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用于FSHD快速诊断的引物组、试剂盒及系统技术方案

技术编号:42794902 阅读:9 留言:0更新日期:2024-09-21 00:50
本发明专利技术属于医学检测领域,公开了一种用于FSHD快速诊断的引物组、试剂盒及系统。本发明专利技术用于面肩肱型肌营养不良症(FSHD)快速分子诊断,方法操作便捷,检测成本低廉,检测结果灵敏度高,准确性好,适于临床推广应用。本发明专利技术基于PCR+NGS高通量测序方法检测4q35区域D4Z4重复序列4qA单倍体型的甲基化水平,可以准确将FSHD阳性患者与正常患者区分开,通过PCR对目标基因进行富集,不需要经过复杂的探针捕获测序,操作便捷且成本低;采用高通量测序技术,检测结果灵敏度高,准确性好,适于临床快速诊断应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医学检测领域,特别涉及一种用于面肩肱型肌营养不良症(fshd)快速诊断的引物组、试剂盒及系统。


技术介绍

1、面肩肱型肌营养不良症(facioscapulohumeral muscular dystrophy,fshd)是一种遗传性肌肉疾病,fshd的遗传模式复杂,主要为常染色体显性遗传,大部分患者为家族性遗传,少数为散发性。fshd的发病机制与染色体4q35区域的遗传变异有关,根据遗传变异的不同,fshd分为两种类型:fshd1和fshd2;其中fshd1是由于4号染色体长臂4q的d4z4区域重复单元缺失所致,约占所有fshd病例的约95%;而fshd2由非d4z4区域重复单元缺失的机制所致,但临床症状上fshd1和fshd2难以区分,均会表现出面部、肩带和上臂肌肉萎缩和无力,疾病的进展速度和严重程度在患者之间存在很大差异。而fshd1与fshd2的表观遗传机制一样,均是由于d4z4区域甲基化受阻,使得正常情况下被沉默的基因dux4表观脱抑制导致,fshd1型和fshd2型患者均存在d4z4重复序列cpg岛低甲基化,以及组蛋白抑制性修饰缺失的表观遗传学改变。目前,fshd的诊断依赖临床表现和分子诊断方法的结合,其中分子诊断方法主要包括southern印迹分析、pcr、基因测序和表观遗传分析。

2、现有诊断方法的技术缺陷和不足:

3、目前的分子诊断方法中,southern印迹分析被认为是诊断fshd1的金标准方法,用于检测4q35区域d4z4重复序列的缩短,但该技术检测操作难度大,对仪器、环境、人员操作要求高。pcr方法可以用于初步筛查d4z4重复序列的缩短,但无法精确确定重复序列的拷贝数,检测的准确性不如southern印迹分析。基因测序用于检测fshd2中smchd1或dnmt3b基因的突变,通过全外显子测序(wes)或靶向测序可以识别这些基因的已知和未知突变,但该技术需要设计相应区域的探针进行杂交捕获,流程复杂且成本高。

4、目前,通过表观遗传分析,检测d4z4区域的甲基化状态有助于实现fshd患者的快速诊断,目前,对于采用pcr结合ngs高通量测序的方法检测染色体4q35 d4z4区域的甲基化水平来进行fshd诊断尚未见报道。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的缺点与不足,本专利技术的目的在于提供一种用于fshd快速诊断的引物组、试剂盒及系统。

2、本专利技术提供一种用于面肩肱型肌营养不良症(facioscapulohumeral musculardystrophy,fshd)快速诊断的分子生物学检测方法。本方法通过对人体4号染色体长臂4q35的d4z4区域进行基因甲基化水平测定,可以准确将fshd阳性患者与正常患者区分开,本方法采用pcr结合ngs高通量测序技术,操作便捷、价格低廉,准确性高,适于推广应用。

3、本专利技术的目的通过下述技术方案实现:

4、本专利技术根据人体基因组4q35区域d4z4重复序列分别设计了4条特异性引物,用于扩增基因组dna甲基化转化后的4qa单倍体型。将4qa基因pcr产物构建成ngs文库并进行ngs测序,分析4qa基因的甲基化水平,从而根据4qa基因表观遗传甲基化比例实现fshd的快速分子诊断。

5、本专利技术第一方面,提供用于fshd快速诊断的引物组,其所述引物组包括如下引物:

6、用于4qa单倍体型的特异性引物,包括:

7、外引物1:5′-ggaagaatatygggttttgttgg-3′(seq id no.1);

8、外引物2:5′-caacraactcccttacacrtcaa-3′(seq id no.2);

9、内引物1:5′-tttgggttgtgggagtagtt-3′(seq id no.3);

