癫痫相关基因面板的捕获探针制造技术

本发明专利技术属于生物医药技术领域，具体涉及一种癫痫疾病相关基因Panel的捕获探针组，包括针对癫痫相关的214个目标基因的探针序列，其中每个目标基因设置有至少3个对应的探针序列。本发明专利技术提供的上述基因面板(panel)的检测探针，可实现癫痫遗传致病基因的目标区域有效捕获，结合二代高通量测序实现目标基因的高通量、高深度测序检测，覆盖全面，降低成本，提高准确度。准确度。准确度。

【技术实现步骤摘要】
癫痫相关基因面板的捕获探针


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种癫痫疾病相关基因面板(Panel)的捕获探针，通过联合二代测序试剂盒，针对目标基因区域进行捕获，最终实现目标基因的高深度、高通量测序。

技术介绍

[0002]癫痫是神经系统常见的反复发作的慢性疾病，是大脑神经元异常同步放电所引起的暂时性脑功能障碍综合征。全世界有超过7000万人患有癫痫，中国约有900万的癫痫患者，其中500～600万是活动性癫痫患者，我国每年新增癫痫患者40万-60万人，其中有近30％的患者药物控制不佳或者遗留功能障碍，对个人及家庭造成了沉重的负担同时给社会带来了极大的危害和影响。癫痫可发生于各个年龄人群，以儿童患者和老年患者比较常见。癫痫的发病机制复杂，当前癫痫的检查主要依据临床表现、脑电图和头颅影像检查。癫痫发作时可以导致大脑神经元的离子通道、神经递质及受体功能异常，从而发生放电。EEG能够记录下这种异常电活动，是癫痫患者的管理以及识别亚临床发作和非惊厥持续状态的重要检查方法，但是脑电图不能排除癫痫发作，在多达50％的癫痫患者中可以看到正常的脑电图。脑成像对于首次癫痫发作的患者极为重要，常用于评估严重情况并确定癫痫发作的可能原因，脑成像对于患有慢性癫痫且原因不明的患者意义有限。然而在局灶性癫痫患者中有30％到60％的磁共振成像(MRI)正常。因此，常规检查对于癫痫患者及高风险的个体具有局限性，需要开发新的检查手段或技术用于指导癫痫疾病的筛查、预防及治疗。
[0003]对于癫痫易感基因的过往研究，已鉴定许多与之相关的致病基因。目前市场上，SNP(单核苷酸多态性)分型及遗传致病基因突变检测技术主要有三种：荧光定量PCR法、基因芯片法、测序法。(1)荧光定量PCR法：荧光定量PCR采用荧光淬灭及双末端标记技术，针对SNP位点设计特异性的探针，具有灵敏度高、准确性高和特异性高等优势。但荧光定量PCR通量低，若要同时检测多个个SNP位点，需要分管检测，操作复杂，样品用量大，难以适应临床需求。此外，荧光定量PCR难以设置内参质控，无法避免假阳性和假阴性。(2)基因芯片法：基因芯片是通过微加工技术，将数以万计的特定序列的DNA片段(基因探针)，有规律地排列固定于硅片、玻片等支持物上，构成的一个二维DNA探针阵列，利用这类芯片与标记的生物样品进行杂交，可对样品的基因表达谱生物信息进行快速定性和定量分析。其优点是通量高、操作简便；缺点是检测成本昂贵、重复性差、灵敏度较低。芯片的种类较多，由于缺乏统一的质量控制标准因此也限制了基因芯片技术的普及。(3)测序法：Sanger测序法是SNP分型金标准，不仅能检测已知SNP，也能发现未知SNP。但Sanger测序法检测通量低，对于结构复杂的突变区域检测准确度较低。当测序位点较多时需要逐个位点测序，耗时长，累计价格相对昂贵。
[0004]二代测序技术的出现缩短了基因检测的时间，降低了基因检查的费用，使基因检测在临床得到普遍应用。基于二代测序技术，开发一种高通量、低成本、高准确率、高深度的多基因捕获、并遗传检测的手段，成为可能。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种针对癫痫的人遗传致病性基因panel捕获探针，利用特异性生物素标记的探针的基因panel，可以捕获多个目标基因的外显子区域，结合二代测序的建库、测序试剂盒，实现目标基因的捕获测序，并通过生物信息学分析出相应的致病性遗传突变位点。利用该基因panel捕获探针体系、联合二代测序获得基因的遗传突变信息，明确受检者的基因突变的携带情况、发病因素，为患者的治疗、疾病预防以及癫痫疾病的预后控制提供指导，以期实现癫痫致病基因在癫痫风险、疑似人群的筛查、防控或精准治疗的应用，具有重要的现实意义与社会价值。
