背景技術(shù):
x-染色體連鎖的無丙種球蛋白血癥(xla)是一種遺傳免疫缺陷病,以b淋巴細胞分化障礙為病因,多數(shù)患者在出生后不久出現(xiàn)反復且又嚴重的細菌感染、低丙種球蛋白血癥、外周血b細胞的顯著減少和缺乏。1993年,vetrie等通過定位克隆的方法找到了xla的致病基因btk。
btk基因包含19個外顯子,其編碼的蛋白由659個氨基酸殘基構(gòu)成,包括c末端的一個激酶區(qū)(sh1)和n末端的4個功能區(qū)(ph、th、sh3、sh2)。研究表明,btk蛋白參與了b淋巴細胞的分化、肥大細胞的脫顆粒、血小板的聚集和脫顆粒,也參與調(diào)節(jié)細胞凋亡。當btk基因發(fā)生突變時,這種突變將影響其編碼蛋白的正常功能而導致不同程度的xla的發(fā)生。據(jù)目前研究表明btk突變遍布整個btk基因,而沒有一種突變的發(fā)生率超過3%,但其中ph區(qū)域為相對的突變多發(fā)區(qū),故對btk基因進行ph區(qū)外顯子測序?qū)z測xla無疑有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供檢測btk基因突變的寡核苷酸,采用pcr技術(shù),可用于快速檢測xla患者體內(nèi)的btk基因ph區(qū)外顯子突變情況。所述寡核苷酸包括至少一對擴增btk基因ph區(qū)外顯子的引物,所述至少一對擴增引物選自btk-1f/btk-1r、btk-2f/btk-2r、btk-3f/btk-3r、btk-4f/btk-4r、btk-5f/btk-5r,或btk-6+f/btk-6+r,其堿基序列為:
btk-1f:tgtaaaacgacggccagtacagttgagggggtggaatag;
btk-1r:aacagctatgaccatgcggcctctctaatcaccagaag;
btk-2f:tgtaaaacgacggccagtggaaccaagagggatgaggat;
btk-2r:aacagctatgaccatgctttgactttccggctttagc;
btk-3f:tgtaaaacgacggccagtttcccccacatgacaggtc;
btk-3r:aacagctatgaccatgcaaatctgctgttccccatc;
btk-4f:tgtaaaacgacggccagtttctttggtgtatggtgtagca;
btk-4r:aacagctatgaccatgcagtctcatttcttggttcagc;
btk-5f:tgtaaaacgacggccagtgagcttttaaacgctacattcc;
btk-5r:aacagctatgaccatgcttttcctcccgtctatctcct;
btk-6+f:tgtaaaacgacggccagtgcagttgcttgaagttcacca;
btk-6+r:aacagctatgaccatgtgattggattacatggttgctg。
進一步地,所述寡核苷酸還包括一對測序引物m13f和m13r,其堿基序列為:
m13f:tgtaaaacgacggccagt;
m13r:aacagctatgaccatg。
進一步地,btk-1f:btk-1r、btk-2f:btk-2r、btk-3f:btk-3r、btk-4f:btk-4r、btk-5f:btk-5r和btk-6+f:btk-6+r的比值均為1。
進一步地,m13f:m13r的比值為1。
進一步地,btk-1f、btk-1r、btk-2f、btk-2r、btk-3f、btk-3r、btk-4f、btk-4r、btk-5f、btk-5r、btk-6+f和btk-6+r與m13f的比值均為3.125。
進一步地,所述寡核苷酸在輔助檢測無丙種球蛋白血癥中的應用。
本發(fā)明的目的還在于提供一種檢測btk基因突變的方法,包括以下步驟:
(1)抽提樣本中的基因組dna;
(2)利用至少一對擴增引物對(1)中的dna進行擴增,獲得擴增產(chǎn)物;
(3)利用一對測序引物m13f和m13r對(2)中的擴增產(chǎn)物進行測序,獲得所述擴增產(chǎn)物的堿基序列;
