【摘要】：染色體非整倍性(ChromosomeAneuploidy)是一類染色體數(shù)目不是成倍地增加或減少,而是單個或者幾個的增加或減少的染色體異常。染色體非整倍性導(dǎo)致的胎兒嚴重出生缺陷不僅給患兒帶來巨大的痛苦,也給患者家庭和社會帶來嚴重的經(jīng)濟負擔,產(chǎn)前檢查對預(yù)防染色體非整倍性意義重大。傳統(tǒng)的核型分析(Karyotyping)技術(shù)周期長、操作繁瑣,可能由于樣本污染而拖延檢測,而近些年發(fā)展起來的分子生物學(xué)產(chǎn)前診斷技術(shù)提供了一種節(jié)約人力、成本低廉、檢測周期短的新方法。特別是基于大片段重復(fù)(Segmental Duplication,SD)的高分辨率熔解曲線分析法(HighResolutionMeltingCurveAnalysis,HRMCA),可以針對唐氏綜合癥關(guān)鍵區(qū)(DownSyndromeCriticalRegion,DSCR)設(shè)計引物,有助于檢測染色體不平衡易位導(dǎo)致的染色體非整倍性遺傳病,用于輔助傳統(tǒng)檢測手段。然而,基于SD的高分辨率熔解曲線分析法采用的引物必須滿足僅僅擴增目標染色體和參考染色體兩段序列、擴增產(chǎn)物長度一致、引物熱力學(xué)性質(zhì)合理才可以達到最佳的檢測效果,搜索滿足條件的引物是一項工作量巨大的重復(fù)勞動。為了能夠自動化地實現(xiàn)SD序列上的引物搜索工作,引物設(shè)計軟件必須滿足以下幾個條件:首先,該軟件必須能自動地生成擴增序列上的引物集合;其次,該軟件必須能夠批量地進行引物設(shè)計,以找到最佳的引物集合;最后,該軟件設(shè)計出的引物必須能且只能同時擴增目標染色體序列及參考染色體序列。根據(jù)文獻調(diào)研可知,目前沒有引物設(shè)計軟件可以實現(xiàn)以上所有的功能。本文參考特異性擴增引物設(shè)計軟件Primer-BLAST的設(shè)計原理,采用最新的序列比對工具Bowtie2結(jié)合經(jīng)驗規(guī)則與BLAST作為引物潛在擴增序列搜索工具,采用Primer3作為引物和探針熱力學(xué)性質(zhì)檢驗及篩選工具,開發(fā)出了一款基于SD的染色體非整倍性診斷引物設(shè)計軟件(ChromosomeAneuploidyPrimerDesigner,ChAPDes)。本軟件可以根據(jù)目標染色體的SD序列,按照用戶指定的擴增產(chǎn)物長度范圍、引物長度范圍、引物的各項屬性,高通量地為用戶搜索符合條件的引物。本軟件有效地減少了染色體非整倍性分子診斷引物設(shè)計中繁重的引物搜索工作,使得引物設(shè)計更加理性、便捷,增強了基于SD的高分辨率熔解曲線法在臨床應(yīng)用中的可靠性。我們相信本工作對于促進平價、有效的染色體非整倍性分子生物學(xué)產(chǎn)前診斷方法的研發(fā)能夠發(fā)揮積極的作用。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：Q503;TP311.52
【圖文】：

圖２．１邋ＣｈＡＰＤｅｓＦｉｇ．邋２．１邋Ｐｉｐｅｌｉｎｅ邋ｏｆ邋ＣｈＡ９逡逑

重復(fù)數(shù)據(jù)庫是用來保存人類基因組大片段重復(fù)分析方法和結(jié)果的在線數(shù)據(jù)庫，其最新的大逡逑片段重復(fù)分析使用的參考基因組為人類基因組ｈｇｌ９，文件以Ｅｘｃｅｌ表格的形式提供下載。逡逑大片段重復(fù)信息Ｅｘｃｅｌ表包含非常豐富的內(nèi)容（見圖２．１），主要的信息有當前序列染色體編逡逑號ｃｈｒｏｍ、當前序列起始位點ｃｈｒｏｍＳｔａｒｔ（染色體序列５’端起始位點編碼為０）、當前序列逡逑終止位點ｃｈｒｏｍＥｎｄ、當前序列名稱ｎａｍｅ、匹配序列方向ｓｔｒａｎｄ邋（與當前序列相同為“＋”

＿Ｃ0ｒｅ設(shè)計了一種名為“ｂｏｕｌｄｅｒ邋１０”的純文本文逡逑件格式，如圖２．４所示，文件中的每一行由一個叫做ｔａｇ的參數(shù)名稱、一個等號“＝”和ｔａｇ逡逑對應(yīng)的值組成。Ｐｒｉｍｅｒ３＿ｃｏｒｅ支持同時運行多個任務(wù)，具體的實現(xiàn)方法是在“ｂｏｕｌｄｅｒｌＯ”文逡逑件指定每個任務(wù)的ＩＤ號“ＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＩＤ”，隨后設(shè)置一系列的任務(wù)參數(shù)，最后一行為一個逡逑等號作為任務(wù)分隔標識符。Ｐｒｉｍｅｒ３＿ｃｏｒｅ生成的結(jié)果文件同樣是“ｂｏｕ丨ｄｅｒＩＯ”格式的，逡逑１４逡逑

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本文編號：2806162