近年來，基于SNP分型的全基因組關聯分析（Genome Wide Association Studies, GWAS）已經成為一種非常流行的尋找功能基因的研究手段。研究人員通過GWAS研究檢測特定物種中不同個體間全部或大部分基因，來比較不同的表型（Phenotype）分組的大量樣本之間存在的基因型（Genotype）差異，從而找到疾病或表型相關聯的重要基因。GWAS技術在遺傳疾病機理、腫瘤易感性基因分析及農業重要性狀基因的篩選工作中發揮了重要作用。

　　SNP的研究前期通常基于下一代測序（NGS）技術對大量樣本進行全基因組測序，通過與參考序列的比對發現并構建SNP數據庫，之后多采用設計高密度SNP微陣列芯片對發現的大量SNP進行驗證。

　　下一步則是根據SNP的位置和連鎖情況等設計基因芯片或NGS的靶向測序進行全基因組范圍內的分析，也就是GWAS研究，這兩種技術通量高，速度快，可以分析單個或多個樣品的數十萬甚至上百萬個SNP。

　　從實驗設計來講，研究的**階段采用大量樣本的全基因組范圍SNP基因分型，經過統計學分析找到少量與疾病或性狀關聯的SNPs，隨后第二階段，在更大數量的樣本中對這些目標SNPs進行基因分型，*后整合兩個階段的結果進行分析。在**個階段，基因芯片或NGS對于單個樣品的大量SNP檢測具有優勢，而在第二階段，實驗需要檢測大量樣本的少量SNPs，而此時基因芯片或NGS技術則由于其高成本不太適合于這個階段的研究，則需要更適合的技術路線。

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　　英國LGC (Laboratory of the Government Chemist 政府化學家實驗室)有限公司成立于1842年，是集實驗室服務、測量標準、標準物質及實驗室能力驗證于一體的市場領導者。LGC基因組學（LGC Genomics）作為其新設的技術部門，為全球的基因組學實驗室提供了*新的技術方法和設備，已經成為國際上SNP分析的主流方法之一。

　　LGC Genomics公司的解決方案：基于KASP（競爭性等位基因特異性PCR）技術的SNPline基因分型檢測方案。

　　該方案的核心是KASP技術，即Kompetitive Allele-Specific PCR。如圖1所示，這項技術是基于引物末端堿基的特異匹配來對SNP分型以及檢測InDels (Insertions and Deletions，插入和缺失)。實驗流程主要包括：

  • 準備：1）兩條末端堿基不同的等位基因正向引物與一條反向引物構成的Primer Mix，兩條正向引物5’端分別連有不同序列的檢測引物序列；2）帶有不同熒光的兩條檢測引物Master Mix；3）DNA 模板

  • PCR反應I：變性模板與Primer Mix中相匹配的引物結合并退火，延伸后序列被加上了檢測引物的序列；

  • PCR反應II：等位基因特異性的末端序列的互補鏈合成；

  • PCR反應III：信號產生---特異序列對應的檢測引物隨PCR反應進行指數性增長，相應信號被檢測。

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圖1 KASP檢測原理

　　基于上述的KASP技術，LGC Genomics整合了高通量，低成本，靈活，快速的一套實驗方案，如圖2所示，每天可檢測SNP數量從20個到500,000個，樣本數可從單個到數萬個，具有很強的靈活性。該實驗方案包括：

  • 前期高通量自動核酸抽提

  • 自動化基因組DNA分液及PCR 體系構建

  • 全自動封口儀

  • 可用于96，384，1536孔板的水浴PCR儀

  • 孔板熒光分析儀

  • 實驗設計，流程管理及數據分析軟件

圖 2 實驗流程圖

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該方案具備如下特點：

• 優異的準確性：
 
- 獨立評價的準確性>99.8%

- 業內領先的SNP & InDel 分析的轉化率(>90%)

• 超強的靈活性：

-實驗設計的高度靈活性帶來更高的成功率

-支持低/中/高通量研究以及單個重復實驗

-對液體處理，PCR和熒光分析儀等設備有良好的兼容性

• 前所未有的低成本

- 無需昂貴的雙色標記探針

- *低的DNA樣本需求 (根據基因組大小不同只需 0.1 – 10 ng)

- 無需全基因組擴增 (Whole Genome Amplification, WGA)

　　由于SNPline的高度靈活性，其應用也十分廣泛，適合于各種基因分型研究，無論是低通量研發項目，NGS之后的SNP驗證，農業種群研究，還是QC和DNA Biobanking等都是其適用的范圍。

　　*適合自己實驗要求的，就是*好的實驗平臺，LGC KASP技術，為您解除大樣本量SNP分型實驗的困擾。如需了解更多信息，請聯系LGC Genomics大陸地區獨家代理基因有限公司。