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PCR芯片是什么?

nh327739032 2008-05-11 09:51:03 531  浏览
  • PCR芯片是干什么的?我只知道好象是用在生物科学方面... PCR芯片是干什么的?我只知道好象是用在生物科学方面 展开

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  • dfhgghikt 2008-05-12 00:00:00
    PCR技术从过去10多年微机电技术(MEMS)和微分析分离技术的发展来看,分析过程的集成化和分析仪器的微小化是当今化学和生命科学领域中一个重要的发展方向,它有利于减少污染、降低能耗和提GX率。这种发展Z终要达到的目的是将实验室移植到芯片上(芯片实验室lab-on-a-chip)或变成一个微全分析系统(micro total analytical system μTAS)[2]。这将为有毒反应实验室、生物实验室特别是临床诊断实验室、法医野外检测提供极大的方便。近年来生物工作者对微流控芯片技术产生了极大的兴趣。

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  • 姚坤华 2008-05-12 00:00:00
    聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction),简称PCR,是一种分子生物学技术,用于放大特定的DNA片段。可看作生物体外的特殊DNA复制。 生物芯片是现代微加工技术和生物科技相结合的产物,是通过光刻或者生物分子自组装技术,在平板载体内部或者表面制作出的可以完成一定生物反应功能的微装置。根据用途不同,生物芯片主要分为两大类,一类是生物电子芯片,用于生物计算机等生物电子产品的制造。另一类是生物分析芯片,用于各种生物大分子,细胞组织的操作以及生物化学反应检测。 PCR芯片就是用PCR技术做的生物芯片,主要作用是PCR反应扩增出了高的拷贝数,下一步检测就成了关键。荧光素(溴化乙锭,EB)染色凝胶电泳是ZZ常用的检测手段。电泳法检测特异性是不太高的,因此引物两聚体等非特异性的杂交体很容易引起误判。但因为其简捷易行,成为了主流检测方法。近年来以荧光探针为代表的检测方法,有逐渐取代电泳法的趋势。

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PCR芯片是什么?
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PCR 606J是什么管子?
我家的消毒碗柜上格的臭氧发生器经常坏,买新的换上,费时费力费银子,经检查绝大部分的故障是在里面的三极管坏了,其型号是PCR 606J,小功率,查资料没找到这种型号,用MCR的单向可控硅换上,没有臭氧输出,用普通的硅三极管也不行,我想用中功率的管子换上,... 我家的消毒碗柜上格的臭氧发生器经常坏,买新的换上,费时费力费银子,经检查绝大部分的故障是在里面的三极管坏了,其型号是PCR 606J,小功率,查资料没找到这种型号,用MCR的单向可控硅换上,没有臭氧输出,用普通的硅三极管也不行,我想用中功率的管子换上,希望能用上几年,请教高手,用什么管子好?谢谢! 展开
2018-12-02 03:37:27 493 0
naica®微滴芯片数字PCR系统助力微生物菌株分群

导读

反刍动物是指具有反刍习性的一类哺乳动物,如牛、羊、长颈鹿、兔子等。反刍动物采食一般比较匆忙,大部分未经充分咀嚼就吞咽进入瘤胃,经过瘤胃浸泡和软化一段时间后,食物经逆呕重新回到口腔,经过再咀嚼混入唾液并再吞咽进入瘤胃,这种行为称为反刍行为。反刍动物的食物种类比其他种类的动物更丰富,结构组成也更复杂,但草料中的粗纤维含量较高导致其难以消化,反刍动物依赖于胃部微生物群的代谢能力来消化各种物质,但其转化效率低也是养殖业广泛关注的问题。

虽然已有研究证明瘤胃中不同微生物的活性可以调节宿主利用植物生物能量的能力,但定植于宿主瘤胃中的微生物却很少受到关注。奥地利维也纳兽医大学的Cameron等人在Research Square在线发表了题为《Differential partitioning of key carbon substrates at the rumen wall by recently diverged Campylobacteraceae populations》的研究论文。文章采用多重数字PCR(dPCR)量化同一菌科的两种菌群,分析反刍动物瘤胃上的定植菌群分布及生物进化动态,为今后畜牧业提高动物代谢能力的研究提供了新思路。