[0006]本专利技术实施例是这样实现的，一种癫痫疾病相关基因Panel的捕获探针组，包括针对以下全部目标基因的探针序列：
[0007][0008]其中每个目标基因设置有至少3个对应的探针序列。
[0009]具体地，其中MT-CYB、MT-ND4、MT-ND5三个基因为非编码基因。
[0010]进一步地，每一个所述探针序列5
’
端标记生物素，及相应的链霉亲和素捕获磁珠。
[0011]进一步地，所述探针对于目标基因的编码区域序列覆盖度不低于97.98％，探针序列的数量为至少6813个。
[0012]本专利技术实施例还提供一种一次性捕获上述全部214个目标基因的方法，利用上述的探针组来进行基因目标区域的捕获，捕获之后进行二代基因高通量、高深度测序操作。
[0013]本专利技术提供的上述基因面板(panel)的捕获探针，可实现癫痫遗传致病基因的目标区域有效捕获，结合二代高通量测序检测，降低成本，覆盖全面、提高准确度。本专利技术的方
法基于目标区域磁珠法捕获系统，以及联合全外显子二代测序技术，获得针对癫痫致病基因全外显子序列信息，通过本专利技术基因面板对癫痫遗传基因的致病性突变位点进行高效捕获、并准确测序检测。通过发现基因突变及基因缺陷，可协助癫痫患者指导临床治疗、协助高风险患者进行遗传咨询、风险评估，以及提供个性化治疗，有助于癫痫疾病的预防及控制。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]1、本专利技术通过自主调研和分析设计，整合总共214个癫痫疾病密切相关的目标基因，包括部分癫痫密切相关线粒体基因，进行特异性捕获探针设计，总共设计6813个探针，覆盖目标基因97.98％以上的区域。
[0016]2、本专利技术设计多个癫痫遗传致病性基因的捕获探针，可以同时对较大通量的目标基因进行准确捕获，通过对目标基因外显子区域DNA进行高效富集，然后在二代测序平台上进行高通量、高深度测序，有效提高基因的测序深度和覆盖度，提高测序准确率。其中二代测序所涉及的DNA加接头、建库、测序等，其相关试剂盒及操作流程为本领域技术人员所熟知的。
[0017]3、本专利技术通过二代高通量测序及生物信息学分析，利用开发的上述探针对癫痫致病性基因进行捕获、测序并检测致病性突变位点，明确受检者的基因突变的携带情况、发病因素。其生物信息学分析流程及软件为本领域所熟知，如BWA、ANNOVAR、GATK软件等。本专利技术涉及的数据分析会依据疾病特征、临床表现，设定特定的数据过滤参数及分析条件，如基因组数据库突变过滤频率0.01％等，因此，本专利技术说明书中不提供明确的、单一的固定参数与分析条件。
[0018]4、本专利技术为患者的遗传检查、治疗以及癫痫疾病的预后控制提供高通量、高准确率的目标基因测序方法，助力明确致病因素，以期实现癫痫致病基因的检测在癫痫风险人群筛查或精准治疗中的应用，降低发病率。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例中利用本专利技术的基因Panel捕获、并测序分析出基因突变位点后，通过金标准Sanger测序验证突变位点的结果图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种癫痫疾病相关基因面板的捕获探针组，其特征在于：包括针对以下全部目标基因的探针序列：其中，每个目标基因至少具有3个对应的探针序列。2.根据权利要求1所述的捕获探针组，其特征在于，所述目标基因中MT-CYB、MT-ND4和MT-ND5三个基因为非编码基因。3.根据权利要求1所述的捕获探针组，其特征在于：所述探针序列的5
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端标记生物素及相应的链霉亲和素捕获磁珠。4.根据权利要求1-3中任一项所述的捕获探针组，其特征在于：所述探针对于目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐雍建，黄启俊，刘盛国，傅应云，陈言钊，侯沂博，庄凯雪，
申请(专利权)人：深圳市人民医院，
类型：发明
国别省市：