本發(fā)明涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域,特別涉及一種探針組和試劑盒,通過使用熒光原位雜交的手段,快速檢測樣品中的bcr/abl基因融合。
背景技術(shù):
慢性粒細(xì)胞白血病(chronicmyelogenousleukemia,cml)是一種發(fā)生于造血干細(xì)胞的血液系統(tǒng)惡性克隆增生性疾病。慢性粒細(xì)胞白血病是嚴(yán)重危害中青年健康的惡性血液病之一,為白血病中較常見的類型。95%以上cml患者白細(xì)胞中出現(xiàn)特征性的費(fèi)城染色體及其分子標(biāo)記bcr/abl基因融合。經(jīng)確診為bcr/abl基因融合的患者,可以用靶向藥物酪氨酸激酶抑制劑(如格列衛(wèi)等)進(jìn)行精準(zhǔn)治療。
因此,bcr/abl基因融合被列入白血病臨床必檢項(xiàng)目,目前臨床上檢測bcr/abl基因融合的常見方法有pcr和熒光原位雜交(fish):pcr的檢測靈敏度很高,但只能用于已知轉(zhuǎn)錄本的檢測,并且只能檢測很小范圍內(nèi)的基因序列,當(dāng)基因序列發(fā)生變異時(shí),很容易出現(xiàn)假陰性的結(jié)果;熒光原位雜交(fish)是檢測bcr/abl基因融合的金標(biāo)準(zhǔn)。但傳統(tǒng)熒光原位雜交(fish)使用的是基因組探針,探針總長度達(dá)100kb以上,由于探針長度極長,覆蓋范圍極大,使得部分序列不可避免地出現(xiàn)非特異性雜交,導(dǎo)致背景偏高;同時(shí),過長的探針也經(jīng)常導(dǎo)致熒光信號點(diǎn)發(fā)散,不利于信號的確認(rèn)和統(tǒng)計(jì)。由于傳統(tǒng)熒光原位雜交(fish)探針單位長度的熒光強(qiáng)度有限,使用減少探針長度的方法來解決上述問題,會(huì)使得熒光信號強(qiáng)度降低,不利于檢測。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種探針組,通過熒光原位雜交的手段,建立一種快速、靈敏、特異性地檢測樣品中bcr/abl基因融合的方法。
本發(fā)明的快速檢測bcr/abl基因融合的方法與傳統(tǒng)fish方法相比,具有背景低,信號點(diǎn)集中,特異性強(qiáng),速度快等優(yōu)點(diǎn),能快速、高效地檢測bcr/abl基因融合。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明提供了一種快速檢測bcr/abl基因融合的探針組,所述探針組由接觸探針、擴(kuò)增探針和熒光探針三種探針組成,所述接觸探針包括接觸探針1和接觸探針2,所述擴(kuò)增探針包括擴(kuò)增探針1和擴(kuò)增探針2,所述熒光探針包括熒光探針1和熒光探針2,其中,接觸探針1、接觸探針2、擴(kuò)增探針1、擴(kuò)增探針2、熒光探針1和熒光探針2的堿基序列分別為:
接觸探針1:
5’-tggagggggataactactggaaacggtagc(gtatjcgcjctgftatjccg)-3’;
接觸探針2:
5’-atgtctgggaaactgcctgatggaggggga(agtfajcgcfgtafcaajtj)-3’;
擴(kuò)增探針1:
5’-cggfatajcagfgcgfatac(tcfacgjcfctajggafaafg)-3’;
擴(kuò)增探針2:
5’-fafttgjtacjgcgftjact(gcafjttaccgfajjtacft)-3’;
熒光探針1:5’-cy3-jttjtccftagjgfcgtjga-3’;
熒光探針2:5’-fitc-ajgtafftjcggtaafjtgc-3’。
優(yōu)選地,所述熒光探針1和所述熒光探針2的5’端用熒光基團(tuán)標(biāo)記。
優(yōu)選地,所述熒光基團(tuán)為cy3或fitc。
進(jìn)一步地,所述接觸探針1、所述擴(kuò)增探針1和所述熒光探針1用于檢測bcr基因,所述熒光探針1將bcr基因標(biāo)記為紅色熒光,所述接觸探針2、所述擴(kuò)增探針2和所述熒光探針2用于檢測abl基因,所述熒光探針2將abl基因標(biāo)記為綠色熒光,所述接觸探針、所述擴(kuò)增探針和所述熒光探針的堿基序列中的f表示甲基化的c,j表示甲基化的g,引入f/j兩種天然基因組dna中不存在的堿基,可以有效地減少非特異性雜交,提高檢測的特異性。