应用亮点:

▶  宏基因组测序发现瘤胃上皮细胞中弯曲杆菌科两个种群的基因序列高度相似,利用naica®微滴芯片数字PCR系统可以对两个种群进行精准量化。

▶ 使用不同培养添加物后,可以利用naica®微滴芯片数字PCR系统进行微生物种群分布跟踪。

研究成果:

作者通过对瘤胃上皮微生物组的16S rRNA扩增子分析发现了一个优势菌株(OTU)为弯曲杆菌科(Campylobacteraceae),并通过宏基因组测序发现该OTU两个主要种群Ca. C. stinkeris与Ca. C. noahi的基因含量高度相似,但pgl(蛋白质糖基化)操纵子不同。

为了探究Ca. C. stinkerisCa. C. noahi两个种群空间分布的差异,作者通过naica®微滴芯片数字PCR系统比较了这两个种群在不同动物瘤胃乳突离上皮壁最近和最远两个位置的含量。结果发现不同动物的两个种群在这两个位置的比例接近。

▲图1 Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在动物瘤胃乳突顶端和隐窝的含量比例。A)从乳突切片两个位置提取DNA使用dPCR进行定量分析。B) Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在动物瘤胃乳突两个位置的含量比例。横坐标为取样动物的名字。

然后作者使用naica®微滴芯片数字PCR系统对两种菌群进行生长和适应性测定,数据显示Ca. C. stinkeris可以在以醋酸盐为主要碳源时积累的生物量,更好地生长,但被丙酸盐抑制,而Ca. C. noahiz在任何一种添加物存在的情况下在都没有检测到生长优势。因此,作者推断可能存在一些其他机制来最小化竞争,这种机制通过某些代谢生态位维度上的分化,防止它们生长动力学的重叠来支持两个种群的共存。

▲图2 醋酸盐利用和丙酸盐抗性检测。A)通过种群特异性dPCR,评估添加5 mM醋酸盐(acetate)或丙酸盐(propionate)对生物量积累的影响。分别用单个菌株(左,单一培养)和竞争菌株(右,共培养)进行了实验。

通过数字PCR这种定量技术,作者发现在瘤胃乳突的顶端和隐窝都分布有这两种优势菌群,且与上皮细胞分布数目无显著的相关性。另外,这两种菌群能够促进相关脂肪酸的代谢,进而发挥促进食物消化的功能。该文章为通过调节反刍动物体内某些盐离子浓度来调节优势菌群的分布比例进而提升消化能力提供了思路。


2022-11-07 15:01:09 165 0
PCR 进行的基本条件是什么??
还有做PCR扩增DNA片段实验的时候,延长变性时间对反应有什么影响?~小弟没分了,但很急要!由衷感谢各位前辈地回答!分以后补上.
2017-05-26 05:43:15 520 1
naica®微滴芯片数字PCR系统量化造血干细胞移植儿童巨细

导读

中国疾病预防控制中心国家病毒病预防控制研究所和中国首都儿科研究所的科学家在Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology上发表了题为The Viral Load of Human Cytomegalovirus Infection in Children following Hematopoietic Stem Cell Transplant by Chip Digital PCR的文章。文中应用naica®微滴芯片数字PCR系统建立了芯片数字PCR(cdPCR)方法,能够精准定量HSCT前后儿童HCMV感染的病毒载量。质粒pUC57-UL83的cdPCR检测限为103拷贝/ml,qPCR检测限为297拷贝/ml。cdPCR检测HCMV AD169毒株的结果为146拷贝/ml,表明cdPCR的灵敏度高于qPCR。

人类巨细胞病毒(HCMV)是一种普遍存在的β-疱疹病毒,已感染发展中国家高达90%的人口。作为一种常见病原体,HCMV感染在免疫抑制个体中引起了显著的发病率和死亡率,特别是在接受了造血干细胞移植(HSCT)的患者中,原因是原发感染后潜伏感染的主要靶细胞是造血细胞。对于HSCT后的高危儿童,应在出现临床症状之前检测HCMV感染,因为HCMV病毒的载量及变化与HSCT儿童HCMV感染的发展和严重程度高度相关。因此,HCMV病毒载量的定量检测对患儿的治疗至关重要。

