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拷貝數(shù)研究

        拷貝數(shù)變異(copy number variations, CNVs)也成為拷貝數(shù)多態(tài)性(copy number polymorphisms,CNPs)是指相對于參考基因組在1kb到幾Mb范圍內(nèi)的DNA片段發(fā)生的亞微觀變化,包括插入、缺失、重復(fù)以及復(fù)雜缺失和重復(fù),是分子標記的一種。CNVs廣泛存在于人類和哺乳動物的基因組中。
         CNV的形成機制分為DNA重組和DNA復(fù)制錯誤兩大類。CNV可以導(dǎo)致單基因病、罕見疾病、復(fù)雜的多基因疾病等。CNV與SNP類似,除了一部分會致病以外,也作為一種遺傳多態(tài)性存在于人類及其他物種的基因組上。其致病的可能機制有基因劑量效應(yīng)、基因斷裂、基因融合和位置效應(yīng)等。
         對CNV的研究分為全基因組范圍內(nèi)的檢測和目標基因拷貝數(shù)的檢測研究。目前,在全基因組范圍內(nèi)研究CNV的方法有基于芯片的比較基因組雜交技術(shù)(array-based comparative genomic hybridization, aCGH)、SNP分型芯片技術(shù)和第二代測序技術(shù)。“基因組變異數(shù)據(jù)庫”(Database of genomic variants, DGV)對已報道的 CNV 進行了收錄和數(shù)據(jù)整理。借助于新一代測序技術(shù)和相應(yīng)的實驗策略,例如 paired-end mapping(PEM)與基于測序深度(Read depth)檢測的分析方法,也可以對 CNV進行發(fā)現(xiàn)和精確定位。但是基于新一代測序技術(shù)的CNV 分析方法的成本和可靠性等問題還有待解決。
        對于目標基因拷貝數(shù)的檢測方法已經(jīng)較為純熟。有以下幾種:實時熒光定量PCR(Real-Time qPCR)、熒光原位雜交(FISH)、多重連接依賴式探針擴增(MLPA)、雜合性缺失(LOH)、遺傳標記(STR\SNP)非正常傳遞分析、Southern 雜交等方法。對于這些現(xiàn)有技術(shù),仍存在許多不足之處,如Real-Time qPCR的通量低,穩(wěn)定性及準確性不高;FISH的成本高,通量小,時間長,對于鄰位重復(fù)的CNV不能精確定量;MLPA是現(xiàn)有通用方法中比較普遍的多重檢測技術(shù),但檢測時間長,操作繁瑣,對樣本及操作人員要求較高,單點檢測準確性有待提高;LOH 分析主要用于腫瘤基因組分析,需要有對照,通常局限于缺失檢測;遺傳標記(STR\SNP)非正常傳遞分析需要家系,通常局限于缺失檢測,檢測通量低?;谝陨喜蛔?,上海天昊生物科技有限公司最新開發(fā)的AccuCopyTM和CNVplexTM多重基因拷貝數(shù)檢測技術(shù)基于多重?zé)晒飧偁幮訮CR原理設(shè)計,具有成本低、速度快、準確性高的特點。這兩種方法已成功應(yīng)用在重大出生缺陷研究、腫瘤醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、復(fù)雜性疾病等相關(guān)研究之中、同時也廣泛應(yīng)用于全基因組比較基因組雜交及第二代測序獲取的候選CNV區(qū)域的驗證、病原微生物的拷貝數(shù)檢測等領(lǐng)域。


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