SNP单核苷酸多态性分析
最新单核苷酸多态性SNP概念优点检测方法意义应用课件PPT
方法；第二章 资 格•（四）食品加工经营场所环境、设 备以及食品采购、储存、加工、检 验、运输过程的卫生要求；
• （五）从业人员个人卫生要；（六） 其他与健康相关的食品卫生知识。
第二章 资 格
• 第七条 食品卫生管理员培训分为食 品生产加工、餐饮、食品流通三类。
3.目前几种筛选检测未知或已知SNP多态性的方法 :
1.基于杂交的方法 2.基于酶或PCR的方法 3.以构象为基础的方法 4.直接测序的方法 5.其他方法
3、目前几种筛选检测未知或已知SNP多态性的方
法
1.基于杂交的方法
• 原理:短的核苷酸探针在和互补的目的片段进行杂 交时，完全匹配和有错配两种情况下，根据杂交 复合体稳定性的不同而将SNP 位点检测出来。 （差异越大，检测的特异性就越好）
2)变性梯度凝胶电泳DGGE
3)单链构象多态性SSCP
4)变性高效液相色谱DHPLC
4直接测序:
DNA测序是最容易实施但目前费用仍较昂贵 SNPs检测方法。通过不同个体的同一基因或DNA 片段
的直接测序,然后进行简单的序列比对,SNP变异检 出率可达100%。采用直接测序法,还可以直观地得 到突变碱基的类型及其准确位置等SNPs分型的参 数。随着DNA测序自动化和测序成本的降低,直接测 序法将越来越多地用于未知SNPs的发掘和已SNPs 的检测与分型。
2）.基因芯片技术(Gene chips)
基因芯片是在一微小的基片(硅片、玻片、塑料片等)表面集成了 大量的分子识别探针,能够在同一时间内平行分析大量的基因,进行大 信息量的筛选和检测分析
3).探针技术(TaqMan)
4).动态等位基因特异杂交(Dynamic allelespecific hybridization,DASH)
SNP检测原理和应用
SNP检测原理和应用SNP（单核苷酸多态性）是指在基因组中存在的单个核苷酸变异，也是造成个体之间遗传差异的主要形式之一、SNP检测原理是通过不同的技术手段检测基因组的SNP位点，并将不同个体之间的SNP变异与疾病、药物反应等进行关联分析，从而用于研究和预测人类复杂疾病的发生机制和个体化治疗。
SNP检测的主要技术包括基于凝胶电泳的限制片段长度多态性（RFLP）、聚合酶链反应（PCR）扩增测序、DNA芯片技术和基因测序等。
其中，RFLP是早期应用最广的技术，主要通过特定限制酶酶切目标DNA片段，然后通过凝胶电泳分离DNA片段，根据不同基因型的片段长度差异进行分型和分析。
PCR扩增测序技术则通过特定引物扩增目标DNA片段，再通过测序技术获得具体的SNP位点信息。
DNA芯片技术则通过固相杂交将DNA片段与特定的SNP探针结合，然后通过荧光标记的信号检测技术获得SNP位点信息。
而基因测序技术则是目前应用最广泛和高通量的SNP检测技术，通过测序获得整个基因组的SNP信息。
SNP检测的应用非常广泛。
首先，SNP检测可用于研究人类复杂疾病的发病机制。
复杂疾病的发生不仅受到环境因素的影响，还与多个基因的相互作用有关。
通过SNP检测，可以发现与复杂疾病相关的SNP位点，并进一步研究这些位点与疾病的关联关系以及其在疾病发生发展过程中的作用。
这为疾病预防、治疗和个体化医疗提供了重要的依据。
其次，SNP检测可用于预测个体对药物的反应和副作用。
由于个体对药物的反应存在巨大的差异，因此通过SNP检测可以发现与药物代谢、药物作用靶点相关的SNP位点，并据此预测个体对药物的反应。
这样可以实现个体化的用药方案，提高药物疗效，减少副作用。
此外，SNP检测还可以用于亲子鉴定、法医学鉴定、种群遗传学研究、植物和动物遗传改良等领域。
例如，通过SNP检测可以判断是否为亲生子女，鉴定遗传疾病的患者或罪犯，追溯人类的遗传演化历程，以及选择适应环境的作物和动物品种。
基因组snp遗传多样性分析流程
