1、DNA遗传标记简介遗传标记简介TIANGEN BIOTECH(BEIJING)CO.,LTD研发部研发部韩典霖韩典霖Contents第一代第一代DNA遗传标记遗传标记1第二代第二代DNA遗传标记遗传标记2第三代第三代DNA遗传标记遗传标记33一、第一代一、第一代DNA遗传标记遗传标记-DNA指纹指纹克林顿与克林顿与DNADNA指纹指纹4 什么是什么是DNA指纹？指纹？年，年，JeffreysJeffreys用用“限制性片段长度多态性限制性片段长度多态性”的方法分析的方法分析人基因组，检测到多条谱带，在人基因组，检测到多条谱带，在X X光胶片中呈一系列条纹，具光胶片中呈一系列条纹，具有高度的个体
2、特异性，犹如人的指纹，故称之为有高度的个体特异性，犹如人的指纹，故称之为“指纹指纹”技术技术。DNADNA指纹图谱，开创了检测指纹图谱，开创了检测DNADNA多态性（生物的不同个体或不同多态性（生物的不同个体或不同种群在种群在DNADNA结构上存在着差异）的多种多样的手段，如结构上存在着差异）的多种多样的手段，如RFLPRFLP（限制（限制性内切酶酶切片段长度多态性）分析、串联重复序列分析、性内切酶酶切片段长度多态性）分析、串联重复序列分析、RAPDRAPD（随机扩增多态性随机扩增多态性DNADNA）分析等等。各种分析方法均以）分析等等。各种分析方法均以DNADNA的多态性的多态性为基础，产生
3、具有高度个体特异性的为基础，产生具有高度个体特异性的DNADNA指纹图谱，由于指纹图谱，由于DNADNA指纹指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，且仍按简单的孟德尔方式遗图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，且仍按简单的孟德尔方式遗传，成为第一代遗传标记。但该方法的不足之处是技术复杂，周期长传，成为第一代遗传标记。但该方法的不足之处是技术复杂，周期长，费用高；检测中需放射性物质，限制了广泛应用；检测多态性水平，费用高；检测中需放射性物质，限制了广泛应用；检测多态性水平过分依赖限制性内切酶，使多态性降低；过分依赖限制性内切酶，使多态性降低；DNADNA量大，分析速度慢。量大，分析速度慢。5131
4、3个个CODISCODIS基因座以及基因座以及AmelogeninAmelogenin在染色体上位置示意图在染色体上位置示意图二、第二代二、第二代DNA遗传标记遗传标记-STR6 在在9090年代初，包括复旦大学教授金力在内的科学家和年代初，包括复旦大学教授金力在内的科学家和FBIFBI合作，确定了合作，确定了1313个个STRSTR，并论证说这，并论证说这1313个个STRSTR在各种人在各种人群中，即使亲属关系的情况下，还是能很好的区分两个人。群中，即使亲属关系的情况下，还是能很好的区分两个人。美国联邦调查局（美国联邦调查局（FBIFBI）公布了）公布了1313个核心个核心STRSTR位点
5、（简称位点（简称CODISCODIS），经过群体调查，被证实在各类人群中具有高度），经过群体调查，被证实在各类人群中具有高度多态性，并经过多态性，并经过FBIFBI认证，目前已全面应用于各国法医学认证，目前已全面应用于各国法医学实验室，进行亲子鉴定和各类刑事案件的犯罪嫌疑人排除实验室，进行亲子鉴定和各类刑事案件的犯罪嫌疑人排除和认定，以及大的灾难性事故的个体认定（如：塌方、矿和认定，以及大的灾难性事故的个体认定（如：塌方、矿井爆炸、飞机失事等）。井爆炸、飞机失事等）。CODIS起源起源7 短串联重复序列短串联重复序列(short tandem repeats,STR)(short tandem
