吳晶晶,仝佳,陳娟,袁靖,田潔,湯新逸,王勝軍
(江蘇大學醫學院檢驗醫學研究所,江蘇鎮江212013)
GITRL基因SNP-rs2236876分型方法的比較
吳晶晶,仝佳,陳娟,袁靖,田潔,湯新逸,王勝軍
(江蘇大學醫學院檢驗醫學研究所,江蘇鎮江212013)
目的:對3種單核苷酸多態(single nucleotide polymorphism,SNP)分型方法進行比較,選擇準確有效的SNP分型方法對GITRL SNP-rs2236876A/G進行基因分型。方法:采用Taqman-MGB探針法,限制性片段長度多態性聚合酶鏈式反應(cleaved amplification polymorphism sequence-tagged sites,PCR-RFLP)法和直接測序法對GITRL SNP-rs2236876A/G進行分型并比較。結果:PCR-RLFP法分型結果直接通過電泳圖可見,適合少量的實驗對象;Taqman-MGB探針法通過不同的熒光區分不同的基因型,適合大量的實驗對象;直接測序法交由測序公司測定,樣本數量浮動范圍較大,費用較高。結論:Taqman-MGB探針法適用于GITRL基因rs2236876A/G基因分型,PCR-RFLP法適用于基因分型結果的驗證,直接測序法適用于鑒定有爭議的PCR-RFLP法的驗證結果。
Taqman-MGB探針;單核苷酸多態分型;PCR-RFLP;GITRL
快速經濟地對糖皮質激素誘導的腫瘤壞死因子受體配體(GITRL)基因SNP-rs2236876進行分型,對于實驗室研究SNP而言非常重要。目前,SNP分型的方法有多種,如探針法,限制性片段長度多態性聚合酶鏈式反應(cleaved amplification polymorphism sequence-tagged sites,PCR-RFLP)等,為了配合研究SNP的大量樣本分析,我們需要一種經濟、精確、有效的SNP分型方法。
1.1 材料和儀器
1.1.1 材料 常規PCR試劑(TaKaRa公司),PCRRFLP所用TaiⅠ限制性內切酶(TaKaRa公司),Taqman-MGB探針所用的組分(上海閃晶)。
1.1.2 儀器 定量PCR擴增儀CFX 96 Real Time system(Bio-Rad公司),凝膠成像及分析系統(北京賽智公司),電泳儀(Bio-Rad公司),低溫臺式高速離心機(Eppendorf公司)。
1.2 方法
1.2.1 確立用于比較實驗方法的標準品 提取10例不同個體的外周血基因組DNA,提取方法參考文獻[1]。對GITRL基因SNP-rs2236876A/G進行引物設計,設計的原則是將rs2236876A/G突變的位點包含在PCR產物內,并保證與引物上下端有一定的距離。PCR-RFLP所設計的引物序列見表1。用引物對所提取的10例基因組DNA進行常規PCR,產物交由上海英濰捷基公司測序,分析PCR結果,選擇rs2236876A/G 3種不同基因型(AA,AG,GG)的樣本作為標準品進行下一步分析。

表1 PCR-RFLP與Taqman-MGB探針的引物序列
1.2.2 基因分型方法
1.2.2.1 PCR-RFLP法[2]將選出的3例不同基因型的標準品進行常規PCR,針對rs2236876A/G選擇能識別于該位點的限制性內切酶TaiⅠ,然后對PCR產物進行限制性內切酶反應,酶切結果行瓊脂糖凝膠電泳,然后EB染色,最后在紫外凝膠成像儀中觀察酶切結果,根據酶切結果的不同進行基因分型。具體反應體系如下:10×PCR反應緩沖液2 μL、dNTP 1.6μL、上游引物0.4μL、下游引物0.4 μL、DNA聚合酶0.2μL。
1.2.2.2 Taqman-MGB探針法[3]設計Taqman-MGB探針法所需的引物及探針,引物和探針序列見表1。在熒光定量PCR儀上選擇兩種熒光(FAM,VIC)進行基因分型。具體反應體系如下:雙蒸水8 μL、TaqMan?SNP探針0.5μL、TaqMan?SNP引物0.5μL、TaqMan?Genotyping Master Mix 10μL、模板1.0μL。
1.2.2.3 直接測序法 將PCR產物直接送至上海英濰捷基公司進行直接測序,獲得結果后,通過Chromas軟件進行測序結果的分析。將分析結果在NCBI數據庫中進行比對,確認基因型。
2.1 PCR-RFLP法進行基因分型的結果
由圖1可見3種不同的酶切結果,rs2236876GG樣本被完全酶切,rs2236876AG樣本部分被酶切,而rs2236876AA樣本完全未被酶切,與預期結果相符。

