MLPA简介
MLPA是“多重连接依赖性探针扩增”的缩写,是一种对待测核酸中的靶序列进行定性和定量分析的高通量技术。基本原理是用简单的探针与目标序列DNA杂交,然后进行连接、PCR扩增、毛细管电泳分离产物和数据收集,并通过分析软件对收集到的数据进行分析并得出结论。它可以同时检测多达50个核苷酸序列的拷贝数变异,并且可以检测小于60bp的片段。它可用于检测一些与疾病相关的基因或染色体的缺失或扩增。
MLPA方法的历史可以追溯到2002年,当时荷兰学者Schouten博士提出了这种多重连接依赖性探针扩增技术。他在论文中描述了该方法的原理和应用。MLPA方法由MRC-Holland开发并商业化,提供多种MLPA试剂盒和分析软件。自推出以来,MLPA方法受到许多实验室的欢迎,因为MLPA法还用于检测某些与疾病相关的基因或染色体的缺失或扩增,如遗传性乳腺癌、结肠癌、遗传性胃癌、神经母细胞瘤等
MLPA主要用于检测DNA中的拷贝数变异(CNV),即染色体上大于1kb(有文献建议大于50bp)的DNA片段的增加或减少,主要表现为缺失和重复的形式。亚微观水平。CNV 可能由基因组重排(例如染色体缺失、重复、插入和易位)或非等位基因重组(同源序列之间的错配和交换)引起。CNV 可以影响基因表达和功能,并与许多遗传疾病和癌症相关。MLPA 的作用通过使用一对特异性探针来识别目标DNA序列。然后用连接酶连接相邻的探针,形成可通过 PCR 扩增的分子。每个探针对的长度不同,因此可以通过电泳分离PCR产物并通过荧光检测。通过比较样品和参考样品的峰模式,可以计算出样品DNA中目标序列的相对量。MLPA可用于检测与遗传性乳腺癌、结肠癌、杜氏肌营养不良症等疾病相关的CNV MLPA还可用于检测肿瘤中的CNV,以优化肿瘤分期。
-步骤1:探针和靶序列DNA的杂交。将样品DNA与特异性探针混合,加入杂交缓冲液,在恒温器或水浴中进行杂交反应,使探针与目标序列DNA完全互补。
-步骤2:探针的连接。将杂交反应体系转移至新的PCR管中,加入连接缓冲液和连接酶,置于恒温器或水浴中进行连接反应,使相邻的探针连接成可被PCR扩增的单分子。
-步骤 3:探针放大。将连接反应体系转移至新的PCR管中,加入PCR缓冲液、dNTP、通用引物和PCR酶,置于PCR仪中进行扩增反应,使连接的探针分子呈指数扩增。
-步骤4:扩增产物的电泳分析。将扩增反应体系与分子量内标和甲酰胺混合,置于毛细管电泳仪中进行电泳分离和荧光检测,获得不同长度探针分子的峰图。
-第五步:数据分析和结果解释。使用专业软件对电泳数据进行峰检测、归一化、质量控制和结果评价,以确定样本DNA是否存在拷贝数变异。
-探针的长度应在40-70个核苷酸之间,优选在50-60个核苷酸之间。
- 探头的Tm值应在55-65之间
°C,最好在60左右°C、两个探针的Tm值相差不应超过5°C。-探针的GC含量应在30-70%之间,优选在40-60%之间,并且两个探针的GC含量应相差不超过10%。
探针末端应避免出现-G或C,以防止形成二级结构或非特异性杂交。
-探针应避免重复、同源或互补序列的存在,以防止二级结构或非特异性杂交的形成。
-探针应避免SNP位点的存在,以防止影响杂交效率或特异性。
-样品质量:样品DNA的质量和数量对MLPA反应的结果影响很大,因此需要使用合适的DNA提取方法,避免DNA降解和污染,使用纯化水或TE缓冲液稀释DNA,并使用纳米光谱法或荧光法测定 DNA 浓度。
-反应条件: 反应条件的优化对于MLPA反应的效率和特异性也很重要,因此需要按照试剂盒说明书准确配制反应体系,避免引物二聚和非特异性扩增,使用恒温器或水浴进行杂交和连接反应,并使用高保真(或称为长片段)PCR酶进行扩增反应。
-电泳分析:电泳分析的质量控制主要包括荧光校准、分子量内标、峰检测和归一化步骤,需要使用与探针标记相匹配的荧光校准标准品进行光谱校准,以准确检测引物上的染料标记。需要使用专门的(例如 Coffalyser)软件进行样品峰大小和注射误差校正(通常是 ROX)、峰检测和归一化,以消除样品之间的差异。
-结果评估:结果评估的质量控制包括对来自参考、QC 和测定样品的数据进行分析和解释,使用适当的(例如正常人)参考样品作为正常拷贝数(通常为 2)的基线,并使用 QC 样品作为对照(例如,合成的或已知的患者)对于已知的拷贝数变异(例如,1或3)。需要专业(例如Coffalyser)软件进行数据分析和结果解释(例如计算拷贝数比率和设置异常阈值)以确定测试样本中是否存在拷贝数变异。
-步骤 1:峰值检测。对电泳数据进行峰检测,以获得每个样品的每个探针的峰高或峰面积值。
-第2步:标准化。将每个样品的峰值进行归一化(通常通过除以下标峰值并乘以一个因子)以消除样品之间的差异(例如,进样量、PCR效率等),以获得每个样品的每个探针的归一化值。
-第3步:质量控制。评估每个样品的质量(例如,计算 CV 值),检查异常(例如,缺失、减少或增加)或低信噪比 (SNR),并排除未通过的样品或探针(例如,低于 0.85 或高于 1.15)。
-第4步:结果评估。比较每个样本的每个探针的归一化值(通常是除以参考样本平均值并乘以2),并计算每个样本的每个探针的拷贝数比(ratio),以确定是否存在拷贝数变异(例如,缺失、重复或正常)。
-步骤 5:结果解释。根据测试和试剂盒的目的,对每个样品的每个探针的拷贝数比率进行解释,并与参考和质量控制样品的数据相结合,得出最终结论和报告(例如,是否是微缺失综合征或其他存在遗传性疾病)。
-检测遗传性乳腺癌和卵巢癌 MLPA 方法可以检测与遗传性乳腺癌和卵巢癌的发展相关的 BRCA1 和 BRCA2 基因的拷贝数变化,例如缺失或重复。
MLPA 方法可检测 MSH2、MLH1、PMS2 和 MSH6 基因中的拷贝数变化,例如缺失或重复,这些变化与遗传性非息肉病性结肠癌 (HNPCC) 的发展相关。
-MLPA方法可以检测MYCN基因的拷贝数变化,例如扩增或正常,这与神经母细胞瘤的预后和分级相关。
-MLPA方法可以检测21号染色体上多个基因或片段的拷贝数变化,例如三体性或正常,这与唐氏综合症的诊断相关。
MLPA方法检测特定基因或位点的DNA甲基化状态,例如甲基化或非甲基化,这与基因表达和表观遗传学的调节相关。