(4)將(3)中的堿基序列與btk基因ph區(qū)外顯子野生型參考序列進行比較,確定突變位點是否存在,其中,所述至少一對擴增引物選自btk-1f/btk-1r、btk-2f/btk-2r、btk-3f/btk-3r、btk-4f/btk-4r、btk-5f/btk-5r,或btk-6+f/btk-6+r,所述至少一對擴增引物和所述一對測序引物的堿基序列為:
btk-1f:tgtaaaacgacggccagtacagttgagggggtggaatag;
btk-1r:aacagctatgaccatgcggcctctctaatcaccagaag;
btk-2f:tgtaaaacgacggccagtggaaccaagagggatgaggat;
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btk-3r:aacagctatgaccatgcaaatctgctgttccccatc;
btk-4f:tgtaaaacgacggccagtttctttggtgtatggtgtagca;
btk-4r:aacagctatgaccatgcagtctcatttcttggttcagc;
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btk-6+r:aacagctatgaccatgtgattggattacatggttgctg;
m13f:tgtaaaacgacggccagt;
m13r:aacagctatgaccatg。
進一步地,所述寡核苷酸還包括一對測序引物m13f和m13r,其堿基序列為:
m13f:tgtaaaacgacggccagt;
m13r:aacagctatgaccatg。
進一步地,btk-1f:btk-1r、btk-2f:btk-2r、btk-3f:btk-3r、btk-4f:btk-4r、btk-5f:btk-5r和btk-6+f:btk-6+r的比值均為1。
進一步地,m13f:m13r的比值為1。
進一步地,btk-1f、btk-1r、btk-2f、btk-2r、btk-3f、btk-3r、btk-4f、btk-4r、btk-5f、btk-5r、btk-6+f和btk-6+r與m13f的比值均為3.125。
本發(fā)明的目的還在于提供一種檢測btk基因突變的試劑盒,其特征在于,所述試劑盒包括檢測體系pcr擴增反應液、測序體系反應液,其中,檢測體系pcr擴增反應液包括至少一對擴增引物,所述測序體系反應液包括一對測序引物m13f和m13r,其特征在于,所述至少一對擴增引物選自btk-1f/btk-1r、btk-2f/btk-2r、btk-3f/btk-3r、btk-4f/btk-4r、btk-5f/btk-5r,或btk-6+f/btk-6+r,所述至少一對擴增引物和所述一對測序引物的堿基序列為:
btk-1f:tgtaaaacgacggccagtacagttgagggggtggaatag;
btk-1r:aacagctatgaccatgcggcctctctaatcaccagaag;
btk-2f:tgtaaaacgacggccagtggaaccaagagggatgaggat;
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btk-5r:aacagctatgaccatgcttttcctcccgtctatctcct;
btk-6+f:tgtaaaacgacggccagtgcagttgcttgaagttcacca;
btk-6+r:aacagctatgaccatgtgattggattacatggttgctg;
m13f:tgtaaaacgacggccagt;
m13r:aacagctatgaccatg。
進一步地,所述寡核苷酸還包括一對測序引物m13f和m13r,其堿基序列為:
m13f:tgtaaaacgacggccagt;
m13r:aacagctatgaccatg。
進一步地,btk-1f:btk-1r、btk-2f:btk-2r、btk-3f:btk-3r、btk-4f:btk-4r、btk-5f:btk-5r和btk-6+f:btk-6+r的比值均為1。
進一步地,m13f:m13r的比值為1。
進一步地,btk-1f、btk-1r、btk-2f、btk-2r、btk-3f、btk-3r、btk-4f、btk-4r、btk-5f、btk-5r、btk-6+f和btk-6+r與m13f的比值均為3.125。
進一步地,所述檢測體系pcr擴增反應液還包括2×pcrbuffer、dntps和kodfxdnapolymerase。