基因组snp遗传多样性分析流程英文回答：Genomic SNP (Single Nucleotide Polymorphism) analysisis a crucial technique used to study genetic diversity within a population. This analysis provides insights into the genetic variations that exist among individuals, which can be used to understand the evolutionary history, disease susceptibility, and population structure.The workflow for genomic SNP analysis involves several steps. Firstly, the DNA samples from individuals within the population of interest are collected. These samples can be obtained from blood, saliva, or other sources. Once the DNA is extracted, it is subjected to genotyping, where specific regions of the genome are examined for SNPs.Genotyping can be performed using various techniques, such as microarray-based genotyping or next-generation sequencing. Microarray-based genotyping involveshybridizing the DNA samples to a chip containing DNA probes specific to different SNP alleles. The intensity of the signal generated by the hybridization indicates the presence or absence of a particular allele. On the other hand, next-generation sequencing allows for the simultaneous sequencing of multiple DNA fragments, enabling the detection of SNPs across the entire genome.After genotyping, the data obtained needs to be processed and analyzed. This involves quality control measures, such as filtering out low-quality SNPs or samples with a low call rate. Statistical methods are then applied to assess the genetic diversity within the population. Measures such as allele frequency, heterozygosity, and genetic distance are calculated to quantify the level of genetic variation.Furthermore, population structure analysis can be performed to determine the genetic relationships and subpopulations within the population. This can be achieved using methods like principal component analysis (PCA) or model-based clustering algorithms. These analyses helpidentify genetic clusters or admixture patterns, which can provide insights into the population's historical migration patterns or admixture events.Finally, the results obtained from the SNP analysis can be