应用亮点:

▶  使用naica®微滴芯片数字PCR系统开发了一种快速、直观、简便和准确的检测HSCT前后儿童HCMV病毒的绝对定量方法。

▶ 通过质粒和培养毒株验证naica®微滴芯片数字PCR系统灵敏度、特异性和重复性。

实验方法:

作者从首都儿科研究所儿童医院收集了122名异体造血干细胞移植患儿、3名自体造血干细胞移植患儿样本(男/女:73/52),中位年龄7.5岁。该研究通过质粒和培养毒株验证naica®微滴芯片数字PCR系统灵敏度、特异性和重复性均优于qPCR。在HSCT前后,通过qPCR和cdPCR检测所有供体和受体血清中的HCMV病毒载量。

实验结果:

作者通过含有pUC57-UL83基因的质粒DNA分别评估cdPCR和qPCR的动态范围。cdPCR的检测限 (LOD) 为103拷贝/ml (2.0拷贝/反应),qPCR的LOD为297拷贝/ml。结果表明,cdPCR的灵敏度高于qPCR。

为了评估cdPCR数据的重现性,作者使用质粒建立了HCMV DNA拷贝数的标准曲线。分析cdPCR检测的变异系数(CV、标准差/平均值)。结果表明,cdPCR检测具有良好的重复性(CV<15%)。稀释质粒的预期值与cdPCR检测值之间也具有良好的一致性(cdPCR检测值与稀释质粒的预期值R= 0.979, P< 0.05, qPCR检测值与稀释质粒的预期值R= 0.939, P< 0.05)。

▲图1 通过标准曲线评估cdPCR检测的HCMV DNA拷贝数的变化。黑线显示质粒DNA的标准曲线。不同的散点是通过cdPCR测试到的HCMV DNA拷贝数。

作者又使用HCMV AD169毒株验证cdPCR的灵敏度。qPCR可以检测到5.67×10 TCID50/ml HCMV DNA,但不能检测到5.67 TCID50/ml HCMV DNA。cdPCR可以检测5.67 TCID50/ml病毒的HCMV DNA。cdPCR的灵敏度优于qPCR。

为了验证cdPCR方法的敏感性以及是否可以用于HSCT患者血液中的HCMV检测,作者通过qPCR和cdPCR检测了125例HSCT后儿童的全血样本。在38份cdPCR阳性样本中,有4份qPCR阴性样本。在91份qPCR阴性样本中,有4份cdPCR阳性。结果如表1所示。

HCMV在125个HSCT患儿的检出率为30.40% (38/125),HCMV病毒载量范围为107拷贝/ml-6600拷贝/ml。男性组的检出率为30.14% (22/73),女性组的检出率为30.77% (16/52)。在0-12岁HSCT后HCMV阳性儿童中,HCMV的检出率为89.47% (34/38)。在0-6岁组中,男性的检出率为25.64% (10/39),女性的检出率为22.58% (7/31)。在7-12岁组中,男性的检出率为39.29% (11/28),女性的检出率为40% (6/15)。12岁以上患儿HCMV检出率为33.33% (4/12),男性检出率为16.67% (1/6),女性检出率为50% (3/6)。结果如表3所示。

综上所述, cdPCR方法在HCMV检测领域比qPCR更敏感,能快速、直观、简便和准确的检测HSCT患儿HCMV感染率及病毒载量。


参考文献:

1.P. Griffiffiffiths, I. Baraniak, and M. Reeves, “,e pathogenesis of human cytomegalovirus,” Journal of Pathology, vol. 235, no. 2, pp. 288–297, 2015.