6、 repeats,STR)或称微卫星或称微卫星DNADNA重复重复序列序列(microsatellitemicrosatellite)是由长度为是由长度为3-73-7个碱基对的短串连重复序列组成个碱基对的短串连重复序列组成的。这些重复序列广泛存在于人类基因组的，平均的。这些重复序列广泛存在于人类基因组的，平均6-10kb6-10kb就出现一个，就出现一个，长度一般小于长度一般小于400bp400bp，且绝大多数位于非编码区。这些序列可以通过，且绝大多数位于非编码区。这些序列可以通过PCRPCR来检测，扩增区域内重复序列的重复次数不同导致来检测，扩增区域内重复序列的重复次数不同导致STRSTR位
7、点的等位点的等位基因分型差异，在电泳分离后，通过放射性同位素，银染和荧光检位基因分型差异，在电泳分离后，通过放射性同位素，银染和荧光检测可区别不同的基因型。测可区别不同的基因型。STRSTR具有分布广泛，信息量大，有高度多态性并遵循孟德尔共显性遗具有分布广泛，信息量大，有高度多态性并遵循孟德尔共显性遗传等优点，目前已广泛应用于遗传制图、遗传连锁性分析、传等优点，目前已广泛应用于遗传制图、遗传连锁性分析、亲子鉴定、亲子鉴定、疾病基因定位和物种多态性研究、疾病基因定位和物种多态性研究、组织移植评价等诸多领域。与组织移植评价等诸多领域。与RFLPRFLP技术及技术及PCR-VNTRPCR-VNTR技
8、术相比，技术相比，STRSTR分型更适合微量、陈旧和降解分型更适合微量、陈旧和降解样本的检验。样本的检验。什么是什么是STR？8 每个每个STRSTR的等位基因数是根据能产生的等位基因数是根据能产生的重复次数来定的，比如的重复次数来定的，比如D3S1358D3S1358，四个碱基顺序的重复次数有四个碱基顺序的重复次数有8 8，9 9，1010，1111，1212，1313，1414，1515共共8 8种，其等种，其等位基因数就是位基因数就是8 8，这，这8 8个等位基因可以个等位基因可以产生产生3636种不同的基因型。假设可能的种不同的基因型。假设可能的基因数出现的概率是一样的话，比如基因数出
9、现的概率是一样的话，比如对对D3S1358D3S1358来说，有来说，有3636个基因型，那个基因型，那么某个特定的人有某种基因型（么某个特定的人有某种基因型（9 9，1515）的概率就是）的概率就是1/361/36。这样这。这样这1313个个STRSTR的不同基因型的产生某个特定的的不同基因型的产生某个特定的基因型组合就是随机概率是基因型组合就是随机概率是8.8x108.8x10(-(-22)22)。事实上，某个。事实上，某个STRSTR的不同基因型的不同基因型在人群中出现的概率是不同的；同样在人群中出现的概率是不同的；同样的基因型，在不同的人群中出现的概的基因型，在不同的人群中出现的概率也
10、会不同。所以，要先从人群中做率也会不同。所以，要先从人群中做样本调查，建立资料库，建立各种样本调查，建立资料库，建立各种STRSTR基因不同基因型在不同人群中的基因不同基因型在不同人群中的稳定概率，然后算出某个特定基因型稳定概率，然后算出某个特定基因型组合随机出现的可能概率。组合随机出现的可能概率。STR的特点的特点Alleles distinguishable by PCR product length9STR新技术新技术 MiniSTRMiniSTR技术是目前解决高度降解技术是目前解决高度降解DNADNA样本的样本的一个新的方向。通过重新设计引物，减少扩增产一个新的方向。通过重新设计引物，
11、减少扩增产物片段长度，使其结合在更靠近核心重复序列的物片段长度，使其结合在更靠近核心重复序列的侧翼序列。理论上，侧翼序列。理论上，MiniSTRMiniSTR技术设计的引物越靠技术设计的引物越靠近核心重复序列，产生的近核心重复序列，产生的STRSTR等位基因片段长度就等位基因片段长度就越短，对于降解越短，对于降解DNADNA的的STRSTR分型成功率就越高。分型成功率就越高。10 STR商业应用商业应用 全球范围内的司法机构在办案过程中使用大量全球范围内的司法机构在办案过程中使用大量DNADNA个个体识别技术，我们通常称作体识别技术，我们通常称作“亲子鉴定亲子鉴定”就是一项具体应就是一项具体应