interpreted and used for various purposes. For example,in evolutionary studies, the genetic diversity data can be used to infer the demographic history of a population or identify regions under positive selection. In medical genetics, SNP analysis can help identify genetic variants associated with disease susceptibility or drug response.中文回答：基因组SNP（单核苷酸多态性）分析是研究人群遗传多样性的重要技术。
人类基因组研究中的SNP分析
人类基因组研究中的SNP分析随着现代科技的快速发展，人类已经进入了基因组时代。
在这个时代里，基因组研究是关键的一环，因此，人类基因组研究已成为当前热门科学研究领域。
SNP是人类基因组研究中非常重要的一种基因类型，其全称为“单核苷酸多态性”(Single nucleotide polymorphisms)，是指基因组DNA序列上的单个核苷酸发生突变的现象。
这些突变可能会对个体的遗传特征、代谢和疾病易感性产生影响，因此，SNP分析被广泛应用于人类基因组的研究。
SNP分析的意义SNP分析作为一种高效而有效的基因分析方法，其应用范围非常广泛。
除了帮助人们更好地了解人类基因组的不同特征外，SNP分析也可以被应用于以下领域：1. 遗传病研究基因突变是遗传病发生的原因之一，而SNP的变异也可能引起明显的遗传病症状。
SNP分析可以帮助科学家更好地了解这些突变与遗传病之间的关系，从而提供更有效的治疗方法。
2. 药物研究SNP分析在药物研究过程中也可以发挥重要作用。
因为不同人群人体内的代谢和反应机制是不一样的，因此，在开发新药物的过程中，SNP分析可以提供更全面的信息，从而提高药物的效率和安全性。
3. 个性化医疗随着SNP分析的应用越来越广泛，越来越多的医疗机构开始使用它来提供更精准的治疗方案。
根据患者的基因信息，医生可以制定更适合个人的治疗方法，从而提高治疗效果和疗效持续时间。
SNP分析的方法SNP分析的方法有很多，其中最常见的两种方法是Sanger测序和芯片技术。
1. Sanger测序Sanger测序是SNP分析的传统方法，之所以广泛应用，是因为它是一种基于荧光技术的自动测序方法。
Sanger测序的具体原理如下：首先，将DNA样本与引物一起反应，通过PCR技术扩增目标基因区域。
然后，将PCR产物分离并富集，通过荧光标记的引物在ABI 3730 DNA自动测序仪上进行自动测序。
最后，通过电脑软件将测序结果转化为DNA碱基序列。
SNP分析原理方法及其应用
SNP分析原理方法及其应用SNP（Single Nucleotide Polymorphism，单核苷酸多态性）是指在基因组中的一些位置上，不同个体之间存在的碱基差异，是常见的遗传变异形式之一、SNP分析是研究SNP在基因与表型之间关联性的方法，用于揭示SNP与遗传疾病、药物反应性等的关系。
本文将介绍SNP分析的原理、方法以及其应用。
一、SNP分析原理1.SNP检测技术：SNP检测技术包括基于DNA芯片的方法、测序技术、实时荧光PCR等。
其中，高通量测序技术是最常用的SNP检测方法，可以同时检测数千个SNP位点。
2.数据分析与统计学方法：通过SNP检测技术获得的数据可以分为基因型数据（AA、AB、BB等）和等位基因频率数据（A频率、B频率等）。
统计学方法常用的有卡方检验、线性回归、逻辑回归等，用于研究SNP与表型之间的关联性。
二、SNP分析方法1.关联分析：关联分析是研究SNP与表型之间关联性的基本方法。
常用的关联分析方法包括单基因型分析、单SNP分析、基因组关联分析（GWAS）等。
单基因型分析主要是比较单个SNP的基因型在表型不同组之间的差异；单SNP分析是研究单个SNP是否与表型相关；GWAS是通过分析数万个SNP与表型之间的关系来找到与表型相关的SNP。
2. 基因型预测：基因型预测是根据已有的SNP数据，通过统计模型来预测个体的基因型。
常用的基因型预测方法有HapMap、PLINK等。
