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《微衛(wèi)星位點篩選方法綜述.docx》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、論文綜述微衛(wèi)星分子標記篩選方法綜述摘要:微衛(wèi)星是一種短的串聯(lián)重復序列(shorttandemrepeat,STR)或簡單重復序列(simplesequencerepeats,SSR)。它作為一種重要的分子遺傳標記,能較好地反映物種的遺傳結構和遺傳多樣性變化,被廣泛應用于實驗動物的研究。本文概述了獲得和富集微衛(wèi)星位點的常用方法。最簡便、最省時的方法是從從公共數據庫(如Genbank、EMBL、EST數據庫等)或已發(fā)表的文獻中查找到微衛(wèi)星位點,但只限于已經有序列數據發(fā)布的物種;第二種方法是種間轉移擴增,即從相近物種的數據庫中查找微衛(wèi)星位點,或使用已有數據發(fā)表的遺傳距離相近物種的微衛(wèi)星
2、標記。第三種方法是從基因組DNA中篩選微衛(wèi)星位點,其中用于富集微衛(wèi)星的方法有引物法、磁珠雜交法、尼龍膜雜交法以及分子標記技術法。關鍵詞:微衛(wèi)星;分子標記;實驗動物微衛(wèi)星(Microsatellite),又稱為簡單序列重復(SimpleSequenceRepeat,SSR),短串聯(lián)重復(ShortTandemRepeatSTR),是以少數幾個核苷酸(一般1~6個)為重復單位的串聯(lián)重復DNA序列。微衛(wèi)星位點廣泛分布于真核生物的基因組中[1],在植物基因組中平均每33Kb存在一個20bp長的微衛(wèi)星位點,而在哺乳動物中每6Kb存在一個20bp長的微衛(wèi)星位點[2]。并且SSR的重復次數不同
3、和重復程度不同,使其呈現(xiàn)高度的多態(tài)性。微衛(wèi)星標記共顯性的特點使它能夠用于研究等位基因,區(qū)分二倍體(或多倍體)的純合體或雜合體,這是AFLP、RAPD等顯性標記所無法做到的。另外,微衛(wèi)星的特異性引物擴增具有良好的重復性和保真性,方便各實驗室間的交流。目前,微衛(wèi)星標記已被廣泛應用到基因連鎖與遺傳圖譜構建、遺傳多樣性研究、譜系和發(fā)育研究、疾病檢測以及品種鑒定、親本分析與個體、純系檢驗上。隨著微衛(wèi)星標記在圖譜上的豐富,將顯現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。但微衛(wèi)星分析中引物的獲得需要預先獲知核酸序列,其廣泛應用受限于從特定的物種中分離微衛(wèi)星位點的難度和花費。微衛(wèi)星標記分離最大的困難是引物的獲得。同RAPD
4、、AFLP等遺傳標記不同,微衛(wèi)星研究首先需要獲知位點的序列信息,以便從重復序列兩端側翼的保守序列中設計引物。因而微衛(wèi)星引物的開發(fā)是應用該技術的關鍵。目前已知微衛(wèi)星位點的物種很有限,這是因為微衛(wèi)星位點的獲得需經過克隆、雜交篩選、測序等步驟,因此需花費一定的人力、金錢,這限制了微衛(wèi)星標記的大量使用。但近年來發(fā)展起來的各種微衛(wèi)星位點富集技術已在一定程度上解決了這個問題。已有的最常用的獲得微衛(wèi)星位點的方法包括:1.從公共數據庫中查找微衛(wèi)星位點;2.遺傳距離相近物種間引物轉移擴增;3.從基因組DNA中篩選微衛(wèi)星位點。其中,最方便、最經濟的方法就是從已發(fā)表的文獻中獲得微衛(wèi)星引物,但該法在使用
5、對象上,只限于已有引物開發(fā)出的物種,而且引物的數量不會有所增加,只能停留在原有基礎上。對于近緣種引物的應用,其適用范圍究竟有多大;原物種的微衛(wèi)星基因座在其他物種間轉移擴增時,其多態(tài)性如何。這些問題使得在不同物種間共用微衛(wèi)星引物時,盲目性較大,可指導操作的理論依據不足。最好的途徑就是從基因組DNA中篩選微衛(wèi)星位點并進行引物的開發(fā)。1從數據庫中查找微衛(wèi)星位點在上述三種方法中,最簡便最省時的就是從公共數據庫或已發(fā)表的文獻中查找到微衛(wèi)星位點。許多微衛(wèi)星研究的出發(fā)點都是公共數據庫,比如從EMBL、Genbank或EST數據庫中查找微衛(wèi)星位點。從這些數據庫中,可通過電子查詢方式方便地獲得所需
6、要的序列或尋找已存在的微衛(wèi)星引物。研究者對大量序列進行處理,利用ClustalW等程序,根據相似性程度,剔除冗余的EST,再剔除過短的序列(小于100bp)和過長的序列(大于1000bp),再利用SSRHunter等軟件搜索獲得含有微衛(wèi)星的序列,并根據其側翼序列設計引物。何蔚[3]等選用前人分離得到的42對大熊貓微衛(wèi)星引物,分別用圈養(yǎng)大熊貓的血液DNA和野生大熊貓的糞便DNA對其進行PCR擴增,結果表明不同標記的多態(tài)性差異較大,并篩選出13對能較好地應用于大熊貓遺傳多樣性研究的微衛(wèi)星引物??飫倶騕4]等利用生物信息學方法從公開發(fā)表的鱖魚GenBank數據庫中尋找多態(tài)信息含量豐富的
7、微衛(wèi)星位點中共搜索到304條鱖魚核酸序列,經計算機篩選和人工選擇,最終獲得22條含微衛(wèi)星重復單元的序列,利用SSRHunter軟件在此22條含有微衛(wèi)星的序列中發(fā)現(xiàn)30個微衛(wèi)星位點,設計出17對引物,其余位點兩端序列短無法設計引物。其中13對引物擴增條帶清晰,經過多態(tài)性分析,最終篩選獲得6對多態(tài)性微衛(wèi)星引物。徐玲玲[5]等從資料和GenBank中選取擴增效果好、等位基因多、均勻分布于小型豬18條常染色體和X染色體上的100個微衛(wèi)星位點合成引物,對封閉群小型豬基因組進行PCR擴增及條