用于评估人数学能力的基因以及检测试剂盒和检测方法技术

本发明专利技术涉及生物技术领域，特别涉及用于评估人数学能力的基因以及检测试剂盒和检测方法。本发明专利技术首次提供了人类全基因组中SPOCK1基因，特别是其SNP位点rs1012694、rs11743006、rs17778739、rs17777541在评估人数学能力中的应用。本发明专利技术通过三个独立人群样本的meta分析发现了4个位于SPOCK1基因上的达到全基因组关联分析显著水准的SNP位点，基于此提供了一种评估数学能力的检测试剂盒以及检测方法，实验结果来自于中国人群，具有很强的中国人群适应性，同时检测手段经济便捷，有利于在人群中大范围推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，更具体的说是涉及用于评估人数学能力的基因以及检测试剂盒和检测方法。
技术介绍
数学能力对于个人及整个社会的发展具有重要的意义。数学能力作为人类最重要的高级认知能力之一，是个体正确认识客观世界所必需的基本能力，甚至对未来的工作和生活都具有重要的影响。因此，数学能力培养贯穿人类教育始终。研究证实，数学能力由遗传和环境因素共同决定，遗传因素决定了数学能力的20％到90％。单核苷酸多态性(SingleNucleotidePolymorphism,SNP)是由单个核苷酸的改变而引起的DNA序列的改变，造成染色体基因组的多样性。SNP分布广、密度高，已成为继限制性片段长度多态性(RFLP)标志和微卫星即短串联重复(STR)标志后的第三代遗传标志，在肿瘤、糖尿病、阅读障碍等复杂遗传疾病的研究中起重要作用。其中，全基因组关联分析(GenomeWideAssociationStudy，GWAS)是研究这类复杂遗传性状相关基因的重要手段。对于数学能力的全基因组关联分析仅在欧美人群中有少量研究，并且均未发现显著性基因位点。目前在中国人群中，还没有针对数学能力进行的大规模的系统的全基因组关联分析研究报道，因而缺乏针对中国人群的用于数学能力评估的遗传基因位点及关联基因检测试剂盒。因此开展人群数学能力相关遗传位点研究，对提高我国人口综合素质具有重要意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供用于评估人数学能力的基因以及检测试剂盒和检测方法，通过对所述基因的全基因组关联分析来评估数学能力，适合于中国人群为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：人类全基因组中SPOCK1基因在评估人数学能力中的应用。作为优选，所述SPOCK1基因为其上SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP位点rs17777541中的一个或两个以上。目前在中国人群中，还没有针对数学能力进行的大规模的系统的全基因组关联分析研究报道，因而缺乏针对中国人群的用于数学能力评估的遗传基因位点及关联基因检测试剂盒。本专利技术首次在中国人群中通过GWAS分析发现了与中国人群数学能力关联的基因及其SNP位点，并在此基础之上提供了一种评估数学能力的检测试剂盒以及检测方法。在数学能力全基因组关联分析研究方面，本专利技术首次以中国一般人群为研究对象，使用了结构化数学考试成绩作为判断标准，最低分0分最高分100分，之后采用全基因组关联分析方法，分析个体的数学成绩与全基因组单核苷酸多态性之间的关联，研究得出数学成绩为代表的数学能力的关联位点。全基因组关联分析的第一个阶段，以两个独立人群为基础(样本量分别为494和504)，共获得位于常染色体上的28个满足GWAS进一步验证标准的SNP位点。对这28个SNP位点在另一个样本量为599的人群中进行了验证，结果如表1，表1结果验证了SPOCK1基因上SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP位点rs17777541具有显著性差异。表1此后对三个人群样本的数据结果进行meta分析，表明本专利技术所述4个位于SPOCK1基因上的SNP位点达到全基因组关联分析显著水准(5×10-8)，分别为rs1012694(p＝1.870×10-9)、rs11743006(p＝1.450×10-9)、rs17778739(p＝2.170×10-9)和rs17777541(p＝7.840×10-9)，结果见表2。表2SNPAlleleβSEPrs1012694T/C-2.3960.3981.87E-09rs11743006A/C-2.4040.3971.45E-09rs17778739G/C-2.3860.3982.17E-09rs17777541C/G-2.3020.3997.84E-09注，SNP:单核苷酸多态性；Allele:等位基因；β:加法模型回归系数；SE：回归系数标准误；其中每增加一个风险等位基因(对应于表1中的次要等位基因和表2中的第一个等位基因)，数学成绩平均变化β个单位，故β可以作为分值来评估数学能力高低。基于上述的
技术实现思路
，本专利技术提供了一种评估人数学能力的检测试剂盒，包括：SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP位点rs17777541中一个或两个以上SNP位点的扩增引物及其单碱基延伸引物。作为优选，所述SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP位点rs17777541的扩增引物及其单碱基延伸引物如下：SNP位点rs1012694扩增引物序列如SEQIDNO:1-2所示，单碱基延伸引物序列如SEQIDNO:3所示；SNP位点rs11743006扩增引物序列如SEQIDNO:4-5所示，单碱基延伸引物序列如SEQIDNO:6所示；SNP位点rs17778739扩增引物序列如SEQIDNO:7-8所示，单碱基延伸引物序列如SEQIDNO:9所示；SNP位点rs17777541扩增引物序列如SEQIDNO:10-11所示，单碱基延伸引物序列如SEQIDNO:12所示。作为优选，所述试剂盒还包括：Taq酶、虾碱性磷酸酶、虾碱性磷酸酶缓冲液、无酶水，以及SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP位点rs17777541各自的标准DNA样本。其中，标准DNA主要是作为对照使用，检验试剂盒中所有试剂是否能够正常工作。按照默认的操作规范，在具体试验第一次实施过程中，会进行标准DNA检测。同时，本专利技术还提供了一种评估人数学能力的检测方法，包括：步骤1、用SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP位点rs17777541中一个或两个以上SNP位点的扩增引物分别PCR扩增人基因组DNA目的片段；步骤2、步骤1所述PCR扩增结束后，将PCR产物用虾碱性磷酸酶处理，除去游离的dNTPs；步骤3、步骤2完成后，向PCR产物中加入各自对应的单碱基延伸引物...

