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28 全基因组规模的芯片检测染色体变异技术平台比较
发布日期:2012-11-1 15:42:59 来源:北京博尔诚医学检验所

文章题目:全基因组规模的芯片检测染色体变异技术平台比较

文章出处:Prenatal Diagnosis

SCI影响因子:2.152

链接:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22467164

研究背景:

多年来,核型分析一直作为金标准,应用于产前诊断中,具有分辨率低(5-10M)、需要细胞培养和耗时长等缺点。新产生的快速分子诊断技术如FISHqf-PCRMLPA,具有耗时短,不需要细胞培养等优点,已经应用于科研和临床中。尽管如此,它们不能一次性检测出染色体全部的缺失和重复,只能针对染色体的非整倍体进行检测,如FISH检测13,18,21XY5条染色体的缺失或者重复。

    利用基因芯片技术检测染色体变异具有分辨率高、耗时短、不需要培养细胞和一次性能检测所有染色体全部的缺失和重复等优点,并已有很多文献报道把全基因组规模的芯片平台应用于产前诊断。目前用于染色体变异检测的芯片技术平台主要有两种,一种是aCGH芯片,一种是SNP芯片。

结果和讨论:

1.         SNP芯片最初本来是用来检测基因型多态性的。除了SNP分型之外,它可以通过病人与参考的靶信号值的比较来分析拷贝数,例如杂合子缺失(LOH),单亲二体性(UDP)等。但由于SNP一般使用的短的寡核苷酸探针(25-mer),相对于长探针而言,信噪比较差。

2.         aCGH芯片不同于SNP芯片,它采取的是双通道,从早期的BAC克隆探针,到现在的寡核苷酸探针,都是长探针,相对于SNP芯片具有更好的信噪比。此外,有些aCGH芯片设计有能检测SNP的探针,故这类aCGH芯片也可以同时检测CNVLOH

3.         这两种芯片平台有荧光标记、探针杂交、芯片扫描、数据分析等共有步骤,其中具体操作因平台而异。

4.         在用基因组规模的芯片检测染色体变异时,临床上最担心的是对检测出来的染色体变异片段的致病性不能进行有效地阐述,也就是uncertain significanceCNV,文章提到目前这种CNV一般只占0.5%-1%的频率,这个数据对于芯片用于临床诊断是很大的福音。

5.         SNP芯片平台和aCGH芯片平台两者也有其缺陷:首先,他们都不能检出平衡易位和倒位。但有文献报道,核型分析下为平衡易位但有临床表征的病人中,有40%的病人实际上是在易位点存在微缺失/微重复引起了临床症状。其次,按照常规方法进行的aCGH芯片技术不能检测出三倍体和四倍体,但如果用克氏病人细胞系(XXY)提取的DNA作为参照就能检测出多倍体;而SNP芯片平台,三倍体是可以检测出来,但是四倍体等多整倍体在其他文献报道中也没有检测出来(PLoS ONE, 2012,3:e31282)。最后,这两种芯片虽能检测出嵌合体,但在检测嵌合体的时候,取决嵌合体中染色体异常细胞的含量、染色体变异的大小,以及芯片平台的各种质量参数。

6.         综述中引用了一个数据,当产前超声诊断发现胎儿有形态的异常时,核型分析是阴性的样本,芯片仍然能检测出其中5.2%的存在染色体的异常。因此作者展望,对于产前超声波诊断后的确认,芯片方法不久会取代核型分析成为首选的方法。


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