数字PCR技术在无创产前基因检测胎儿溶血与周期性麻痹中的推广思考

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论文字数:29666 论文编号:sb2023082314415650902 日期:2023-08-28 来源:硕博论文网

本文是一篇医学论文,本研究使用NIPT来预测有周期性麻痹病史的胎儿是否存在致病突变。在妊娠17周的周期性麻痹孕妇的胎儿中成功检测到点突变。为了模拟周期性麻痹家族中不同母胎基因型的情况,我们选择0、1.5、3、6和18%作为模拟胎儿DNA的百分比。
第一章 绪论
1.1无创产前检测的研究进展
1.1.1无创产前检测
无创产前诊断是基于1997年在母体血浆中循环无细胞胎儿DNA的发现,其目的是通过分析怀孕期间母体血液来确定遗传异常。目前,妊娠早期产前诊断需要侵入性的产科手术,如羊膜穿刺术或绒毛膜绒毛取样,这些手术具有潜在的流产风险(频率约为0.5-1%)。Ccf DNA的发现促进了更安全、更早的检测程序的开发。非侵入性产前检测已应用于胎儿性别的确定,RhD (Rhesus Macacus D)基因分型,以及一些妊娠相关疾病(如先兆子痫),非整倍体和父系遗传单基因疾病的鉴定。目前,已经取得了重大进展,该技术将扩展到胎儿全基因组测序和母体遗传突变检测。
1.1.2无创产前检测的技术方法
无创产前检测需要分子分析技术,以便使用ccfDNA检测胎儿遗传改变。一些经常被提出的方法已经得到了证实,例如qP CR和基于PCR的方法(如巢式PCR, 焦磷酸化激活性聚合反应)。其他对无创产前检测有用的实验策略包括下一代测序和数字PCR,这两种方法都能够对非常少量的胎儿DNA进行检测,这是非侵入性检测中的关键。
现在有不同的下一代测序平台,它们基于不同的技术原理,如合成测序、焦磷酸测序和半导体测序。但它们具有一些共同的特征,所有的下一代测序平台都需要一个通过化学或酶法获得的小片段库。在片段的末端连接适应体,并用于克隆扩增[3]。通过获得可测量的信号,例如,荧光强度或pH值差异,以便进行序列测定和测序反应。这种扩增产生DNA簇,每个簇源于单个文库片段,并从核苷酸合并的重复循环中光学读取。在测序结束时,所有生成的信息都通过生物信息学工具进行分析,并与已知的基因组进行比对。
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1.2数字PCR研究进展
1.2.1数字PCR检测的基本概念
数字PCR工作流程需要以下步骤:将八个组装好的PCR反应加到DG8液滴生成卡的中间加样孔中[9]。接下来,将液滴发生油加到DG8液滴生成卡的下层孔中,盖上胶垫。将液滴生成卡放入液滴生成仪中,开始生成液滴,约2分钟。最终,将所生成的微滴加入96孔平板中,用预热好的PX1热封仪对其进行塑封。随后将检查无误的96孔板放入PCR扩增仪中进行扩增[10]。
热循环后,将96孔板放入预热30分钟后的液滴读取器中。在这里,来自每个孔的液滴被吸出并流向检测器。
在此过程中,由于荧光探针的不完全淬灭,每个液滴都有一个固定的荧光信号。根据荧光强度,设置简单的阈值将每个液滴指定为阳性或阴性。使用软件Quanta Soft进行拷贝数的分析[11]。
在数字PCR中,模板DNA分子分布在多个反应微滴中,其中一些微滴没有模板DNA分子,而另一些反应存在一个或多个模板DNA分子拷贝。根据方程式1,存在的模板DNA分子数量可以通过泊松统计从阳性终点反应的分数计算出来。
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第二章  数字PCR在稀有血型无创产前检测中的应用
2.1引言
一些罕见血型,如MNS血型系统中的S和s血型,Kidd和CTL2血型系统可引起严重的胎儿和新生儿同种免疫疾病。预测胎儿血型的NIPT和了解血型基因频率对妊娠期的管理决策都很重要。数字PCR技术检测胎儿单核苷酸变异具有极高的特异性和敏感性。
本研究采用多重数字PCR方法检测26例不同妊娠期健康单胎孕妇外周静脉血中游离胎儿DNA,预测胎儿S和s血型,Kidd和CTL2血型。基于数字PCR可以准确定量的特点,建立混合血池,并据此计算西北地区1000人的3种稀有血型基因频率。
我们的研究表明,将混合探针和多重检测技术相结合,可以开发多种用于检测胎儿血型的数字PCR方法,这将促进不同血型的无创产前检测的发展。同时,我们设计了一种基于数字PCR的简单、经济的方法来推断三个稀有血型的基因频率。
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2.2实验材料
2.2.1实验所需试剂

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3血型基因频率的检测 …………………………20
3.1引言 ………………………20
3.2实验材料 ……………………………20
3.2.1实验所需试剂 …………………………20
3.2.2实验所需耗材与设备 ……………………20 
4 数字PCR在单基因遗传病无创产前检测中的应用 ……………………35
4.1引言 ………………………35
4.2实验材料 ……………………………35
4.2.1实验所需试剂 ……………………………35
4.2.2实验所需耗材与设备 ………………………36
结论  …………………………45
第四章  数字PCR在单基因遗传病无创产前检测中的应用
4.1引言
周期性麻痹是一种单基因遗传病,以突然的肌肉无力为特征,极大地影响患者的生活质量。目前还没有治愈这种疾病的方法,胎儿是否携带致病突变只能通过产前检测来预测。无创产前检测(NIPT)是一种基于胎儿游离DNA分析的技术,旨在识别遗传突变。在本研究中,我们设计了一种基于数字PCR的NIPT检测方法,用于检测SCN4A中c.2111C>T位点的热点突变。采用数字PCR技术对SCN4A基因c.2111C>T突变位点的等位基因进行分型。将不同基因型的基因组DNA以不同比例混合,模拟不同孕周的母体循环游离DNA,以模拟妊娠的实际情况。采用数字PCR技术在模拟条件下检测模拟胎儿DNA。通过检测突变谱系孕妇血浆中的游离胎儿DNA来预测胎儿基因型。本研究建立的方法能够准确识别妊娠早期携带致病突变的胎儿,为数字PCR在识别单基因遗传病的NIPT奠定基础。

医学论文参考
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结论
1. 数字PCR技术可以进行血型的多重检测并且可以实现孕早期胎儿Ss,Kidd和CTL2血型的准确预测。
2. 数字PCR技术是一种灵敏、特异的SLC44A2和Do基因分型筛选方法。该技术在鉴定罕见等位基因方面体现出高灵敏度和准确性,使得该方法可用于具有罕见抗原表型献血者的筛查。此外,它可以用于推断群体中的罕见血型基因频率。
3. 数字PCR技术可以进行孕早期SCN4A基因中c.2111 C > T点突变的无创产前检测。
参考文献(略)
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