用于基因绘图和单元型分型的原位方法技术

本发明专利技术致力于用于提供受试者的确定性单元型的原位方法。通过本发明专利技术所述方法生成的单元型信息比通过现有技术提供的、只给出推断单元型的单元型信息更精确。因而，在一个方面，本发明专利技术提供了用于获得多倍体受试者的遗传信息的原位方法，该方法包括下列步骤：自所述受试者获得生物学样品，所述样品含有（ｉ）至少一种父本衍生ＤＮＡ分子和／或（ｉｉ）至少一种母本衍生ＤＮＡ分子；对任一种或多种所述父本或母本衍生ＤＮＡ分子分析核苷酸序列信息，其中所述分析步骤确定任两种ＤＮＡ标志物是以顺式存在于一条染色体上还是以反式存在于两条姐妹染色体间。原位方法（诸如ＦＩＳＨ）的使用容许在ＤＮＡ标志物上提供状态特异性信息，无需借助将姐妹染色体物理分开的方法。申请人提出，所述方法消除了关于单元型内两个或更多个基因座的状态的不正确的或误导性的推论的问题，而且容许揭示单元型内的两种或更多种参与基因，不因继承模式差异而变复杂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术广泛涉及遗传学领域。更具体的说，本专利技术涉及使用原位方法绘制基因组图的方法和测定受试者单元型的方法。
技术介绍
基因组图描绘每条染色体上基因或其它标志物的次序及它们之间的间距。以数个 不同分辨率水平或尺度构建了人类基因组图。最粗的分辨率是遗传连锁图，其通过DNA标 志物(基因和其它可鉴定DNA序列)的继承样式描绘它们的相对染色体位置。遗传连锁图 显示沿着染色体的特定DNA的相对位置。个体间不同的且在实验室中可检测的任何继承的 身体或分子特征是潜在遗传标志物。标志物可以是表达的DNA区(基因)或没有已知编码 功能但其继承样式可跟踪的DNA区段。DNA序列差异是尤其有用的标志物，因为它们是丰富 的且易于精确表征。 要在绘图中有用，标志物必须是多态性的；也就是说，在个体间必须存在可变 形式，使得它们在家族研究中的不同成员间是可检测的。多态性指DNA序列中平均每 300-500bp发生一次的变异。外显子序列内的变异能导致看得见的变化，诸如眼睛颜色、血 型、和疾病易感性的差异。大多数变异发生在内含子内，而且对生物体的外观或功能影响很 小或没有影响，但是它们在DNA水平检测得到且能用作标志物。这些类型的标志物的例子 包括(1)限制性片段长度多态性(RFLP)，其反映能被DNA限制酶切割的DNA位点的序列变 异，和(2)串联重复序列的可变数目，串联重复序列指短的、重复的序列，其重复单元的数 目有变化，因此长度也有变化(一项易于测量的特征)。通过观察两种标志物是如何频繁地 一起继承，构建了人类遗传连锁图。 在同一染色体上位置彼此靠近的两种标志物会趋于一起自双亲传递至孩子。在精 子和卵细胞的正常生成期间，DNA链偶尔断裂并在同一染色体上的不同位置中或在同一染 色体的另一拷贝(即同源染色体)上重新连接。此过程(减数分裂重组)能导致最初在同 一染色体上的两种标志物分开。彼此越靠近的标志物连锁越紧密，越不可能在它们之间发 生重组事件并将它们分开。如此，重组频率提供了对两种标志物之间距离的评估。 遗传图的价值在于通过跟踪在患病个体中存在的(但在未患病个体中缺失的) DNA标志物的继承，能在图上定位遗传病，即使可能尚未了解该疾病的分子基础或尚未鉴定 负责该疾病的基因。遗传图已经用于寻找数种重要疾病基因的精确染色体位置，包括囊性 纤维化病、镰状细胞病、泰_萨克斯病、脆性X综合征、和强直性肌营养不良。 当前用于鉴定基因组内影响基因功能的基因的办法具有两项共同特征首先，采 用非编码序列变体标志物来揭示含有候选基因的染色体区；其次，基因组范围的分析寻找 序列变体标志物与感兴趣表型之间的关联。通过基因组范围的关联分析(也称作连锁不平 衡绘图)进行的基因发现是美国专利No. 5， 851， 762的主题。 虽然基因组信息在连锁研究中是有用的，但是认为关于单倍组(h即lome)的信息 对于在限定疾病相关基因功能中鉴定感兴趣基因组区域的标志物是更加有用的。单倍组序 列的使用减少了连锁研究中的错误，因为不需要考虑基因第二拷贝(像在同源染色体上提3供的)对所考虑性状的影响。 在2003年，美国卫生研究院(National Institutes of Health)资助的国际联盟启动了一项为期3年、花费100， 000， 000美元的项目来创建人类基因组单元型图(称作"H即M即")以推动复杂疾病中通过基于单元型的标志物等位基因-疾病基因关联进行的基因发现。