3. 功能注释：功能注释是研究SNP位点的生物学功能，揭示SNP与基因功能、表达水平之间的关系。
常用的功能注释工具有Ensembl、RegulomeDB等。
三、SNP分析应用1.遗传疾病研究：SNP与遗传疾病之间存在着密切的关系。
通过SNP分析可以发现与遗传疾病相关的SNP位点，进一步揭示疾病发生的机制，为疾病的诊断、治疗提供依据。
2.药物反应性研究：个体对药物的反应性往往存在较大差异，这与个体的遗传背景密切相关。
snp鉴定流程
SNP（单核苷酸多态性）鉴定是研究基因变异和关联分析的重要方法。
SNP鉴定流程主要包括以下几个步骤：
1. 样本收集与DNA提取：从生物体（如血液、组织、细胞等）中提取DNA。
2. 基因组DNA定量：使用spectrophotometer（分光光度计）或其他相关设备，对提取的DNA进行定量，确保实验过程中的DNA浓度一致。
3. 基因组DNA酶切：根据实验需求，选择合适的酶切酶，对DNA进行酶切。
酶切后的DNA片段长度分布均匀，便于后续实验操作。
4. 连接酶切片段与荧光标记的适配子：将酶切后的DNA片段与荧光标记的适配子连接，形成复合物。
该步骤为后续杂交和检测打下基础。
5. 杂交与洗涤：将制备好的复合物在特定设备（如杂交箱）中进行杂交，然后洗涤去除未结合的荧光标记适配子。
6. 荧光检测与数据分析：将洗涤后的样本置于荧光检测设备中，检测荧光信号。
根据荧光信号的强弱，分析样本中的SNP位点。
7. 结果验证与分析：对检测结果进行验证，如PCR扩增、测序等。
进一步分析SNP位点的分布、频率等，探讨其与疾病、表型等因素之间的关系。
单核苷酸多态性分析技术
�
�
SNP表现形式
�
SNP既有可能在基因序列内，也有可能在基因以 外的非编码序列上。
�
cSNPs、基因周边SNPs（pSNPs）以及基因间SNPs （iSNPs）
�
)比较少， cSNP) 位于编码区内的SNP(coding SNP, cSNP 因为在外显子内，其变异率仅及周围序列的1/5。 cSNP在遗传性疾病研究中具有重要意义，因此 cSNP的研究更受关注。
� �
Taqman 法
Minisequencing
�
微测序，又称为
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单核苷酸引物延伸( single nucleotide primer extension , SnuPE ) ,SnuPE SnuPE) 引物指导的核苷酸合成(primer guided nucleotide ) incorpration incorpration) TDI ( template directed dye terminator incorpration ) incorpration)
• UGT2B7 • VDR • PGP/MDR1 • PGP/MDR1 • RFC • MTHFR • GSTP1
RFC 80 G→A (R27H)
A/A G/A A/A G/G G/G
Allele frequencies:
A = 43.7% G = 56.3%
MALDITof MALDI-Tof
SNPs检测方法分类
每种SNPs的检测方法都可将之看成由 区分SNPs特异位点的原理方法 和 数据的检测分析手段 两部分组成。
SNPs检测方法的分类
一、区分SNPs 位点的方法 1.基于杂交的方法 2.基于酶的方法 3.以构象为基础的方法 4.直接测序的方法 二、检测分析技术 1.凝胶分析技术 2.荧光检测技术 3. DNA 芯片 4.质谱检测技术
实验三单核苷酸多态性的检测
单核苷酸多态性的检测原理
总结词
单核苷酸多态性的检测原理基于分子生物学技术，如DNA测序、PCR扩增和电泳分离 等技术。
详细描述
目前检测单核苷酸多态性的方法有多种，主要包括直接测序法、单链构象多态性分析、 限制性片段长度多态性分析、变性梯度凝胶电泳和基于PCR的引物延伸技术等。这些方 法均可用于检测基因组中单核苷酸的变异，为遗传学研究和医学应用提供有力支持。
关系。
04
实验结果与数据分析
实验结果展示
实验结果表格
提供了各个样本的单核苷酸多态性位点检测结果，包括基因型、 等位基因频率等数据。
实验结果图
通过条形图、饼图等形式展示了不同样本间的单核苷酸多态性分 布和比较结果。
数据解读
对实验结果表格和图进行了详细的解读，包括各个位点的基因型 分布、等位基因频率等信息。
点样与电泳