12、用。其中，经过美国用。其中，经过美国FBIFBI和欧洲认证，并广泛被接受的和欧洲认证，并广泛被接受的DNADNA个体识别检测试剂供应商有两家：分别为美国普洛个体识别检测试剂供应商有两家：分别为美国普洛麦格（麦格（PROMEGA CORPPROMEGA CORP）和美国应用生物系统公司（和美国应用生物系统公司（ABIABI）。目前在中国亲子鉴定市场额为）。目前在中国亲子鉴定市场额为8 8亿，全球市场近亿，全球市场近100100亿美金。由于近亿美金。由于近1010年来，中国大量进口这两家公司的年来，中国大量进口这两家公司的试剂盒和仪器设备（试剂盒和仪器设备（ABIABI是世界上最著名的是世界上最著
13、名的DNADNA测序仪和测序仪和PCRPCR生产商），为了打破这两家公司的技术垄断，国内公生产商），为了打破这两家公司的技术垄断，国内公司和研究单位也瞄准了这一特别市场。司和研究单位也瞄准了这一特别市场。11 20002000年年PromegaPromega公司在全球率先推出经公司在全球率先推出经FBIFBI认证的一次扩增认证的一次扩增1616个基因个基因座的座的DNADNA分型商品化试剂盒分型商品化试剂盒PowerPlex 16PowerPlex 16系统。系统。20092009年，经年，经FBIFBI批批准，升级版准，升级版PowerPlexPowerPlex 16 HS 16 HS系统可
14、被美国国家系统可被美国国家DNADNA索引系统（索引系统（NDISNDIS）的相关实验室所使用，这些实验室参与生成了）的相关实验室所使用，这些实验室参与生成了DNADNA图谱数据图谱数据。PowerPlex 16 HSPowerPlex 16 HS系统于系统于20092009年年3 3月上市，该试剂盒经过优化，可有月上市，该试剂盒经过优化，可有效提升疑难法医样品检测的成功率，简化建立罪犯数据库的工作流程效提升疑难法医样品检测的成功率，简化建立罪犯数据库的工作流程。这一新系统带有更强劲的反应缓冲液，以及热启动的。这一新系统带有更强劲的反应缓冲液，以及热启动的TaqTaq DNA DNA聚聚合酶，
15、这些特性很好地满足了上述技术需求。法医样品经常含有不利合酶，这些特性很好地满足了上述技术需求。法医样品经常含有不利于于DNADNA分型的抑制剂，该系统中经优化的反应缓冲液提高了对常规分型的抑制剂，该系统中经优化的反应缓冲液提高了对常规PCRPCR抑制剂的耐受性，即使是棘手的案件样品，也能得到良好的结果抑制剂的耐受性，即使是棘手的案件样品，也能得到良好的结果。试剂盒的性能亦得到了提高，能够对数据库样品进行直接分析，无。试剂盒的性能亦得到了提高，能够对数据库样品进行直接分析，无需需DNADNA纯化，这既能简化建立罪犯数据库的工作流程，又能最终提高纯化，这既能简化建立罪犯数据库的工作流程，又能最终提
16、高实验室的工作效率。实验室的工作效率。STR商业应用商业应用12 PromegaPromega PowerPlex 16 HS System PowerPlex 16 HS System PowerPlex 16 HSPowerPlex 16 HS系统可以进行系统可以进行1616个基因座个基因座(15(15个个STRSTR位点和位点和1 1个性别位点个性别位点)的复合扩增并用三色荧光进行检测的复合扩增并用三色荧光进行检测.在这些位点中在这些位点中D18S51,D21S11,D18S51,D21S11,TH01,D3S1358,TH01,D3S1358,PentaPenta E E用荧光素标记；
17、用荧光素标记；FGA,TPOX,D8S1179,FGA,TPOX,D8S1179,vWAvWA和和牙釉质蛋白基因用牙釉质蛋白基因用TMRTMR标记；标记；CSF1PO,D16S539,D7S820,D13S317,CSF1PO,D16S539,D7S820,D13S317,D5S818D5S818和和PentaPenta D D用用JOEJOE标记。标记。全部的全部的1616个位点在一管中同时扩增，然后通过单一进样或单一泳道进行个位点在一管中同时扩增，然后通过单一进样或单一泳道进行电泳分析。电泳分析。PowerPlexPowerPlex 16 HS 16 HS系统适用于系统适用于ABI PRI