本發(fā)明還提供了一種用于快速檢測bcr/abl基因融合的試劑盒,所述試劑盒包括雜交液和上述由接觸探針、擴(kuò)增探針和熒光探針三種探針組成的探針組。
進(jìn)一步地,所述雜交液包括:1~10%(w/v)硫酸葡聚糖,100~1000mmnacl,10~40%(v/v)去離子甲酰胺,5mmna2edta,0.01~1%(v/v)tritonx-100,5~200mmtris-hcl(ph7.5),0.1~1%的吐溫80,0.1~1%的三甲銨乙內(nèi)酯。
本發(fā)明最后提供了一種上述試劑盒快速檢測bcr/abl基因融合的方法,包括如下步驟:
(1)吸取10μl樣本滴在載玻片上,在56℃下烘干,使樣本固定在載玻片上;
(2)在室溫下將載玻片浸入二甲苯中脫蠟2次,每次10min,隨后在100%乙醇中浸泡5min,接著依次浸入100%乙醇、85%乙醇和70%乙醇中各2min復(fù)水,在90℃下浸入純化水中煮20-30min,每5min將載玻片取出觀察一次,防止樣本脫落,取出載玻片,在室溫下將其依次浸入70%乙醇、85%乙醇和100%乙醇中各2min脫水,自然晾干;
(3)分別吸取0.5μl的接觸探針1、接觸探針2、擴(kuò)增探針1、擴(kuò)增探針2、熒光探針1和熒光探針2,加入到17μl雜交緩沖液中,混勻,離心,得到探針混合物;
(4)將20μl探針混合物滴于載玻片的雜交區(qū)域,蓋片,膠水封邊,置于雜交儀中雜交30min;
(5)去除載玻片上的封片膠和蓋玻片,在67±1℃下干燥2h,然后將其浸入含0.3%(v/v)np-40的0.4×ssc溶液中漂洗2min,其間晃動(dòng)1~2次,自然晾干;
(6)在載玻片的雜交區(qū)域中滴加10μldapi復(fù)染劑,加蓋片,膠水封邊,靜置10min,用熒光顯微鏡鏡檢。
本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)或原理:熒光原位雜交(flourescenceinsituhybridization,fish)是一種應(yīng)用標(biāo)記有熒光物質(zhì)的探針,通過雜交的方法來檢測細(xì)胞或組織內(nèi)特異性dna或rna的方法。傳統(tǒng)的熒光原位雜交由于單條探針的熒光強(qiáng)度有限,只能通過用多條探針共同作用的方法來提高熒光信號強(qiáng)度,這些探針單條長度約200~500bp,覆蓋總計(jì)高達(dá)100kb以上的基因組區(qū)域。由于探針數(shù)量多,覆蓋范圍廣,不可避免的有部分探針會(huì)產(chǎn)生非特異性雜交,從而導(dǎo)致背景上升。同時(shí),由于探針的覆蓋范圍過大,很多時(shí)候熒光信號不能精確地聚成一個(gè)點(diǎn),而是會(huì)發(fā)散開來,影響檢測和結(jié)果判讀,此外,傳統(tǒng)fish檢測需經(jīng)歷長達(dá)16小時(shí)的雜交,檢測時(shí)間長,檢測效率低。
本發(fā)明通過引入接觸探針、擴(kuò)增探針和熒光探針三種探針,并通過這三種探針與靶基因(her-2)的相互作用,將熒光信號放大400倍,且雜交時(shí)間僅需要30min;本發(fā)明通過在三種探針中引入f(甲基化的c)和j(甲基化的g)兩種天然dna中不存在的堿基,來提高三種探針相互作用的精度,有效地避免非特異性雜交。
本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn),確定熒光原位雜交的最佳溫度為42-58℃,甲酰胺最佳濃度為10-40%,分子信標(biāo)的最佳濃度為10ng/l。
本發(fā)明熒光探針5’端的熒光基團(tuán),包括但不限于fitc或cy3,可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行添加。
與傳統(tǒng)熒光原位雜交方法相比,本發(fā)明提供的方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明的探針組特異性地識別bcr或abl基因上30bp的序列,只有傳統(tǒng)方法的千分之一,由于探針覆蓋區(qū)域小,產(chǎn)生非特異性擴(kuò)增的概率大大降低,從而背景更干凈;
2、本發(fā)明的探針組特異性地識別bcr或abl基因上30bp的序列,只有傳統(tǒng)fish方法的千分之一,由于探針覆蓋區(qū)域小,產(chǎn)生的熒光信號更加集中,同時(shí),由于熒光信號被放大了400倍,熒光信號比傳統(tǒng)方法更易識別和檢測;