進一步地,所述測序體系反應液還包括測序純化液、牛小腸堿性磷酸酶、edta、無水乙醇、75%乙醇、hidi和bigdyeterminatorv3.1。
進一步地,所述測序純化液包括核酸外切酶i、牛小腸堿性磷酸酶。
進一步地,所述試劑盒還包括陽性對照品、陰性對照品和空白對照品。
進一步地,所述試劑盒在輔助檢測無丙種球蛋白血癥中的應用。
進一步地,btk-1f/btk-1r是一對擴增btk基因ph區(qū)第1外顯子序列的引物,btk-2f/btk-2r是一對擴增btk基因ph區(qū)第2外顯子序列的引物,btk-3f/btk-3r是一對擴增btk基因ph區(qū)第3外顯子序列的引物,btk-4f/btk-4r是一對擴增btk基因ph區(qū)第4外顯子序列的引物,btk-5f/btk-5r是一對擴增btk基因ph區(qū)第5外顯子序列的引物,btk-6+f/btk-6+r除了能夠擴增btk基因ph區(qū)第6外顯子之外,還能夠擴增與btk基因ph區(qū)相鄰的一個區(qū)域上的一個外顯子。
有益效果:(1)本發(fā)明設(shè)計了擴增btk基因ph區(qū)全部6個外顯子序列的擴增引物,通過加接頭,使所有6對引物的pcr產(chǎn)物均可以用一對測序引物進行測序,而現(xiàn)有的測序技術(shù)要對每種擴增產(chǎn)物設(shè)計特異性的測序引物,這就需要設(shè)計6條測序引物(單向測序)或12條測序引物(雙向測序),因此,本發(fā)明采用的引物在覆蓋突變多發(fā)區(qū)域的同時顯著地減少了引物的使用對數(shù),同時也顯著降低引物使用成本;(2)本發(fā)明采用pcr技術(shù),通過調(diào)整引物濃度、退火溫度等反應條件,可使擴增效率達到最佳;(3)常用的熒光定量pcr法要針對btk基因ph區(qū)的不同突變類型設(shè)計多個探針,因此,在ph區(qū)的6個外顯子中,如果每個外顯子存在5個突變位點,則要設(shè)計30個探針,檢測成本顯著增加,而本發(fā)明通過給設(shè)計的擴增引物添加接頭,僅需使用一對測序引物就可檢測這30個突變位點以及還未被發(fā)現(xiàn)的其他突變類型,從而使得檢測成本顯著降低。
附圖說明
圖1為btk基因在染色體上的定位圖。
圖2為btk-1f/btk-1r、btk-2f/btk-2r、btk-3f/btk-3r、btk-4f/btk-4r、btk-5f/btk-5r、btk-6+f/btk-6+r的電泳圖。
圖3、4、5、6、7、8分別為樣本1btk第1、2、3、4、5、6+號外顯子測序截圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例和附圖,進一步闡述本發(fā)明。應當注意的是,實施例中未說明的常規(guī)條件和方法,通常按照所屬領(lǐng)域?qū)嶒炄藛T常規(guī)采用方法:譬如,奧斯柏和金斯頓主編的《精編分子生物學實驗指南》第四版,或者按照制造廠商所建議的步驟和條件。
實施例1
檢測btk基因突變的寡核苷酸,該寡核苷酸是針對btk基因ph區(qū)外顯子突變所設(shè)計的,包括至少一對擴增引物,所述至少一對擴增引物選自btk-1f/btk-1r、btk-2f/btk-2r、btk-3f/btk-3r、btk-4f/btk-4r、btk-5f/btk-5r,或btk-6+f/btk-6+r,其堿基序列為:
btk-1f:tgtaaaacgacggccagtacagttgagggggtggaatag;
btk-1r:aacagctatgaccatgcggcctctctaatcaccagaag;
btk-2f:tgtaaaacgacggccagtggaaccaagagggatgaggat;
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btk-5r:aacagctatgaccatgcttttcctcccgtctatctcct;
btk-6+f:tgtaaaacgacggccagtgcagttgcttgaagttcacca;
btk-6+r:aacagctatgaccatgtgattggattacatggttgctg。
所述寡核苷酸還包括一對測序引物m13f和m13r,其堿基序列為:
m13f:tgtaaaacgacggccagt;