2.L. Dupont and M. B. Reeves, “Cytomegalovirus latency and reactivation: recent insights into an age old problem,” Reviews in Medical Virology, vol. 26, no. 2, pp. 75–89, 2016.


naica®六通道微滴芯片数字PCR系统

法国Stilla Technologies公司naica®六通道微滴芯片数字PCR系统,源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术,自动化微滴生成和扩增,每个样本孔可实现6荧光通道的检测,智能化识别微滴并进行质控,3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。


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芯片的高重复性是什么意思
生物芯片具有高重复性的特点,请问它的高重复性指的是什么意思?谢谢... 生物芯片具有高重复性的特点,请问它的高重复性指的是什么意思?谢谢 展开
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半导体芯片的上下金属电极是什么
 
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naica®微滴芯片数字PCR系统应用于废水处理污泥中新冠病

导读

自2019年底新冠肺炎疫情爆发以来,已经在人类粪便和城市废水中广泛检测到SARS-CoV-2。新冠病人的粪便可以重复检测到SARS-CoV-2 RNA(有时甚至在呼吸道样本已经检测不到的情况下),并且与疾病的临床严重程度无关。在多个国家的城市废水中也广泛检测到SARS-CoV2 RNA,但检测到的浓度比人的粪便低几个数量级。未经处理的废水中SARS-CoV-2 RNA的存在导致了基于废水的流行病学(WBE)的发展,以早期检测社区新型冠状病毒肺炎的传播,这也引起了人们对废水处理(WWT)过程尤其是在其终产物WWT污泥中SARS-CoV-2的命运以及相关风险的关注。

法国巴黎地区跨省废水处理工会(SIAAP)和巴黎萨克莱大学的科学家在Environmental Research发表了题为Fate of SARS-CoV-2 coronavirus in wastewater treatment sludge during storage and thermophilic anaerobic digestion的文章。文中应用naica®微滴芯片数字PCR系统对WWT污泥中SARS-CoV-2进行绝对定量,为持续监测WWT污泥中的新冠病毒载量提供了具有应用价值的检测方法。

应用亮点:

▶  使用naica®微滴芯片数字PCR系统开发了一种快速、直观、简便的WWT污泥中SARS-CoV-2绝对定量的方法。

▶ naica®微滴芯片数字PCR系统可以实时监测高热厌氧消化后WWT污泥中SARS-CoV-2载量,不受抑制剂影响,特别适合低浓度,低丰度样本。

实验方法:

作者采集了不同的废水处理厂的新鲜污泥,研究WWT污泥在储存 (4℃、室温) 或高热厌氧(AD)消化 (50℃)后SARS-CoV-2稳定性。部分污泥中掺入了新型冠状病毒肺炎患者中分离出的SARS-CoV-2颗粒和/或BCoV(牛冠状病毒)作为加标对照。作者通过RT-qPCR测定了新鲜WWT污泥在4℃和室温条件下SARS-CoV-2颗粒RNA的载量。为了降低可能含有的PCR抑制剂对样品中SARS-CoV-2检测的影响,作者使用灵敏度更高的naica®微滴芯片数字PCR系统,持续监测高热厌氧消化5天过程中SARS-CoV-2颗粒的RNA水平。

实验结果:

新鲜WWT污泥在4℃ 55天和20℃左右环境温度25天储存条件下SARS-CoV-2颗粒的RNA的载量维持在一个相对稳定的水平。但在高热厌氧消化过程中,SARS-CoV-2和BCoV RNA水平迅速下降,持续5天处理后最终水平接近检测极限。

▲图1  部分污泥中掺入了新型冠状病毒肺炎患者中分离出的SARS-CoV-2颗粒和/或BCoV(牛冠状病毒)作为加标对照。该图展示了加标或未加标的新鲜 WWT 污泥在高热厌氧消化过程中SARS-CoV-2和BCoV RNA 水平的动态变化。为了降低可能含有的PCR抑制剂对样品中SARS-CoV-2检测的影响,作者使用抑制剂耐受能力更佳的naica®微滴芯片数字PCR系统来检测高热厌氧消化过程中的SARS-CoV-2水平。GU/g:厌氧消化反应器样品中每克含有的基因组单位。

期刊介绍:

Environmental Research创刊于1967年,隶属于爱思唯尔出版集团。该杂志的主要发表评估化学品和微生物污染对人类健康影响的文章,2022年影响因子8.431,JCR分区为Q1。

参考文献:

1.Adelodun B, Kumar P, Odey G, et al. A safe haven of SARS-CoV-2 in the environment: prevalence and potential transmission risks in the effluent, sludge, and biosolids. Geosci, 2022, 101373.