3、本發(fā)明的探針組,相互作用dna區(qū)段均在30bp以下,只需要30分鐘就能完成雜交,比傳統(tǒng)fish方法(16小時(shí))的雜交時(shí)間大為縮短。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
圖1為使用探針檢測bcr/abl基因融合的熒光圖,其中a為使用傳統(tǒng)fish探針檢測bcr/abl基因融合的陰性結(jié)果,b為使用本發(fā)明的探針組檢測bcr/abl基因融合的陰性結(jié)果,c為使用傳統(tǒng)fish探針檢測bcr/abl基因融合的陽性結(jié)果,d為使用本發(fā)明的探針組檢測bcr/abl基因融合的陽性結(jié)果。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述,但下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
實(shí)施例1:接觸探針、擴(kuò)增探針和熒光探針三種探針的設(shè)計(jì)和合成
(1)通過序列比對和高級結(jié)構(gòu)分析,選取bcr基因和abl基因上各30bp的序列分別作為檢測靶位點(diǎn)1和檢測靶位點(diǎn)2,其堿基序列分別為:
靶位點(diǎn)1:5’-gctaccgtttccagtagttatccccctcca-3’
靶位點(diǎn)2:5’-tccccctccatcaggcagtttcccagacat-3’
(2)根據(jù)靶位點(diǎn)序列,設(shè)計(jì)互補(bǔ)的探針序列,并在其3’端添加20組20堿基的重復(fù)序列,構(gòu)成接觸探針1和接觸探針2,其堿基序列分別為:
接觸探針1:
5’-tggagggggataactactggaaacggtagc(gtatjcgcjctgftatjccg)20-3’
接觸探針2:
5’-atgtctgggaaactgcctgatggaggggga(agtfajcgcfgtafcaajtj)20-3’
重復(fù)序列經(jīng)dna序列比對,和人類基因組上任何區(qū)段不匹配,不會(huì)產(chǎn)生非特異性雜交,并且通過引入非天然的堿基f和j,進(jìn)一步降低非特異性信號產(chǎn)生的可能性;
(3)根據(jù)各自接觸探針的重復(fù)序列,設(shè)計(jì)相應(yīng)的擴(kuò)增探針1和擴(kuò)增探針2,其堿基序列分別為:
擴(kuò)增探針1:
5’-cggfatajcagfgcgfatac(tcfacgjcfctajggafaafg)20-3’
擴(kuò)增探針2:
5’-fafttgjtacjgcgftjact(gcafjttaccgfajjtacft)20-3’
擴(kuò)增探針的3’端也帶有20組20堿基的重復(fù)序列,經(jīng)經(jīng)dna序列比對,和人類基因組上任何區(qū)段不匹配,不會(huì)產(chǎn)生非特異性雜交,并且通過引入非天然的堿基f和j,進(jìn)一步降低非特異性信號產(chǎn)生的可能性;
(4)根據(jù)各自擴(kuò)增探針的重復(fù)序列,設(shè)計(jì)相應(yīng)的熒光探針1和熒光探針2,其堿基序列分別為:
熒光探針1:5’-cy3-jttjtccftagjgfcgtjga-3’
熒光探針2:5’-fitc-ajgtafftjcggtaafjtgc-3’
在本實(shí)施例中,所述熒光探針1和所述熒光探針2的5’端用熒光基團(tuán)標(biāo)記。所述熒光基團(tuán)包括但不限于fitc、fam或cy3等,可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行添加。
(5)人工設(shè)計(jì)合成相應(yīng)的分子信標(biāo)
在本實(shí)施例中,通過對分子信標(biāo)做熱變性曲線實(shí)驗(yàn),確定熒光原位雜交的最佳溫度為42-58℃,甲酰胺最佳濃度為10-40%,分子信標(biāo)最佳濃度為10ng/l。
實(shí)施例2:傳統(tǒng)fish探針和本發(fā)明的探針組檢測bcr/abl基因融合
a、傳統(tǒng)fish探針檢測
使用傳統(tǒng)fish探針檢測bcr/abl基因融合的方法,包括以下步驟:
(1)吸取10μl樣本滴在載玻片上,在56℃下烘干,使樣本固定在載玻片上;