18、SM 310ABI PRISM 310，31003100和和3100-3100-AvantAvant型型 遗传分析仪，遗传分析仪，Applied Applied BiosystemsBiosystems 3130 3130和和3130 xl3130 xl型遗传分析型遗传分析仪上进行电泳分析。仪上进行电泳分析。STR应用领域及商业价值应用领域及商业价值13 ABI ABI AmnFLSTRAmnFLSTR Identifier PCR Identifier PCRAmpFLSTRAmpFLSTR IdentifilerIdentifiler PCR PCR扩增试剂盒采用最新荧光技术（五色荧光，一
19、个泳道），实现扩增试剂盒采用最新荧光技术（五色荧光，一个泳道），实现了了1616个个STRSTR位点同时扩增同时检测。在这些位点中位点同时扩增同时检测。在这些位点中D18S51,D19S433,TPOXD18S51,D19S433,TPOX和和vWAvWA用用NEDNED染料标记；染料标记；AmelogeninAmelogenin,D5S818,D5S818和和FGAFGA用用PETPET染料标记；染料标记；D2S1338,D3S1358,D2S1338,D3S1358,D13S317,D16S539D13S317,D16S539和和TH01TH01用用VICVIC染料标记；染料标记；CSF1
20、PO,D7S820,D8S1179CSF1PO,D7S820,D8S1179和和D21S11D21S11用用6-6-FAMFAM染料标记。染料标记。AmpFLSTRAmpFLSTR IdentifilerIdentifiler试剂盒的主要特点：试剂盒的主要特点：1.1.五色荧光技术五色荧光技术:五色荧光技术实现了一色荧光标记分子量内标，其余四色荧光五色荧光技术实现了一色荧光标记分子量内标，其余四色荧光 标记为待测样品，在维持扩增产物大小不变的条件下，有效提高了单个泳道标记为待测样品，在维持扩增产物大小不变的条件下，有效提高了单个泳道 分辨的片段数。分辨的片段数。2.2.全部全部1616位点的位
21、点的PCRPCR扩增产物均小于扩增产物均小于350bp350bp，扩增效率及重现性高，支持，扩增效率及重现性高，支持 DNA DNA降解样品的扩增。降解样品的扩增。3.3.IdentifilerIdentifiler试剂盒包括全部试剂盒包括全部1616位点位点STRSTR扩增所需荧光引物，金牌扩增所需荧光引物，金牌TaqTaq酶及酶及PCRPCR扩增扩增 试剂，各位点等位基因梯度试剂，各位点等位基因梯度DNADNA标准品。标准品。STR应用领域及商业价值应用领域及商业价值14 中德美联中德美联 AGCU 17+1 STRAGCU 17+1 STR荧光检测试剂盒荧光检测试剂盒 STR应用领域及商
22、业价值应用领域及商业价值15三、第三代三、第三代DNA遗传标记遗传标记-SNP16人类起源的问题人类起源的问题 中国科学院昆明动物研究所研究员宿兵等人发展了一套中国科学院昆明动物研究所研究员宿兵等人发展了一套Y Y染色体的单核染色体的单核苷酸多态性标记苷酸多态性标记(简称简称SNP)SNP)研究理论，来研究中国人的起源问题。研究理论，来研究中国人的起源问题。为什么选用为什么选用Y Y染色体？是因为染色体？是因为Y Y染色体从遗传角度来说相对更单纯。我们染色体从遗传角度来说相对更单纯。我们知道，每个人都有两套染色体，一套来自父亲，一套来自母亲。在这些染色知道，每个人都有两套染色体，一套来自父亲，