圖1 PCR-RFLP法對GITRL基因rs2236876進行基因分型的結果
2.2 Taqman-MGB探針法進行基因分型的分型圖譜
根據FAM和VIC兩種不同的熒光與不同基因型的結合分析,方塊點所代表的基因型是rs2236876-GG,三角形點所代表的基因型是rs2236876-AG,圓形點所代表的基因型是rs2236876-AA,與預期結果相符合。見圖2。

圖2 Taqman-MGB探針法對GITRL基因rs2236876進行基因分型的熒光分型圖
2.3 直接測序法進行基因分型的測序結果
從圖3中序列的峰圖譜可看出,在rs2236876A/ G位點處可見3種不同的峰圖譜,rs2236876AG所對應的峰圖譜中可見兩種不同顏色的混合峰,而rs2236876GG和rs2236876AA分別對應的是不同顏色的單一峰,與預期結果相符合。

圖3 直接測序法進行基因分型的測序結果分析圖譜
2.4 3種基因分型方法的費用和耗時比較
預估計實驗所要檢測約400個樣本的SNP,因此需要考慮費用和時間各方面因素,故需選擇一種經濟、快捷、準確性較高的基因分型方法。綜合考慮,對3種不同的基因分型方法從費用和耗時的角度進行了比較,見表2。由表可知,PCR-RFLP法進行基因分型費用低,但耗時較長;TaqMan-MGB法費用較高,但耗時很短;直接測序法費用較高,耗時較長。

