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KASP-基于已知SNP的高通量基因分型

一、什么是SNP？

SNP，即單核苷酸多態(tài)性，是指在基因組水平上由單個核苷酸的變異而引起的一種DNA序列多態(tài)性。

SNP研究具有廣泛意義，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，可以進行性狀基因的精細定位、分子輔助育種、種子資源鑒定等；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，則主要是疾病的分子遺傳機制研究、疾病基因定位、藥物敏感或疾病易感性位點篩選等。

二、SNP研究內(nèi)容有哪些？

SNP的研究主要分為SNP的發(fā)現(xiàn)及SNP的基因分型。

SNP的發(fā)現(xiàn)是應(yīng)用的基礎(chǔ)，需要在一定數(shù)量樣本的全基因組范圍內(nèi)，經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)分析得到少量可能與疾病或性狀關(guān)聯(lián)的SNPs。這時基因芯片或NGS（Next Generation Sequencing，第二代測序技術(shù)）技術(shù)在單個樣品的大量SNP檢測中具有優(yōu)勢。

SNP的基因分型是應(yīng)用的技術(shù)手段。這一過程需要檢測大量樣本的少量SNPs，而基因芯片或NGS技術(shù)則由于其高成本不太適和此階段的研究。KASP（Kompetitive Allele Specific PCR，競爭性等位基因特異性PCR）因其經(jīng)濟靈活的特點，作為國際上主流SNP檢測方法之一，替代傳統(tǒng)的高通量測序，在SNP分型研究中發(fā)揮重要作用。

三、KASP技術(shù)原理

便宜而準確的基因SNP分型方法一直是遺傳學(xué)家追求的手段。KASP方法利用通用熒光探針，就可以通過簡單的touch-down PCR的方法實現(xiàn)SNP分型。

圖 1

1、含有SNP的單位基因-1和單位基因-2作為模板；針對等位基因SNP位點設(shè)計的兩個正向引物和一個通用反向引物；每條正向引物尾部有特異性序列，可與熒光標記結(jié)合。（圖1）

圖 2

2、第一輪PCR，能夠和模板互補的正向引物得到延伸，無法和模板互補的正向引物無法延伸；第二輪PCR，正向引物互補的特異性序列得以延伸，這步完成把通用標簽序列引入與SNP對應(yīng)的PCR產(chǎn)物。（圖2）

圖 3

3、隨著PCR循環(huán)數(shù)增加，擴增子數(shù)量呈指數(shù)增長，熒光探針更多地退火到新合成的互補鏈上，發(fā)出熒光。不同顏色熒光即反映不同SNP類型，使用酶標儀對實驗結(jié)果進行檢測就能夠達到我們的終實驗?zāi)康?。（圖3）

四、KASP檢測的意義

作為一項靈活、經(jīng)濟、準確的SNP檢測方法，KASP被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。常規(guī)科研客戶通量并沒有想象中的高，96、384即可滿足需求。因此KASP技術(shù)結(jié)合酶標儀使用完全可以滿足絕大多數(shù)客戶需求。農(nóng)業(yè)方向，KASP有利于篩選出動、植物有利性狀控制基因，并指導(dǎo)后續(xù)品種改良，也有利于對已改良品種進行基因驗證。醫(yī)學(xué)方面，KASP可用于先天性疾病篩查以及癌癥治療過程中的藥物毒性反應(yīng)、藥物敏感性反應(yīng)預(yù)測。

圖 4

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