23、一套来自母亲。在这些染色体中，体中，Y Y染色体是男性染色体，只由父亲一方遗传而来，这就减少了基因突变染色体是男性染色体，只由父亲一方遗传而来，这就减少了基因突变率，所以通过率，所以通过Y Y染色体可以更清晰地反映基因遗传的染色体可以更清晰地反映基因遗传的“历史轨迹历史轨迹”。17 金力他们从中国各地找了近金力他们从中国各地找了近1 1万例男性随机样本做实验，通过研万例男性随机样本做实验，通过研究发现，所有样本都只具有究发现，所有样本都只具有M168M168仅有的三种突变。也就是说，这仅有的三种突变。也就是说，这99889988例样本中，例样本中，M89M89、M130M130和和YAPYAP
24、这这3 3个最古老的遗传分子只发生个最古老的遗传分子只发生了三种突变：一种突变成了了三种突变：一种突变成了M89TM89T、M130CM130C和和YAP-YAP-，发生这种突变类，发生这种突变类型的个体最多，有型的个体最多，有93299329例，占例，占93.4%93.4%；一种突变为；一种突变为M89CM89C、M130TM130T和和YAP-YAP-，这种类型的比例占，这种类型的比例占3.7%3.7%，有，有370370例；最后一种突变为例；最后一种突变为M89CM89C、M130CM130C和和YAP+YAP+，有，有290290例，占例，占2.9%2.9%。除了这三种突变外，没有其他
25、。除了这三种突变外，没有其他新的突变种类出现。新的突变种类出现。这个结果和除非洲以外的世界其他地区的基因分型结果是一致的，这个结果和除非洲以外的世界其他地区的基因分型结果是一致的，就是说就是说M168M168在非洲之外的地区没有出现新的突变，也都是只出现了在非洲之外的地区没有出现新的突变，也都是只出现了这三种突变，只有有新的突变样本出现才能说明中国人不一定都是起这三种突变，只有有新的突变样本出现才能说明中国人不一定都是起源于非洲。源于非洲。所以，金力他们检测的这近所以，金力他们检测的这近1 1万名中国男性的样品全都携带有来万名中国男性的样品全都携带有来自非洲的自非洲的“遗传痕迹遗传痕迹”，这从
26、另一个角度又支持了非洲起源学说。，这从另一个角度又支持了非洲起源学说。人类起源的问题人类起源的问题18 什么是什么是SNP？SNPSNP是指在基因组上单是指在基因组上单个核苷酸的变异个核苷酸的变异,包括置包括置换、颠换、缺失和插入换、颠换、缺失和插入。从理论上来看每一个。从理论上来看每一个SNP SNP 位点都可以有位点都可以有4 4 种种不同的变异形式不同的变异形式,但实际但实际上发生的只有两种上发生的只有两种,即转即转换和颠换换和颠换,二者之比为二者之比为2 2:1:1。SNP SNP 在在CGCG序列上出序列上出现最为频繁现最为频繁,原因为原因为CpGCpG二核苷酸上的胞嘧啶残二核苷酸上
27、的胞嘧啶残基基CC是人类基因组中最易是人类基因组中最易发生突变的位点，其中发生突变的位点，其中大多数是甲基化的，可大多数是甲基化的，可自发地脱去氨基而形成自发地脱去氨基而形成胸腺嘧啶胸腺嘧啶T T。19 SNP的特点的特点 SNP SNP 的特点的特点 密度高：在人类基因组中大概每密度高：在人类基因组中大概每1000 1000 个碱基就有一个个碱基就有一个SNPSNP，总量，总量大概是大概是300300万个，密度比微卫星标记更高，可以在任何一个待研究万个，密度比微卫星标记更高，可以在任何一个待研究基因的内部或附近提供一系列标记。基因的内部或附近提供一系列标记。富有代表性：根据富有代表性：根据S
28、NPSNP在基因中的位置，可分为基因编码区在基因中的位置，可分为基因编码区SNPsSNPs（Coding-region Coding-region SNPsSNPs，cSNPscSNPs）、基因周边）、基因周边SNPsSNPs（PerigenicPerigenic SNPsSNPs，pSNPspSNPs）以及基因间）以及基因间SNPsSNPs（IntergenicIntergenic SNPsSNPs，iSNPsiSNPs）等三）等三类。某些位于基因内部的类。某些位于基因内部的SNP SNP 有可能直接影响蛋白质结构或表达水有可能直接影响蛋白质结构或表达水平。因此，它们可能代表疾病遗传机理中的