m13r:aacagctatgaccatg。
一種檢測btk基因突變的試劑盒,包括檢測體系pcr擴增反應液和測序體系反應液,其中,
測體系pcr擴增反應液包括:2×pcrbuffer(10.0μl);dntps(2mm);kodfxdnapolymerase(1u/μl);btk基因ph區(qū)各個外顯子的上、下游引物btk-1f(10μm)、btk-1r(10μm)、btk-2f(10μm)、btk-2r(10μm)、btk-3f(10μm)、btk-3r(10μm)、btk-4f(10μm)、btk-4r(10μm)、btk-5f(10μm)、btk-5r(10μm)、btk-6+f(10μm)、btk-6+r(10μm)。
測序體系反應液包括:測序純化液(核酸外切酶i:0.6u,牛小腸堿性磷酸酶:1.2u);edta(125mm);無水乙醇;75%乙醇;hidi(高度去離子甲酰胺);一對測序引物m13f(3.2μm)、m13r(3.2μm);bigdyeterminatorv3.1(購買自美國appliedbiosystems公司)。
優(yōu)選地,該試劑盒還包括血液dna抽提試劑。
優(yōu)選地,該試劑盒還包括陽性對照品、陰性對照品和空白對照品。陽性對照品為含有人btk基因ph區(qū)外顯子dna的溶液,嚴禁反復凍融。陰性對照品為ddh2o??瞻讓φ掌窞?μl生理鹽水或不加任何物質(zhì)。
實施例2血液樣本dna抽提
血液樣本dna抽提(根據(jù)天根生物血液/細胞/組織基因dna提取試劑盒說明書):抽提人血液樣本dna,具體抽提方法如下:
(1)抽取300μl血液加入900μl紅細胞裂解液,顛倒混勻,室溫放置5分鐘,期間再顛倒混勻幾次。12000rpm離心1min,吸去上清,留下白細胞沉淀,加200μl緩沖液ga,振蕩至徹底混勻;
(2)加入20μl蛋白酶k溶液,混勻;
(3)加入200μl緩沖液gb,充分顛倒混勻,70℃放置10分鐘,溶液應變清亮,簡短離心以去除管蓋內(nèi)壁的水珠;
(4)加入200μl無水乙醇,充分振蕩混勻15秒,此時可能會出現(xiàn)絮狀沉淀,簡短離心以去除管蓋內(nèi)壁的水珠;
(5)將上一步所得溶液和絮狀沉淀都加入一個吸附柱cb3中(吸附柱放入收集管中),12000rpm離心30秒,倒掉廢液,將吸附柱cb3放回收集管中;
(6)向吸附柱cb3中加入500μl緩沖液gd(使用前請先檢查是否已加入無水乙醇),12000rpm離心30秒,倒掉廢液,將吸附柱cb3放入收集管中;
(7)向吸附柱cb3中加入700μl漂洗液pw(使用前請先檢查是否已加入無水乙醇),12000rpm離心30秒,倒掉廢液,將吸附柱cb3放入收集管中;
(8)向吸附柱cb3中加入500μl漂洗液pw,12000rpm離心30秒,倒掉廢液;
(9)將吸附柱cb3放回收集管中,12000rpm離心2分鐘,倒掉廢液,將吸附柱cb3置于室溫放置數(shù)分鐘,以徹底晾干吸附材料中殘余的漂洗液;
(10)將吸附柱cb3轉(zhuǎn)入一個干凈的離心管中,向吸附膜的中間部位懸空滴加100μl洗脫緩沖液te,室溫放置2~5分鐘,12000rpm離心2分鐘,將溶液收集到離心管中。
實施例3樣本dna擴增
按照實施例2抽提的血液樣本dna,然后利用實施例1中的擴增引物擴增btk基因ph區(qū)外顯子,進行擴增。擴增時在常規(guī)pcr儀上進行,可用儀器包括abiveriti(美國appliedbiosystems公司)等。詳情如下所示:
(i)按樣品數(shù)n(樣品數(shù)=待測樣本數(shù)+陰性對照1個+陽性對照1個+空白對照1個)取測體系pcr擴增反應液,每管19μl分裝于反應管中;
(ii)將上述處理好的待測樣本和陰性對照品、陽性對照品各取1μl分別加入反應管中,混勻,低速離心數(shù)秒,進行pcr擴增,獲得擴增產(chǎn)物。測體系pcr擴增反應液配制方法如表1所示。pcr擴增擴增反應條件如表2所示。每對擴增引物的詳細信息如表3所示。
表1.測體系pcr擴增反應液配制
注:表中的primerf和primerr選自btk-1f/btk-1r、btk-2f/btk-2r、btk-3f/btk-3r、btk-4f/btk-4r、btk-5f/btk-5r,或btk-6+f/btk-6+r。
表2.pcr擴增擴增反應條件
表3.每對擴增引物信息