此连锁不平衡等位基因关联绘图("关联绘图")策略涉及无关的患者个体，而且是家族不可得时家族(家谱)连锁分析的传统办法的最新替代方法。被H即M即作为基础的假设是来自二倍体DNA基因分型的单元型推论充分分辨以进行关联绘图，保证继续作为基因组范围的基因发现的策略。 另一项假设是来自4个群体(西非尼日利亚、日本、中国、美国)的几百个体的 SNP(单核苷酸多态性)分析会足以鉴定多余的SNP，由此鉴定足以表征所有(包括混合的) 群体中单元型块的单元型标记单SNP或最小SNP集合。H即M即联盟还提出只有常见单元型 (> 5-10% )会是常见的多基因疾病中和药物反应性中重要的，而且这些常见单元型会是 200名左右个体的研究中可鉴定的。 另一项假设是单倍组组织成离散的"块"，每个块可用独特的SNP "标签"来鉴定。 遗传学领域当前公认，通过H即Map项目揭示的最小基本SNP的使用会在任何群体中鉴定足 够的常见单元型，用于检测在疾病基因搜索和药物-情感药物基因组学中共享的过量单元 型。 如此，本领域现状是H即M即会是确定性的(definitive)，而且能够为连锁研究提 供绰绰有余的信息。然而，对H即M即项目更深入的检查提示，该项目最多只会实现有限的 信息，而且在其多基因疾病发现的应用中可能有基础性的缺陷。例如，SNP鉴定只会检测一 部分的现存单元型，或许甚至不是所有常见发生的单元型。不常见的单元型(在H即Map中 可能检测不到)可能也促成个体间的基因功能差异。 单倍组的假定块结构也可导致错误。预期重组和其它重排能影响混合群体中的单 元型块结构，这可能不能通过对"核心"群体的有限分析来揭示。 预期推断(inferred)单元型的分辨能力在如下情况中会受到挑战，即单一染色 体区域中存在两种或更多种具有不同的继承模式(隐性、显性、共显性)、功能不同(疾病 倾向性的、疾病保护性的)、在疾病进展的不同阶段起作用的基因。在两条染色体都促成风 险时(像复合杂合隐性疾病中)和在反式及顺式共显性相互作用与共显性继承基因(诸如 HLA复合物的那些) 一起发生的情况中，分辨能力会是最受考验的。本领域尚未认识到这些 怀疑的重要性。 关于单元型分型关联绘图效用的一项关键测试是鉴定早已通过家谱连锁分析鉴 定出的感兴趣基因区域的能力。在一项重要的测试案例中，关联绘图未能鉴定通过单元型 共享连锁分析鉴定出的、鼻咽癌中遗传风险(RR:下界20-上界无穷)的6p21.3(HLA)区。 这指出了本领域的另一个问题基于非编码的策略的分辨能力不足以检测甚至最强的、与 任何常见人类癌症的遗传关联。 已知或怀疑许多疾病是多基因的。确实，认为大多数疾病是多基因的，而单基因疾 病是例外。由于来自母本和父本基因型的基因的继承样式，涉及多基因疾病的基因的鉴定 在现有技术的方法中是复杂的。如此，虽然现有技术的绘图和基因发现方法在鉴定具有简 单继承模式且简单涉及疾病的基因中是有用的，但是仍然清楚需要更加有力的方法来拆解复杂疾病中涉及的基因。 有利的是提供替代方法来调查细胞的单倍体状态。在给定方法因经济、易于使用、准确度、设备可得性原因或任何其它原因而不合适的情况中，可利用替代方法。因而，本专利技术的一个方面是克服或至少减轻现有技术的问题。具体而言，本专利技术的目标是使用单倍体信息为更精确地基因绘图提供替代方法。 仅仅出于为本专利技术提供背景的目的，在本说明书中包括关于文件、动作、材料、装 置、制品等等的讨论。没有提示或表示任何或所有这些事物构成现有技术基础的一部分或 是本专利技术相关领域的公知常识，就因为它在本申请每一项权利要求的优先权日之前就存在 了。 专利技术概述 本专利技术致力于用于提供受试者的确定性单元型等的原位方法。通过本文所述方法 生成的单元型信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于获得多倍体受试者的遗传信息的原位方法，该方法包括下列步骤：自所述受试者获得生物学样品，所述样品含有（ｉ）至少一种父本衍生ＤＮＡ分子和／或（ｉｉ）至少一种母本衍生ＤＮＡ分子；对任一种或多种所述父本或母本衍生ＤＮＡ分子分析核苷酸序列信息，其中所述分析步骤确定任两种ＤＮＡ标志物是以顺式存在于一条染色体上还是以反式存在于两条姐妹染色体间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科姆J西蒙斯，
申请(专利权)人：西蒙斯单倍体有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]