29、某些作用因素。平。因此，它们可能代表疾病遗传机理中的某些作用因素。遗传稳定性：与微卫星等重复序列多态性标记相比，遗传稳定性：与微卫星等重复序列多态性标记相比，SNP SNP 具有更具有更高的遗传稳定性。高的遗传稳定性。易实现分析的自动化：易实现分析的自动化：SNP SNP 标记在人群中只有两种等位型标记在人群中只有两种等位型(allele)(allele)，故也称为双等位标记，故也称为双等位标记(biallelicbiallelic marker)marker)。这样在检测时只需一个。这样在检测时只需一个“+/-”“+/-”或或“全全/无无”的方式，而无须象检测限制性片段长度多态的方式，而无须
30、象检测限制性片段长度多态性，微卫星那样对片段的长度作出测量，这使得基于性，微卫星那样对片段的长度作出测量，这使得基于SNP SNP 的检测分的检测分析方法易实现自动化。析方法易实现自动化。20 SNP的应用领域的应用领域 SNPSNP的应用领域的应用领域1.1.遗传图谱绘制的标记遗传图谱绘制的标记2.2.疾病诊断和疾病易感基因的鉴别疾病诊断和疾病易感基因的鉴别 通过研究某些基因的单核苷酸多态性的出现频率与个体患病之间的相关性，来鉴别通过研究某些基因的单核苷酸多态性的出现频率与个体患病之间的相关性，来鉴别 疾病的易感基因。疾病的易感基因。3.3.药物基因组学研究和新药筛选药物基因组学研究和新药筛
31、选 疾病的一些重要易感基因可以作为治疗该疾病的靶基因，来进行新型治疗药物的设疾病的一些重要易感基因可以作为治疗该疾病的靶基因，来进行新型治疗药物的设 计和筛选。计和筛选。4.4.药物代谢和药物遗传学药物代谢和药物遗传学 通过研究遗传多态性尤其是单核苷酸多态性与个体对药物敏感性或耐受性的相关性通过研究遗传多态性尤其是单核苷酸多态性与个体对药物敏感性或耐受性的相关性 ,可以阐明遗传因素对药物效用的影响可以阐明遗传因素对药物效用的影响,从而对个体化用药和药物开发提供指导和依从而对个体化用药和药物开发提供指导和依 据。据。5.5.法医鉴定和个体识别法医鉴定和个体识别 和其他多态性标记一样，和其他多态性
32、标记一样，SNPSNP可用于法医鉴定和个体识别，如亲子鉴定。优点是可用于法医鉴定和个体识别，如亲子鉴定。优点是 低突变率低突变率,稳定遗传，可用高通量的方法自动分型。稳定遗传，可用高通量的方法自动分型。6.6.群体遗传学研究和遗传多态性分析群体遗传学研究和遗传多态性分析 SNPSNP位点丰富、稳定且容易对位点丰富、稳定且容易对SNPSNP进行自动化基因分型，可有效快速地分析基因进行自动化基因分型，可有效快速地分析基因 型和表型之间的关系。型和表型之间的关系。故故SNPSNP已经成为群体遗传学研究中的核心成分。已经成为群体遗传学研究中的核心成分。7.7.物种鉴定、菌种鉴定物种鉴定、菌种鉴定21
33、HapMap 国际人类基因组单体型图计划（国际人类基因组单体型图计划（The International The International HapMapHapMap Project Project）是继国际）是继国际人类基因组计划之后人类基因组研究领域的又一个重大研究计划。人类基因组计划之后人类基因组研究领域的又一个重大研究计划。HapMapHapMap计划起始于计划起始于20022002年，由美、加、中、日、英、尼日利亚等国研究机构发年，由美、加、中、日、英、尼日利亚等国研究机构发起、参与及完成。项目共取样起、参与及完成。项目共取样270270个正常个体，其中欧洲个正常个体，其中欧洲303
34、0个三联家系，亚洲个三联家系，亚洲4545个中个中国人，国人，4545个日本人，非洲个日本人，非洲3030个三联家系。一期计划于个三联家系。一期计划于20052005年完成，共成功分型年完成，共成功分型100100多多万个多态性位点，也称单核苷酸多态性（万个多态性位点，也称单核苷酸多态性（SNPSNP）位点，全基因组平均）位点，全基因组平均3kb3kb一个一个SNPSNP位点位点。二期数据共成功分型。二期数据共成功分型300300多万个多万个SNPSNP位点，密度约为一期数据的位点，密度约为一期数据的3 3倍，构建起一张精倍，构建起一张精度更高信息更完整的多人种遗传多态图谱。可以说正是这些遗传
