naica®微滴芯片数字PCR系统对韩牛分子标记物的准确评估助力种质鉴定

导读

韩牛（Bos taurus coreanae）是一种驯化的哺乳动物，在韩国消费市场作为食物资源，其牛肉消费量远超其他品种，这种消费模式导致了区分韩牛和其他牛品种的分子研究的出现。不仅是牛，其他经济动物的不同品种在市场中的经济价值也存在较大的差异，所以准确进行种质鉴定势在必行。

在之前的一项研究中，使用传统的PCR方法和Sanger测序验证确定了由TE关联缺失事件产生的韩牛特异性SV。它可以用作区分不同牛品种的分子标记（即韩牛与荷斯坦牛）。然而，PCR存在缺陷，每个样品都有各种最终拷贝定量。为了克服传统PCR的局限性，并准确评估先前研究中确定的韩牛特异性SV位点，檀国大学生物医学科学系联合畜牧研究所和檀国大学医学院，使用naica️®微滴芯片数字PCR系统对韩牛特异性SV位点进行了更为精确的检测，并将成果《Quantitative evaluation of the molecular marker using droplet digital PCR》发表在Genomics & Informatics杂志上。

转座元件（TEs）约占牛基因组的一半。它们可以是一个强大的物种特异性标记，在基因组进化时没有结构变异（SV）的回归突变。因此，作者应用naica️^®微滴芯片数字PCR系统对韩牛特异性SV进行准确的定量检测。虽然样品在韩牛群体中的等位基因频率变化较低，但naica️^®微滴芯片数字PCR系统可以通过绝对定量进行高灵敏度检测，可以做到比PCR更准确的定量。所以naica️^®微滴芯片数字PCR系统平台相比于传统PCR更适用于分子标志物的定量评价。

应用亮点：

▶  使用naica^®微滴芯片数字PCR系统对韩牛特异性SV进行准确的定量检测。

▶ dPCR测定在计数单分子和分析特定群体的少量拷贝时可以高精度地定量，与qPCR相比，具有更高的准确性。

▶ 经过sanger测序，确定了naica️^®微滴芯片数字PCR系统检测准确无误，且操作和成本均低于测序。

▶ naica️^®微滴芯片数字PCR系统适用于分子标志物的定量评价。

实验方法：

检测样本信息：

共提取了五个棕色韩牛DNA和五个荷斯坦DNA作为实验样本。

检测方法：

为了更准确地检测韩牛特异性SV，将“Del_96”位点应用于naica️^®微滴芯片数字PCR系统（Stilla Technologies）。进行naica️^®微滴芯片数字PCR系统前确认韩牛和荷斯坦牛的DNA的浓度定量。FAM引物组和FAM探针用于检测韩牛和荷斯坦牛基因组。VIC引物组和VIC探针设计在韩牛特异性缺失（图 1B)。因此，FAM引物组和FAM探针（阳性对照）设计在所有牛DNA中检测。VIC引物组和VIC探针设计用于仅检测韩牛的荧光。

▲图 1B

实验结果：

FAM染料在所有牛基因组中均被检测到，VIC染料仅在韩牛样品中显示出显著的检测。这表明所有韩牛基因组都包含特定的缺失序列（Del_96区域）。在韩牛样品中检测到VIC染料的信号平均浓度为243（copies/ μL）。虽然在荷斯坦样品中也检测到平均浓度0.12（copies/μL）的VIC染料信号，但这些信号相比韩牛可忽略不计。

▲naica^®微滴芯片数字PCR系统检测韩Del_96和荷斯坦样品之间区域的绝对拷贝数比较。浓度图在 X 轴上指示样品数，在 Y 轴上指示对数刻度条（拷贝/μL）。（A）在所有样品中检测到FAM荧光。韩牛样品的绝对拷贝数大约是荷斯坦样品的两倍。（B）仅在韩牛样品中强烈检测到VIC荧光。

最后，文章Results and Discussion给出-数字PCR适合作为验证物种特异性标记的平台。

综上，对于naica️^®微滴芯片数字PCR技术，准确定量绝对拷贝数是一个关键特征，相比qPCR准确性更高，naica^®微滴芯片数字PCR为本文的检测提供了有利的支持，也验证了这一特征。在不久的将来，通过将物种识别工具应用于naica️^®微滴芯片数字PCR系统，它作为大样本量物种鉴定平台具有巨大潜力。所以naica️^®微滴芯片数字PCR系统适合作为验证物种特异性标记的平台。

原文链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7120350/

期刊介绍：

Genomics & Informatics是由韩国基因组组织发行的涉及农业和生物科学、生物化学、遗传学、分子生物学、健康信息学等领域的期刊。