焦磷酸测序试剂冻干技术及其应用研究文献综述

 2023-01-14 19:51:23

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

焦磷酸测序试剂冻干技术及其应用研究

一、课题拟解决问题及意义

DNA序列测定技术是现代生命科学研究的核心技术之一。目前普遍使用的DNA序列分析技术是基于双脱氧核苷酸链终止法(Sanger法),该方法的主要不足在于:1.只能定性不能定量;2.不适合测定单碱基差异;3.不能测定引物后面的碱基序列。

新发展的焦磷酸测序技术是新一代DNA序列分析技术。该技术可以克服Sanger法的缺点,在进行DNA序列分析时不需要电泳和荧光标记,可以直接测定引物后面的碱基序列,定量性能好,结果准确,可实现自动化。焦测序技术既可进行DNA序列分析,又可进行基于碱基序列分析的单核苷酸多态性(SNP)检测及等位基因频率测定等,是一个理想的遗传分析技术平台。

课题组在前期工作中已经建立了稳定的焦测序体系,成功表达纯化了焦测序体系中所需要的Klenow DNA聚合酶、ATP硫酸化酶和热稳定的荧光素酶,并将其用于自建立的焦测序体系中。另外,通过优化ATP硫酸化酶和反应底物5-磷酸化硫酸腺苷的用量,建立了一种高灵敏的焦测序体系。课题组利用建立的高灵敏焦测序体系,在分子诊断的各个领域得到了充分的应用,如细菌病毒转基因成分等的序列测定、单核苷酸多态性测定、拷贝数变异测定、基因突变位点测定、microRNA 测定、基因表达量测定和药物基因组学研究,具有测序灵敏度高、仪器体积小、成本低、操作简便快速等优点,应用前景广阔。

由于该体系中使用的四种酶在常规条件下的长期稳定性较差,难以长时间储存,因而目前课题组在实际应用中均需要对使用的焦测序体系进行新鲜配制。随着课题组对焦测序技术使用频率的增加,更为了能够进一步推广使用焦测序技术,建立一种稳定的焦测序体系是目前迫切需要的。而真空冷冻干燥技术是目前使用很广泛的对蛋白及血液制品长期保存处理技术。

为此,本课题旨在已建立的高灵敏焦磷酸体系的基础上将测序所需试剂进行真空冷冻干燥处理,优化冻干制剂的配方,将焦测序试剂制成稳定冻干制剂,在保证焦测序效果的前提下,使试剂成为更加易于储藏,运输,方便操作的商品化冻干制剂,使焦测序技术更加简便、快捷,得以广泛应用。

二、焦磷酸测序技术介绍

焦磷酸测序技术是通过核苷酸和模板结合后释放的焦磷酸引发酶级联反应,促使荧光素发光并进行检测一种核苷酸测序技术。

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