将PCR产物点样至电泳介 质上，进行电泳分离。
染色与观察
对分离后的DNA片段进行 染色，以便观察和记录结 果。
结果分析
条带识别
01
根据电泳结果，识别并记录不同样本间的差异条带。
数据分析
02
对数据进行统计分析，比较不同样本间的单核苷酸多态性分布
和频率。
结果解释
03
根据数据分析结果，解释单核苷酸多态性与相关表型或疾病的
掌握实验操作技能
通过实验操作，掌握SNP检测 的实验操作技能，包括DNA提 取、PCR扩增、电泳检测和基 因测序等。
02
实验原理
单核苷酸多态性的定义与特性
总结词
单核苷酸多态性是指基因组中单个核苷酸的变异，包括碱基的替换、插入或缺 失。
详细描述
单核苷酸多态性是基因组中常见的变异形式，通常表现为单个碱基的差异，例 如A、T、C、G之间的替换、插入或缺失。这些变异在人群中具有一定的频率， 并呈现出一定的遗传特征。
单核苷酸多态性(SNP)分析
3
4/27/2013 | Life Technologies™ Proprietary and confidential
பைடு நூலகம்
克隆后测序
将PCR产物克隆后测序，每一个克隆中只含有一种类型的扩增产物，通 过挑取单一克隆可将两种差异的PCR产物分开，展示其中一种类型的扩 增产物单一峰型。可以检测缺失插入型突变，以及突变连锁。
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4/27/2013 | Life Technologies™ Proprietary and confidential
1
4/27/2013 | Life Technologies™ Proprietary and confidential
通过峰图鉴别突变的要点
单一位点双峰 双峰位置由于两种碱基均分 荧光信号，导致峰型较矮 如果有干扰峰存在，建议正 反向覆盖这一区域两次，确 认是信号峰还是干扰峰
2
4/27/2013 | Life Technologies™ Proprietary and confidential
不适合PCR产物测序鉴定SNP的情况
1. 样品是多倍体（例如8倍体小黑麦）或者检测组织中部分含 有突变的细胞，这种情况有可能扩增出的突变产物在总产物 中含量很少，突变碱基贡献的荧光值很低，被当作背景峰型 压低，在结果中无法体现或无法判别。 2. 样品中的SNP为缺失插入型，由于出现后双峰无法辨别序列 信息。 3. 样品中SNP位点较多，需要确认连锁关系。 上述三种情况均可以采用克隆后测序解决。
PCR产物测序
PCR是对目标基因的特异性扩增，如果模板是基因组，等位基因含有SNP位点， 那么在单引物扩增的过程中会因模板的差异，产生不同的单链产物，单链末尾 的荧光信号会出现差异，反映在测序结果上的既是双峰。 纯合型突变：单一峰型，与参考序列比对有差异 杂合型突变： 碱基改变：单一位点双峰 插入或缺失突变：后双峰
单核苷酸多态性(SNP)
SNP的应用
• 1、等位基因特异性杂交（ASH）
TaqMan探针技术、DASH、分子信标技术
• 2、内切酶酶切技术
RFLP、随机扩增多态DNA（RAPD）、引 物入侵分析技术
• 3、引物延伸法
测序法、等位基因特异性延伸法
• 4、寡核苷酸连接分析（OLA）
SNP位点分析
纯和（G/G)
杂交（G/T)
不需要洗脱或分离等PCR后处理过程
分子信标技术检测SNP原理
引物入侵分析技术检测SNP
等温反应，不 依赖PCR扩增、 直接从基因组 DNA进行SNP 检测
结语
• 由于SNP检测在后基因组计划中的重要性，
高通量检测SNP的新技术正在不断发展。从 目前已有的报道来讲，检测方法主要集中 在综合利用纳米材料技术、多重PCR技术、 各种荧光探针设计和荧光标记技术。 • 检测技术方面，PCR无疑是最为理想最有发 展潜力，但仍然存在问题，如检测成本高、 重复性不够好。需要我们的努力来改进。
TaqMan探针法
• PCR扩增时，加入一个引物和一个TaqMan
探针，探针两端分别有报告荧光基团和淬 灭荧光基团，PCR扩增时，Taq酶5’核酸 酶将探针酶切降解，使报告荧光基团与淬 灭荧光集团分开而发出荧光。因为Taq酶5’ 核酸酶只能降解与目标序列相同的序列， 所以可以根据荧光信号来区分等位基因类 型。
THANKS！
• 转换：嘌呤被嘌呤或嘧啶被嘧啶替换 • 颠换：嘌呤被嘧啶或嘧啶被嘌呤替换