注:表中的“6+”的含義是一對引物btk-6+f/btk-6+r,除了能夠擴增btk基因ph區(qū)第6外顯子之外,還能夠擴增與btk基因ph區(qū)相鄰的一個區(qū)域上的一個外顯子。
實施例4sanger測序
取9μl實施例3中的擴增產(chǎn)物和2μl實施例1中的測序純化液按照表4中所述的程序進行純化,從而獲得純化產(chǎn)物。
表4純化程序
將1μl所獲得的純化產(chǎn)物分別與實施例1中的測序引物m13f(3.2μm)、m13r(3.2μm)按照表5中的體系進行混合,然后按照表6中的測序反應程序進行測序。
表5
表6.測序反應程序
沉淀環(huán)節(jié):
向完成測序反應的產(chǎn)物中加入2μl125mm的edta,靜置5min;加入15l無水乙醇,漩渦混勻;3700rpm離心30min;倒置離心15sec,加入50l70%乙醇,漩渦混勻;3700rpm離心15min;倒置離心15sec,置于95℃金屬浴上;加入10μlhidi后進行變性試驗。變性試驗步驟如表7所示。
表7變性試驗步驟
變性程序結(jié)束后,上測序儀(abi3730)測序。
(7)結(jié)果判斷:分別將測序結(jié)果與btk基因野生型參考序列(genbankaccn:nc_000005.10)進行比對,根據(jù)實際突變情況對結(jié)果進行報告。
實施例5臨床樣本檢測
取3例臨床血液樣本(樣本編號為1~3)先后按照實施例1、實施例2、實施例3和實施例4,配制試劑、抽提樣本dna、擴增(獲得擴增產(chǎn)物)和測序。
利用所獲得的擴增產(chǎn)物,開展dna電泳,電泳條件為1.5%瓊脂糖凝膠電泳,110v,25min,凝膠成像系統(tǒng)觀察。電泳結(jié)果如圖2所示。
圖2為這3例血液樣本以btk-1f/btk-1r、btk-2f/btk-2r、btk-3f/btk-3r、btk-4f/btk-4r、btk-5f/btk-5r、btk-6+f/btk-6+r等6對擴增引物擴增后所得擴增產(chǎn)物的電泳圖譜,m為markerdl2000,1~3為送檢的血液樣本編號1~3號。這6對引物擴增的片段長度分別為443bp、408bp、266bp、537bp、368bp、820bp,通過電泳圖的分析表明這6對引物擴增有效,且條帶單一。
在這3例樣品中,以樣本1為例進行詳細說明。樣本1的測序結(jié)果如圖3-8所示。
圖3顯示是樣本1的btk基因ph區(qū)1號外顯子野生型測序截圖,說明樣本1的1號外顯子未發(fā)生突變。
圖4顯示是樣本1的btk基因ph區(qū)2號外顯子野生型測序截圖,說明樣本1的2號外顯子未發(fā)生突變。
圖5顯示是樣本1的btk基因ph區(qū)3號外顯子野生型測序截圖,說明樣本1的3號外顯子未發(fā)生突變。
圖6顯示是樣本1的btk基因ph區(qū)4號外顯子野生型測序截圖,說明樣本1的4號外顯子未發(fā)生突變。
圖7顯示是樣本1的btk基因ph區(qū)5號外顯子野生型測序截圖,說明樣本1的5號外顯子未發(fā)生突變。
圖8顯示是樣本1的btk基因ph區(qū)6+號外顯子野生型測序截圖,說明樣本1的6+號外顯子未發(fā)生突變,其中“6+”的含義是一對引物btk-6+f/btk-6+r,除了能夠擴增btk基因ph區(qū)第6外顯子之外,還能夠擴增與btk基因ph區(qū)相鄰的一個區(qū)域上的一個外顯子。
從檢測結(jié)果可以看出,本發(fā)明已經(jīng)把btk基因ph區(qū)外顯子序列包括在內(nèi)了,能夠擴增出btk基因ph區(qū)全部外顯子,以及與btk基因ph區(qū)相鄰的一個區(qū)域上的一個外顯子,并且測序結(jié)果完全準確。由檢測結(jié)果可知,樣本1的btk基因ph區(qū)的6個外顯子和相鄰一個區(qū)域上的一個外顯子均為野生型。另外,對btk基因ph區(qū)突變陽性樣本的檢測也表明本發(fā)明的寡核苷酸、方法和試劑盒能夠檢測出btk基因ph區(qū)外顯子及其相鄰一個區(qū)域上的一個外顯子的突變情況。
sequencelisting
<110>杭州艾迪康醫(yī)學檢驗中心有限公司
<120>檢測btk基因突變的方法、寡核苷酸及其應用
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