kuò)增。第二輪內(nèi)引物擴(kuò)增反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性5min;然后采用降落式pcr程序,95℃,30s,64℃,30s,72℃,30s,依然是每個(gè)循環(huán)降0.5℃,20次循環(huán);再于恒定的退火溫度下進(jìn)行94℃,30s,56℃,30s,72℃,30s,共20次循環(huán);72℃再延伸7min。
(3)計(jì)算
最終取5μlpcr擴(kuò)增的產(chǎn)物,在2%瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳,恒壓100v,25min。電泳結(jié)束后用凝膠成像儀紫外線照像分析各個(gè)條帶的光密度值(od值),按如下公式計(jì)算結(jié)果:甲基化%=甲基化(od值)/[甲基化(od值)+非甲基化(od值)]。
結(jié)果如圖9所示,可知50個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化樣本的acat1啟動(dòng)子區(qū)的甲基化程度高于正常人樣本,50個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化樣本甲基化比值高于50個(gè)正常人的dna甲基化比值。
上述3個(gè)基因可以同時(shí)檢測以確定待測樣本的甲基化狀態(tài)。
sequencelisting
<110>寧夏醫(yī)科大學(xué)
<120>一種檢測動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因啟動(dòng)子甲基化引物
<130>2016
<160>15
<170>patentinversion3.5
<210>1
<211>25
<212>dna
<213>人工合成
<400>1
ttaggtagtttttgtttgaatttcg25
<210>2
<211>25
<212>dna
<213>人工合成
<400>2
ataaataccgattcttattcccgtt25
<210>3
<211>25
<212>dna
<213>人工合成
<400>3
taggtagtttttgtttgaattttgg25
<210>4
<211>25
<212>dna
<213>人工合成
<400>4
ataaataccaattcttattcccatt25
<210>5
<211>25
<212>dna
<213>人工合成
<400>5
aattttattggtgtttttggttgtc25
<210>6
<211>24
<212>dna
<213>人工合成
<400>6
atatcttaaaatccgcgatctacg24
<210>7
<211>25
<212>dna
<213>人工合成
<400>7
aattttattggtgtttttggttgtt25
<210>8
<211>26
<212>dna
<213>人工合成
<400>8
caaatatcttaaaatccacaatctac26
<210>9
<211>25
<212>dna
<213>人工合成
<400>9
ttaattagtttggtttttggtcgtt25
<210>10
<211>24
<212>dna
<213>人工合成
<400>10
cttatataccaaatgcgaacgtct24
<210>11
<211>25
<212>dna
<213>人工合成
<400>11
ttaattatgtgtgtttggttttttg25
<210>12
<211>25
<212>dna
<213>人工合成
<400>12
tccaaattaaaatccaaactccata25
<210>13
<211>116
<212>dna
<213>timp-1
<400>13
tgccaggtagcctctgtttgaatcccggccatgccctgtgatcttaggaaaattctacag60
ttcctctacgccccatatttcctcatccgtaaaacgggaataagaaccggtaccca116
<210>14
<211>141
<212>dna
<213>abca1
<400>14
aaattccactggtgcccttggctgccgggaacgtggactagagagtctgcggcgcagccc60
cgagcccagcgcttcccgcgcgtcttaggccggcgggcccgggcgggggaaggggacgca120
gaccgcggaccctaagacacc141
<210>15
<211>128
<212>dna
<213>acat1
<400>15
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ggttgcag128