【技术保护点】
人类全基因组中SPOCK1基因在评估人数学能力中的应用。

【技术特征摘要】
1.人类全基因组中SPOCK1基因在评估人数学能力中的应用。
2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述SPOCK1基因为其上
SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP位点
rs17777541中的一个或两个以上。
3.一种评估人数学能力的检测试剂盒，其特征在于，包括：
SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP
位点rs17777541中一个或两个以上SNP位点的扩增引物及其单碱基延伸引
物。
4.根据权利要求3所述试剂盒，其特征在于，所述SNP位点rs1012694、
SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP位点rs17777541的扩增引
物及其单碱基延伸引物如下：
SNP位点rs1012694扩增引物序列如SEQIDNO:1-2所示，单碱基延伸引
物序列如SEQIDNO:3所示；
SNP位点rs11743006扩增引物序列如SEQIDNO:4-5所示，单碱基延伸
引物序列如SEQIDNO:6所示；
SNP位点rs17778739扩增引物序列如SEQIDNO:7-8所示，单碱基延伸
引物序列如SEQIDNO:9所示；
SNP位点rs17777541扩增引物序列如SEQIDNO:10-11所示，单碱基延
伸引物序列如SEQIDNO:12所示。
5.根据权利要求3所述试剂盒，其特征在于，还包括：
Taq酶、虾碱性磷酸酶、虾碱性磷酸酶缓冲液、无酶水，以及SNP位点
rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点rs17778739、SNP位点rs17777541
各自的标准DNA样本。
6.一种评估人数学能力的检测方法，其特征在于，包括：
步骤1、用SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点
rs17778739、SNP位点rs17777541中一个或两个以上SNP位点的扩增引物分
别PCR扩增人基因组DNA目的片段；
步骤2、步骤1所述PCR扩增结束后，将PCR产物用虾碱性磷酸酶处理，
除去游离的dNTPs；
步骤3、步骤2完成后，向PCR产物中加入各自对应的单碱基延伸引物
分别进行PCR单碱基延伸；
步骤4、将单碱基延伸后的PCR产物树脂纯化，芯片点样，质谱分析，
检测结果采用软件对SNP位点rs1012694、SNP位点rs11743006、SNP位点
rs17778739、SNP位点rs17777541进行等位基因分型；
步骤5、根据如下标准评估数学能力：
SNP位点rs1012694，携带等位基...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙义民，周禹稀，王斌，
申请(专利权)人：博奥颐和健康科学技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11