(2)在室溫下將載玻片浸入二甲苯中脫蠟2次,每次10min,隨后在100%乙醇中浸泡5min,接著依次浸入100%乙醇、85%乙醇和70%乙醇中各2min復(fù)水,在90℃下浸入純化水中煮20-30min,每5min將載玻片取出觀察一次,防止樣本脫落,取出載玻片,在室溫下將其依次浸入70%乙醇、85%乙醇和100%乙醇中各2min脫水,自然晾干;
(3)吸取3μl探針加入到7μl雜交緩沖液中,輕彈離心管底部混勻后短暫離心,得到探針混合物;
(4)將10μl探針混合物滴于載玻片的雜交區(qū)域,立即加蓋玻片,封片膠封住蓋玻片邊緣,避免蓋玻片與玻片之間產(chǎn)生氣泡;
(5)將載玻片置于雜交儀中,在變性溫度為83℃,變性時(shí)間為5min,雜交溫度為42℃的條件下雜交16h;
(6)去除載玻片上的封片膠和蓋玻片,在67±1℃下干燥2h,然后將其浸入含0.3%(v/v)np-40的0.4×ssc溶液中漂洗2min,其間晃動(dòng)載玻片1~2次;
(7)在室溫下將載玻片浸入含0.1%(v/v)np-40的2×ssc溶液中漂洗30s,其間晃動(dòng)載玻片1~2次;
(8)在室溫下將載玻片依次浸入70%乙醇、85%乙醇和100%乙醇中各2min脫水,然后在暗處自然晾干;
(9)在載玻片的雜交區(qū)域中滴加10μldapi復(fù)染劑,加蓋蓋玻片,避免蓋玻片與載玻片之間產(chǎn)生氣泡。靜置10分鐘,置于熒光顯微鏡下檢測。
b、本發(fā)明的探針檢測
使用本發(fā)明的探針組檢測bcr/abl基因融合的方法,包括以下步驟:
(1)吸取10μl樣本滴在載玻片上,在56℃下烘干,使樣本固定在載玻片上;
(2)在室溫下將載玻片浸入二甲苯中脫蠟2次,每次10min,隨后在100%乙醇中浸泡5min,接著依次浸入100%乙醇、85%乙醇和70%乙醇中各2min復(fù)水,在90℃下浸入純化水中煮20-30min,每5min將載玻片取出觀察一次,防止樣本脫落,取出載玻片,在室溫下將其依次浸入70%乙醇、85%乙醇和100%乙醇中各2min脫水,自然晾干;
(3)分別吸取0.5μl的接觸探針1、接觸探針2、擴(kuò)增探針1、擴(kuò)增探針2、熒光探針1和熒光探針2,加入到17μl雜交緩沖液中,混勻,離心,得到探針混合物;
(4)將20μl探針混合物滴于載玻片的雜交區(qū)域,立即加蓋玻片,封片膠封住蓋玻片邊緣,避免蓋玻片與玻片之間產(chǎn)生氣泡;
(5)將載玻片置于雜交儀中,在變性溫度為83℃,變性時(shí)間為5min,雜交溫度為42℃的條件下雜交30min;
(6)去除載玻片上的封片膠和蓋玻片,在67±1℃下干燥2h,然后將其浸入含0.3%(v/v)np-40的0.4×ssc溶液中漂洗2min,其間晃動(dòng)1~2次,并在暗處自然晾干;
(7)在載玻片的雜交區(qū)域中滴加10μldapi復(fù)染劑,加蓋蓋玻片,避免蓋玻片與載玻片之間產(chǎn)生氣泡,靜置10分鐘,用熒光顯微鏡鏡檢。若該樣本為正常細(xì)胞,則可看到兩紅兩綠的熒光信號,若該樣本為發(fā)生bcr/abl基因融合的細(xì)胞,則會(huì)有紅色熒光信號和綠色熒光信號重疊在一起形成黃色熒光信號。
(8)計(jì)算每個(gè)基因紅、綠色熒光強(qiáng)度比值(ratio值):隨機(jī)選取熒光顯微鏡內(nèi)觀察的30個(gè)細(xì)胞,統(tǒng)計(jì)30個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核中的紅信號總數(shù)和綠信號總數(shù),按照下列公式計(jì)算:
ratio值=30個(gè)細(xì)胞核中紅信號總數(shù)/30個(gè)細(xì)胞核中綠信號總數(shù)。
(9)根據(jù)計(jì)算的ratio值判斷檢測結(jié)果:
若ratio值<2,則該樣本為陰性結(jié)果,說明該樣本無bcr/abl基因融合;若ratio值>2或有成簇紅色信號,則該樣本為陽性結(jié)果,說明該樣本存在bcr/abl基因融合。
c、兩種方法的結(jié)果分析
經(jīng)檢驗(yàn),本發(fā)明提供的fish方法與傳統(tǒng)fish相比,對樣本陰陽性判斷的一致性超過99.9%,而傳統(tǒng)fish方法需要雜交16小時(shí),本發(fā)明的fish方法只需雜交30分鐘。且本發(fā)明的fish方法背景更干凈,熒光信號更清晰,如圖1所示。
最后所應(yīng)當(dāng)說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。