2.Ahmed W, Bertsch P M, Bibby K, et al. Decay of SARS-CoV-2 and surrogate murine hepatitis virus RNA in untreated wastewater to inform application in wastewater-based epidemiology. Environ, 2020a, 191, 110092.


2022-10-13 10:43:59 163 0
naica®微滴芯片数字PCR系统精准量化胰岛素编码基因DN

导读

在过去的几十年中,糖尿病的发病率在显著增长。除了不健康的生活方式外,环境污染物被认为是糖尿病发生的危险因素。多环芳烃 (PAH)是一类含有2-7个芳环的有机化合物,由自然和人类活动产生并广泛存在的污染物。流行病学研究表明,PAHs水平与成人和儿童的肥胖和二型糖尿病相关。

厦门大学生命科学学院细胞应激生物学国家重点实验室的研究人员在Ecotoxicology and Environmental Safety上发表了题为《Prenatal exposure to a mixture of PAHs causes the dysfunction of islet cells in adult male mice: Association with type 1 diabetes mellitus》的文章。文中应用naica®微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因DNA甲基化水平进行量化,揭示了产前暴露于多环芳烃混合物对成年雄性小鼠胰岛细胞功能的不良影响。

应用亮点:

▶  使用naica®微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因启动子甲基化水平进行量化。

▶ 在产前暴露于500µg/kg PAHs的小鼠中,胰岛素编码基因启动子的甲基化水平显著升高。

▶ 产前暴露于PAHs可能促进I型糖尿病的发病。

作者使用8种PAHs的混合物进行了实验,以研究产前PAHs对成年期胰岛细胞功能和质量的影响,同时试图阐明 I型糖尿病发病的环境原因。他们分离了成年雄性小鼠的胰岛,对胰岛素编码基因的启动子DNA甲基化水平进行分析。

研究成果:

▲图1. 产前暴露于多环芳烃对成年雄性小鼠胰岛素编码基因甲基化水平的影响。(A) 数字PCR结果代表性一维图。(B)胰岛素编码基因启动子甲基化水平。(每个处理三只母鼠, 每只母鼠取一个雄性后代) 。

在本研究中,子宫内暴露于500µg/kg PAHs的小鼠胰岛中胰岛素编码基因启动子中的DNA甲基化水平显著增加,同时胰岛素编码基因转录显著下调。

▲图2. 不同PAHs浓度对胰岛素编码基因转录水平的影响


期刊介绍:

Ecotoxicology and Environmental Safety 1977创刊,隶属于爱思唯尔出版集团。是一份多学科交叉期刊,主要研究环境污染对包括人类健康在内的生物体的暴露和影响。最新影响因子为7.129。


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naica®微滴芯片数字PCR准确检测精细胞中tRFs差异表

导读

除了在蛋白质翻译中的作用外,tRNA可以被切割成较短的生物活性片段,称为tRNA片段(tRFs)。来自精细胞的特定tRFs可以引起第二代小鼠中代谢紊乱。因此,种系细胞中的tRFs是表观遗传的一种机制,然而压力和毒素会导致tRFs模式的改变。华盛顿大学妇产科临床研究部的研究人员在MOLECULAR HUMAN REPRODUCTION上发表题为《Men who inject opioids exhibit altered tRNA-Gly-GCC isoforms in semen》的文章。本研究对注射类药物(一个重要的压力源)是否会影响生殖细胞中的tRFs感兴趣。研究者对来自注射阿pian类药物病人(PWID)和非药物使用对照组精液来源外泌体及精母细胞进行了RNA测序。测序后采用naica®微滴芯片数字PCR技术验证数据,该技术的应用为药物滥用相关生育问题的研究提供了新的策略和方法。