ห้องสมุดไป่ตู้
C→T G →A C →A G→T
• SNP有2、3、4等位性，但3、4等位性非常少见，
通常所说都是二等位多态性。
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SNP/单核苷酸多态性分析
背景介绍
SNP（single nucleotide polymorphism），即单核苷酸多态性，是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态。
一般来说，一个SNP位点只有两种等位基因，因此又叫双等位基因。
SNP在人类基因组中的发生频率比较高，大约平均每1000个碱基中就有一个多态位点。
有些SNP位点还会影响基因的功能，导致生物性状改变甚至致病。
单核苷酸多态性是研究人类家族和动植物品系遗传变异的重要依据，因此被广泛用于群体遗传学研究（如生物的起源、进化及迁移等方面）和疾病相关基因的研究，在药物基因组学、诊断学和生物医学研究中起重要作用。
服务项目
１．TaqMan探针法
针对染色体上的不同SNP位点分别设计PCR引物和TaqMan探针，进行实时荧光PCR扩增。
探针的5’-端和3’-端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。
当溶液中存在PCR产物时，该探针与模板退火，即产生了适合于核酸外切酶活性的底物，从而将探针5’-端连接的荧光分子从探针上切割下来，破坏两荧光分子间的PRET，发出荧光。
通常用于少量SNP位点分析（见图1）。
图1.某SNP位点分析结果 A.纯合(G/G) B.杂合(G/T)
２．SNaPshot法
该技术由美国应用生物公司（ABI）开发，是基于荧光标记单碱基延伸原理的分型技术，也称小测序，主要针对中等通量的SNP分型项目。
在一个含有测序酶、四种荧光标记ddNTP、紧临多态位点5’-端的不同长度延伸引物和PCR产物模板的反应体系中，引物延伸一个碱基即终止，经ABI测序仪检测后，根据峰的移动位置确定该延伸产物对应的SNP位点，根据峰的颜色可得知掺入的碱基种类，从而确定该样本的基因型。
对于PCR产物模板可通过多重PCR反应体系来获得。
通常用于10-30个SNP位点分析（见图2）。
图2.人线粒体22个SNP位点的SNaPshot实验结果
３．HRM法
高分辨率熔解曲线分析（HRM）是近几年兴起的SNP研究工具，它通过实时监测升温过程中双链DNA荧光染料与PCR扩增产物的结合情况，来判断是否存在SNP，而且不同SNP位点、是否是杂合子等都会影响熔解曲线的峰形，因此HRM分析能够有效区分不同SNP位点与不同基因型。
这种检测方法不受突变碱基位点与类型的局限，无需序列特异性探针，在PCR结束后直接运行高分辨率熔解，即可完成对样品基因型的分析。
该方法无需设计探针，操作简便、快
速，成本低，结果准确，并且实现了真正的闭管操作（图3）。
图3.某基因的SNP（G>A）进行HRM分析的结果。
A图为熔解曲线，B图为差异图
４．Mass Array法
MassARRAY分子量阵列技术是Sequenom公司推出的世界上领先的基因分析工具，通过引物延伸或切割反应与灵敏、可靠的MALDI-TOF-MS技术相结合，实现基因分型检测。
基于MassARRAY平台的iPLEX GOLD技术可以设计最高达40重的PCR反应和基因型检测，实验设计灵活，分型结果准确性高。
根据应用需要，对数十到数百个SNP位点进行数百至数千份样本检测时，MassARRAY 具有最佳的性价比，特别适合于对全基因组研究发现的结果进行验证，或者是有限数量的研究位点已经确定的情况。
５．Illumina BeadXpress法
采用Illumina公司的BeadXpress系统进行批量SNP位点检测，可以同时检测1-384个SNP位点，往往用于基因组芯片结果确认，适合高通量检测。
微珠芯片具有高密度、高重复性、高灵敏度、低上样量、定制灵活等特点，极高的集成密度，从而获得极高的检测筛选速度，在高通量筛选时可显著降低成本。
送样要求
细胞（≥106）、组织（≥300mg）、血液（≥1ml）、基因组DNA（≥20μl，浓度≥50ng/μl）。
提供结果
检测SNP的原始数据、数据分析结果及书面报告。
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