发夹型DNA探针在芯片等固载表面的固定难题一直制约其在固载领域运用。目前国内外解决办法主要是探针茎臂修饰,以biotin-avidin多见,但存在修饰难度高、背景干扰、不能特异性杂交、主要作单分子检测等问题。我们在上一个基金课题研究中发现可从探针内环设计和杂交方式上突破,绕开茎臂修饰常规思路,提出"非对称环发夹探针"新构想及其应用新技术"无修饰固载温控实现多分子检测的发夹探针双相杂交模型"(BHAHP技术)。该新技术以解决探针固定难题为源头,兼顾其他多个技术细节(如固定、背景弱、液-液杂交、多分子固载检测等)。从上一课题作深入延伸,本研究拟构建可显著提高耐药结核Spoligotyping基因分型精度的新型探针双相杂交模型,并建立数据库分析与耐药组相关性。研究成果对克服影响发夹探针在固载领域运用主要障碍提供新思路、对丰富完善发夹探针设计运用理论基础、揭示结核精确基因型与耐药关系具积极意义
非对称环发夹DNA探针;单侧延长臂发夹DNA探针;结核Spoligotyping基因分型;结核耐药;双相杂交
本研究主要针对发夹探针在固载领域的固定难题结合耐药结核Spoligotyping基因分型技术,构建检测耐药结核Spoligotyping基因分型的“无修饰固载温控实现多分子检测非对称环发夹DNA探针双相杂交”实验模型。主要研究内容包含针对耐药结核DVR区的非对称环发夹探针设计及其双相杂交模型(BHAHP技术)基础研究和耐药结核精确分型数据库建立及耐药分析等。重要研究结果包括以两种方案(非对称环发夹DNA探针和单侧延长臂发夹DNA探针)构建了发夹探针在微阵列表面的固定或杂交方式;探索了非对称环发夹探针的设计方法及探针设计参数指标及双相杂交的影响因素;建立了检测耐药株并进行结核基因Spoligotyping分型等。重要的关键数据包括,“(A段)-(B段)-(C段)”即环-茎各区结构比为(231)有较佳结果,(111)时由于茎结构过长容易发生折叠而不易打开,(331)由于环结构过长产生较多的多态性和发生2-3级折叠不易打开等;环(A段)-靶序列特异序列长度设计碱基长度在12bp及以上时,研究目标群组平均同源性为8.4%;而在10bp时为18.2%;8bp时为36.7%,故一般选择10bp以上可基本满足杂交特异性要求等;非对称环发夹探针Spoligotyping技术对本地区基因分型发现可分为2个基因群,即北京家族(Beijing family)或称北京基因型(Beijing genotype)和非北京家族(Non-Beijing family),分别占59.71%(40/67)和40.29%(27/67);4类耐药结核精确基因分型库,耐药结核基因非对称环发夹探针Spoligotyping分型分布中耐链霉素所占最高,其次是耐异烟肼,最少为耐利福平等。本研究成果的科学意义对克服影响发夹探针在芯片等固载领域运用的主要障碍(如固定难、茎臂修饰难等)提供了新的方法和思路;同时初步建立了本地区耐药结核Spoligotyping基因分型数据库,对完善结核耐药分子机制研究及寻找新药靶点等具有重要的理论意义。