表2 不同基因分型方法的費用和時間比較
目前對基因多態性的研究越來越多,臨床上多種疾病都與SNP有關。多數實驗室都配有基因直接測序的儀器,而對無直接測序儀器的實驗室而言,若要研究SNP,則需要找到一種高效、經濟的基因分型方法。
作為第3代遺傳標記的SNPs是基因組變異最常見的一種形式,大規模SNPs的鑒定和SNPs公共數據庫的建立大大促進了復雜性疾病相關基因研究的發展[4]。研究證實,SNPs與消化道腫瘤有密切的關系[5]。此外,對于GITRL與腫瘤關系的研究亦是熱點,考慮到GITRL與疾病有密切的關系[6],本實驗室擬從GITRL基因組學的角度分析其與疾病間的關系,從而為疾病的鑒定及治療提供可能的依據[7]。
近幾年來,GITR及其配體GITRL在抗腫瘤免疫中的作用引起了學者的廣泛關注,尤其是通過調控GITR/GITRL系統作為一種治療腫瘤的新途徑的理念更是成為關注焦點。研究報道,GITRL基因SNP-rs2236876與過敏性哮喘有關[8]。本實驗室針對GITRL基因rs2236876A/G進行基因分型方法的比較,根據實驗室的情況,選擇了Taqman-MGB探針法、PCR-RFLP法、直接測序法進行基因分型比較。我們發現采用PCR-RFLP法進行基因分型費用低,但耗時較長,且步驟較為煩瑣;此外,雖然基因型能直接在瓊脂糖凝膠電泳中鑒別出來,但易受客觀因素(如PCR、電泳等)影響;Taqman-MGB法費用較高,但耗時很短,可在1 d之內檢測出500例樣本的SNP;直接測序法需要交由專業的公司測定,費用較高,耗時較長,得到結果后仍要做峰狀圖譜的分析,在本實驗中不適用。
因此,我們選擇了Taqman-MGB探針法作為GITRL基因rs2236876A/G基因分型的方法,將PCR-RFLP作為基因分型結果的驗證方法,另外將直接測序法作為有爭議的PCR-RFLP結果的確定方法。
[1] 趙嘉慧,張華屏.外周血DNA提取方法的比較及改良[J].山西醫科大學學報,2006,37(1):12-13.
[2] Miao YZ,Xu H,Fei BJ,et al.PCR-RFLP analysis of the diversity of phytate-degrading bacteria in the Tibetan Plateau[J].Can JMicrobiol,2013,59(4):245-251.
[3] Huang J,Gao C,Ding X,et al.MGB-based one-step multiplex real-time PCR method for rapid detection of HPV[J].Cancer Biomark,2012,12(3):107-113.
[4] Baeten D,Van Damme N,Van den Bosch F,etal.Impaired Th1 cytokine production in spondyloarthropathy is restored by anti-TNFα[J].Ann Rheum Dis,2001,60(8):750-755.
[5] Demontis D,Pertoldi C,Loeschcke V,et al.Efficiency of selection,asmeasured by single nucleotide polymorphism variation,is dependent on inbreeding rate in Drosophila melanogaster[J].Mol Ecol,2009,18(22):4551-4563.
[6] Mosbruger TL,Duggal P,Goedert JJ,etal.Large-scale candidate gene analysis of spontaneous clearance of hepatitis C virus[J].J Infect Dis,2010,201(9):1371-1380.
[7] Chattopadhyay K,Ramagopal UA,Mukhopadhaya A,et al.Assembly and structural properties of glucocorticoidinduced TNF receptor ligand:implications for function[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2007,104(49):19452-19457.
[8] Bottema RW,Postma DS,Reijmerink NE,et al.Interaction of T-cell and antigen presenting cell co-stimulatory genes in childhood IgE[J].Eur Respir J,2010,35(1):54-63.
Com parison ofmethod for GITRL SNP-rs2236876 genotyping
WU Jing-jing,TONG Jia,CHEN Juan,YUAN Jing,TIAN Jie,TANG Xin-yi,WANG Sheng-jun
(Institute of Laboratory Medicine,School of Medicine,Jiangsu University,Zhenjiang Jiangsu 212013,China)
Objective:Comparing three single nucleotide polymorphism(SNP)genotypingmethods,to choose an accurate and effective SNP genotypingmethod for rs2236876A/G of GITRL gene.M ethodsSNP genotyping for rs2236876A/G of GITRL were performed and compared by Taqman-MGB probe,the PCRRLFP and direct sequencing.Results:PCR-RLFP showed the genotyping result by electrophoresis,which was suitable for a small number of experimental subjects.Taqman-MGB probe showed the genotyping result by fluorescence,which was suitable for a large number of experimental subjects.Direct sequencingmethod was operated by the sequencing company which was expensive.Conclusion:For rs2236876A/G of GITRL gene,Taqman-MGB probemethod could be chosen for genotyping,PCR-RFLPmethod confirmed the genotyping results and,at the same time,the direct sequencing finally validated the result of PCR-RFLP.
Taqman-MGB probe;SNP genotyping;PCR-RFLP;GITRL
R393
A
1671-7783(2015)04-0308-03
10.13312/j.issn.1671-7783.y130120
國家自然科學基金資助項目(81072453,31170849,30972748);江蘇省自然科學基金資助項目(BK2011472);江蘇省普通高校研究生科研創新計劃項目(CXLX11_0608);江蘇省衛生廳醫學科研基金資助項目(Z201313);江蘇省“青藍工程”項目;江蘇大學“拔尖人才工程”和高級人才基金項目
吳晶晶(1988—),女,碩士研究生;王勝軍(通訊作者),教授,博士生導師,E-mail:sjwjs@mail.ujs.edu.cn
2013-06-04 [編輯] 劉星星