35、多态位点的存在，在度更高信息更完整的多人种遗传多态图谱。可以说正是这些遗传多态位点的存在，在遗传体质上，你我之间有了个体差异，不同人种之间有了种群差异。遗传体质上，你我之间有了个体差异，不同人种之间有了种群差异。HapMapHapMap的构建分为三个步骤：（的构建分为三个步骤：（a a）在多个个体的）在多个个体的DNADNA样品中鉴定单核苷酸多样品中鉴定单核苷酸多态性（态性（SNPsSNPs）；（）；（b b）将群体中频率大于）将群体中频率大于1%1%的那些共同遗传的相邻的那些共同遗传的相邻SNPsSNPs组合成单体型组合成单体型；（；（c c）在单体型中找出用于识别这些单体型的标签）在单体型
36、中找出用于识别这些单体型的标签SNPsSNPs。通过对图中的三个标签。通过对图中的三个标签SNPsSNPs进行基因分型，可以确定每个个体拥有哪一个单体型。进行基因分型，可以确定每个个体拥有哪一个单体型。22SNP与个性化诊疗与个性化诊疗 有的人吸烟喝酒却长寿，也有人自幼就病痛缠身；同一种治疗肿瘤的药物对一些人有的人吸烟喝酒却长寿，也有人自幼就病痛缠身；同一种治疗肿瘤的药物对一些人非常有效，对另一些人则完全无效。这是为什么？答案是他们基因组中存在的差异。非常有效，对另一些人则完全无效。这是为什么？答案是他们基因组中存在的差异。这种差异很多表现为单个碱基上的变异，也就是单核苷酸的多态性（这种差异很
37、多表现为单个碱基上的变异，也就是单核苷酸的多态性（SNPSNP）。）。SNPSNP有望有望成为预测疾病发生、病程进展、治疗效果以及预后的重要遗传标记。成为预测疾病发生、病程进展、治疗效果以及预后的重要遗传标记。在现代医学发展史上，人们大致经历了三次革命。其中，第三次医学革命是在现代医学发展史上，人们大致经历了三次革命。其中，第三次医学革命是19901990年年代中期出现的医学个性化诊疗的新趋向，其背景是分子生物学，特别是随着人类基因代中期出现的医学个性化诊疗的新趋向，其背景是分子生物学，特别是随着人类基因组研究的不断深化，使人们认识到疾病的发生、发展往往与患者特定的遗传背景有关组研究的不断深化
38、，使人们认识到疾病的发生、发展往往与患者特定的遗传背景有关。为此，在今后的疾病诊断和治疗中，医生将更多考虑患者的遗传背景。为此，在今后的疾病诊断和治疗中，医生将更多考虑患者的遗传背景。指导个性化预防指导个性化预防 例如，例如，JeeJee SH SH等人对宫颈癌患者进行分析时，发现等人对宫颈癌患者进行分析时，发现FHITFHIT基因的一个基因的一个SNPSNP位点与宫颈位点与宫颈癌易感性之间存在关联性。癌易感性之间存在关联性。Zhou WZhou W等人采用荧光定量等人采用荧光定量PCRPCR方法，分析了两条常染色体方法，分析了两条常染色体上的上的2020个个SNPSNP，从而检测早期结肠癌患
39、者的等位基因位点，判断病人的预后情况。，从而检测早期结肠癌患者的等位基因位点，判断病人的预后情况。指导个性化治疗指导个性化治疗 服同一种药物，有人觉得神效，有人却产生副作用，这种差异性都可以通过对比个服同一种药物，有人觉得神效，有人却产生副作用，这种差异性都可以通过对比个体间体间SNPSNP的差异来探索。后基因组时代的研究重点就是针对不同的个体进行个体化治的差异来探索。后基因组时代的研究重点就是针对不同的个体进行个体化治疗。因此疗。因此SNPSNP研究已经成为个体化医疗趋势下最具发展潜力的应用工具，未来针对个研究已经成为个体化医疗趋势下最具发展潜力的应用工具，未来针对个人基因型而给予的个体化治疗，将更加有效，副作用也更少。人基因型而给予的个体化治疗，将更加有效，副作用也更少。23SNP的研究方法的研究方法24SNP的研究方法的研究方法
