2024/10/30 15:04:00

MLPA技术,全称为多重连接探针扩增技术(Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification),是一种基于PCR(聚合酶链式反应)的分子生物学技术。

                         MLPA探针示意图

一、基本原理

MLPA技术的基本原理涉及多个步骤,如下图所示:

 

1.靶序列变性和杂交

变性涉及退火DNA链的分离,使双链DNA变成单链。将特异性探针与待检测的DNA靶序列进行杂交。可以同时使用多达60个探头分析每个样本,从而针对不同的位点。这些探针具有引物序列,在扩增过程中与PCR -引物结合。所有不同的探针都有相同的引物结合序列,此外,探针还具有与目标位点互补的杂交序列,使探针能够与DNA结合。两种探针将在DNA链的相邻位点杂交。这对探针中的一个包含一个填充序列,每个目标位点的填充序列长度不同。填充序列的长度在不同的探针之间变化,允许多路复用。所以每个放大产物都有一个唯一的长度。

2.连接反应

使用连接酶将两个相邻的探针连接成一个完整的分子,这个过程高度特异,只有当探针与靶序列完全互补时才能进行。在这个步骤中,使用一种叫DNA连接酶的特定的酶,它与已经在目标位点DNA链相邻位点杂交的探针结合。MLPA中使用的连接酶是ligase-65,这是一种依赖于DNA的连接酶。

3.PCR扩增

在PCR步骤中,加入聚合酶、dNTPs和正向、反向引物。由于所有的探针都有相同的PCR-引物序列,因此只需要添加一对通用引物就可以研究我们所有的目标。正向引物荧光标记,使分析过程可视化和得以定量。

4.电泳分离与数据分析

扩增产物通过毛细管电泳进行分离,并将不同长度的片段显示为峰值模式,称为电泳图。每个探针上的填充序列不同,每个扩增子都有不同的已知大小。使用分析软件对收集的数据进行分析,以判断靶序列的拷贝数或序列变异情况。

 

二、技术优势

1.高效性:一次反应可以检测多达45至50个核苷酸序列的拷贝数变化,大大提高了工作效率 。

2.特异性:由于连接反应的高度特异性,MLPA技术可以准确地区分靶序列的微小变化。

3.灵活性:通过选择不同的探针,可以灵活地检测不同基因区域的拷贝数变异和序列变异。

4.精确性:MLPA技术具有高度的准确性和可靠性,可以检测到低拷贝数变异和细微的序列变异。

 

三、应用领域

MLPA技术已经广泛应用于多个领域和多种疾病的研究中,包括但不限于:

1.遗传疾病诊断:如智力低下、遗传性乳腺癌、结肠癌、脊髓性肌萎缩症、假性肥大型肌营养不良等。

2.肿瘤研究与癌症诊断:用于检测肿瘤相关基因的拷贝数变异和突变情况,为肿瘤的分型、预后和治疗提供依据。

3.产前诊断:通过对羊水或绒毛样本的检测,可以及时发现胎儿是否存在染色体异常或其他遗传缺陷。

 

四、局限性

尽管MLPA技术具有诸多优势,但也存在一些局限性。

1.样本要求:需要精确测量DNA的浓度,且样本容易被污染。

2.检测范围:主要用于检测基因的缺失或重复,不适合检测未知的点突变类型。

3.技术难度:设计特异性引物和准确解读结果需要经验丰富的科研人员。

 

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