阿pian药物滥用对生殖系统的影响一直备受关注。近期一项研究揭示了注射阿pian类药物的男性精液中tRNA-Gly-GCC外泌体的变化。该研究通过数字PCR技术检测tRNA-Gly-GCC外泌体,发现未注射阿pian类药物的男性与注射阿pian类药物的男性精液中tRNA-Gly-GCC外泌体存在显著差异。

tRNA-Gly-GCC外泌体在精子发生和成熟过程中扮演关键角色。研究结果表明,这些差异可能与精子质量和生育能力的下降有关。naica®微滴芯片数字PCR技术在本研究中的应用,不仅提供了高灵敏度和高准确性的检测方法,对揭示阿pian类药物对生殖系统的影响具有重要意义。

应用亮点:

▶  naica®微滴芯片数字PCR技术可以在RNA浓度低于检测下限的样品中检测两种tRFs形式。

▶ naica®微滴芯片数字PCR结果与RNA测序结果具有很好的相关性,但比测序具有更高的灵敏度和准确性,有助于深入了解长期使用阿pian类药物的生物学影响。

研究结果:

▲图1.男性长期使用阿pian类药物导致精子中tRF-Gly亚型比例的变化,使用naica®微滴芯片数字PCR技术定量tRFs。成熟精子细胞通过45-90% Percoll梯度纯化,并使用核苷素试剂盒分离小RNA。cDNA使用一种特定的茎环RT引物与“长”tsRNA亚型(53个核苷酸长)或另一种靶向“短”tsRNA变体(32个核苷酸长)的特定RT引物生成。(A)每微升cDNA中“长”tRF Gly-GCC亚型的浓度。(B)每微升cDNA中“短”tRF Gly-GCC亚型的浓度。(C)“长”与“短”tRF Gly-GCC亚型的比例。(D)每微升cDNA中miR100-5p的浓度。“C”:对照组(不注射药品的男性);“PWID”:阿pian药物注射组。P值通过单尾曼-惠特尼U检验计算。对照组:n=10,PWID组:n=13。


研究发现,对照组中超过90%的reads到较短的Gly-GCC tRF,而在PWID中只有45%的读数。相比之下,对照组中只有4.1%的reads到更长的tRF,而PWID为45.6%。PWID的长/短tRF比显著高于对照组。同时发现精液来源的外泌体中小核仁RNA(snoRNA)表达差异。尽管无法确立PWID的发现与阿pian类药物使用之间的直接联系,但研究表明阿pian类药物注射和/或相关多药使用习惯和生活方式改变可能会影响表观遗传。这为阿pian类药物使用的可遗传影响提供了证据,并为进一步研究其跨代健康影响的机制奠定了基础。

数字PCR技术在研究PWID中差异表达的tRFs方面发挥了重要作用。由于精液中含有复杂的细胞混合物,意味着其中含有抑制剂,对于PCR的扩增有很大影响。但数字PCR有抗抑制剂干扰的特点,所以对于这类复杂样本的检测更为适用。文章中数字PCR和测序各自发挥了作用:测序用于发现长tRF和短tRF,而数字PCR则准确检测了tRF片段的表达差异,进而验证了测序的结果。这一发现表明,数字PCR在研究tRFs和其他非编码RNA片段方面具有显著的优势。数字PCR不仅可以在tRFs和其他类似的研究中提供更为精确的结果,还可以在诸如癌症、遗传学和传染病等领域发挥关键作用。


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2023-04-25 09:55:21 111 0
naica®微滴芯片数字PCR系统精准检测不同西瓜种质之间C

导读

西瓜 (Citrullus lanatus, 2n=22)是世界第三大水果,是世界各地种植的重要经济作物,也是一种受欢迎的新鲜水果,含有糖、番茄红素和瓜氨酸等有益人体健康的化合物。研究人员通过杂交开发了大量西瓜品种以满足消费者的偏好。但长期栽培和对果实品质性状的筛选,不同地理区域采集的栽培西瓜显示出较低的遗传多样性,因此需要更多的遗传种质资源用于可持续生产西瓜的创新品种。