10、内引物2:5′-aactccrcrctaacaactaaaa-3′(seq id no.4)。

11、本专利技术第二方面,提供第一方面所述的引物组在制备用于fshd快速诊断的试剂盒中的应用。

12、在一种实施方案中,所述用于fshd快速诊断包括如下步骤:

13、(1)提供待检测基因组dna;

14、(2)将步骤(1)的待检测基因组dna进行甲基化转化,得到转化基因组dna;

15、(3)以步骤(2)的转化基因组dna为模板,用根据第一方面所述的引物组进行巢式pcr扩增;

16、(4)构建ngs文库;

17、(5)进行ngs文库测序并分析4qa基因的q1-四分位数甲基化比例,对结果进行判读。

18、在一个实施方案中,巢式pcr扩增产物在进行下一步反应前,可以进一步纯化;所述纯化采用dna纯化磁珠进行纯化。

19、本专利技术第三方面,提供用于fshd快速诊断的试剂盒,包括上述第一方面所述的引物组。

20、所述试剂盒还包括dna聚合酶、反应缓冲液等。

21、本专利技术第四方面,提供用于fshd快速诊断的装置,其包括:上述第三方面所述的试剂盒;和,用于构建ngs文库的试剂盒。

22、在一种实施方案中,所述用于构建ngs文库的试剂盒包括末端修复酶、接头、连接酶、dna纯化磁珠、文库pcr引物、文库pcr反应缓冲液。

23、本专利技术第五方面,提供用于fshd快速诊断的方法,包括如下步骤:

24、(1)提供待检测基因组dna;

25、(2)将步骤(1)的待检测基因组dna进行甲基化转化,得到转化基因组dna;

26、(3)以步骤(2)的转化基因组dna为模板,用根据第一方面所述的引物组进行巢式pcr扩增;

27、(4)构建ngs文库;

28、(5)进行ngs文库测序并分析4qa基因的q1-四分位数甲基化比例,对结果进行判读。

29、在一种实施方案中,所述基因组dna为全血样本、唾液样本和培养细胞样本中至少一种的基因组dna,优选可采用商业化的dna提取试剂盒。

30、在一种实施方案中,所述甲基化转化为甲基化酶法转化;优选可采用商业化的酶转化试剂盒。

31、在一个实施方案中,巢式pcr扩增产物在进行下一步反应前,可以进一步纯化;所述纯化采用dna纯化磁珠进行纯化。

32、在一种实施方案中,ngs文库的构建可采用商业化的ngs文库制备试剂盒进行构建。

33、在一种实施方案中,所述ngs文库测序为采用二代高通量测序仪进行ngs测序;根据ngs文库类型可以适配不同测序平台,每个样本4qa基因文库的上机测序数据量为0.5g。

34、在一种实施方案中,对结果进行判读,根据4qa基因的q1-四分位数甲基化比例的结果综合判定结果:

35、样本4qa基因的q1-四分位数甲基化比例≤15%为fshd阳性,样本4qa基因的q1-四分位数甲基化比例大于15%为fshd阴性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于FSHD快速诊断的引物组,其特征在于:所述引物组包括如下引物:

2.权利要求1所述的引物组在制备用于FSHD快速诊断的试剂盒中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:所述用于FSHD快速诊断包括如下步骤:

4.用于FSHD快速诊断的试剂盒,其特征在于:包括权利要求1所述的引物组。

5.根据权利要求4所述的试剂盒,其特征在于:所述试剂盒还包括DNA聚合酶、反应缓冲液。

6.用于FSHD快速诊断的装置,其特征在于:包括权利要求4-5任一项所述的试剂盒;和,用于构建NGS文库的试剂盒。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于:所述用于构建NGS文库的试剂盒包括末端修复酶、接头、连接酶、DNA纯化磁珠、文库PCR引物、文库PCR反应缓冲液。

8.用于FSHD快速诊断的系统,其特征在于:包括以下模块:

9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于:

10.根据权利要求8或9所述的系统,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.用于fshd快速诊断的引物组,其特征在于:所述引物组包括如下引物:

2.权利要求1所述的引物组在制备用于fshd快速诊断的试剂盒中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:所述用于fshd快速诊断包括如下步骤:

4.用于fshd快速诊断的试剂盒,其特征在于:包括权利要求1所述的引物组。

5.根据权利要求4所述的试剂盒,其特征在于:所述试剂盒还包括dna聚合酶、反应缓冲液。

6.用于fs...

【专利技术属性】
技术研发人员:张巍陈天达张海强
申请(专利权)人:嘉检广州生物工程技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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