参考基因组对于性状和基因发现是必不可少的。西瓜基因组测序工作始于十几年前。除西瓜基因组初稿外,自2019年以来已经发布了三个高质量的西瓜参考基因组。然而,每个基因组仍然不完整,存在许多空白。高质量的参考基因组与从相同遗传库产生的突变体数据相结合,将有助于发现和分离遗传和育种所需的突变体。无缺口参考基因组是基因组组装的最终目标,为识别“暗物质”区域中的独特基因和结构变异带来了新的机会。

北京大学高等农业科学研究所科研人员在Molecular Plant(JCR分区Q1,影响因子21.9496)上发表了题为《A telomere-to-telomere gap-free reference genome of watermelon and its mutation library provide important resources for gene discovery and breeding》的文章。研究者使用西瓜优良近交系G42组装了一个T2T(telomere-to-telomere)无缺口参考基因组,弥补了当前可用参考基因组中所有剩余的组装缺口。通过基因组信息比对识别了甜西瓜种质中一个包含ClTST2(液泡膜糖转运蛋白)基因的17.5 kb串联重复序列(sv04611)。该研究应用naica®微滴芯片数字PCR系统对西瓜CITST2基因的拷贝数进行检测,证实了不同西瓜种质之间CITST2基因拷贝数存在差异,甜西瓜种质中CITST2基因的拷贝数增加可能是造成糖含量增加的原因。

应用亮点:

▶  使用naica®微滴芯片数字PCR系统对甜西瓜和不甜西瓜种质之间CITST2基因拷贝数的差异进行准确定量。

▶ 甜西瓜和不甜西瓜种质中CITST2基因分别为两个拷贝和单个拷贝。

▶ CITST2基因的拷贝数变异可能会改变西瓜糖含量。

G42基因组组装比其他参考基因组组装具有更高的完整性和准确性,为更准确地描述基因结构变异(SVs)提供了更多的数据支撑。数字PCR技术已被证明可以灵敏可靠地检测拷贝数变异的核酸绝对定量工具。该研究采用naica®微滴芯片数字PCR系统精确定量不同西瓜种质之间CITST2基因拷贝数的差异,验证了无缺口参考基因组识别SVs的准确性。

研究成果:

本研究成功组装出G42 西瓜的T2T无缺口参考参考基因组,包括所有22个端粒和11个着丝粒的信息。利用无缺口参考基因组数据,研究者识别了甜西瓜种质(97103和G42)sv04986结构中一个包含ClTST2基因的17.5 kb串联重复序列(sv04611)。这是不甜西瓜种质(PI 595203和PI 296341-FR)基因组中不存在的。ClTST2基因编码一种定位于液泡的糖转运蛋白,其表达与西瓜果肉中的糖积累呈正相关。

▲图1. (A)sv04986 结构在甜西瓜(97103和 G42)和不甜西瓜(PI 595203和PI 296341-FR)种质中含有 ClTST2 基因。甜西瓜种质中存在一个17.5kb的串联重复序列sv04611,包含2bp的CA插入突变。红色箭头代表引物 ClTST2-R8/ClTST2-F3的位置。(B)使用ClTST2-R8/ ClTST2 -F3 引物扩增四个西瓜种质DNA 样本的结果。

随后作者使用naica®微滴芯片数字PCR系统对甜西瓜和非甜西瓜种质之间CITST2基因拷贝数的差异进行了准确定量。FAM通道仅能检测到存在CA插入突变的区域。HEX通道用于检测ClTST2基因。CY5通道检测的是西瓜中的单拷贝内参基因Actin。当CITST2基因为双拷贝时,FAM/HEX/CY5拷贝数比约为1:2:1。当CITST2基因为单拷贝时,FAM/HEX/CY5拷贝数比约为0:1:1。数据显示两个不甜西瓜的种质仅包含单拷贝CITST2基因,而甜西瓜种质在包含两个拷贝CITST2基因。

▲表1.利用dPCR技术估算甜和不甜西瓜种质中CITST2基因拷贝数

期刊介绍:

Molecular Plant (《分子植物》)是由中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所(IPPE)与中国植物生理与植物分子生物学学会(CSPP)主办,中科院上海生命科学信息中心生命科学期刊社承办的学术期刊,创刊于2008年。2022最新JCR分区Q1,影响因子21.9496。


2022-09-26 16:45:07 171 0

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