市健研中心实验室成功开发单一引物对扩增线粒体DNA全序列新技术

部分实验结果图

　　线粒体是细胞内一种提供能量的细胞器，它具有特殊的双膜结构、有独立的可以半自主复制的遗传物质即线粒体DNA（mtDNA）。mtDNA全长16596bp，呈双链闭合环状，分为编码区和控制区。人类线粒体自身基因组只编码13种蛋白质，约相当于线粒体生命活动总蛋白质的1％不到，但目前已知的线粒体疾病绝大多数来源于线粒体基因编码蛋白质的缺失或缺陷。例如临床上表现为LHON综合征(Leber遗传性视神经病)；MERRF综合征(肌阵挛性癫痫发作、小脑共济失调、乳酸血症和碎红肌纤维)；MELAS综合症(线粒体肌病、脑病、乳酸中毒、卒中样发作)；Leigh病(亚急性坏死性脑脊髓病)；KSS综合征(视网膜色素变性、心脏传导阻滞和眼外肌麻痹)；Pearson综合征(骨髓-胰腺综合征)；CPEO综合症(慢性进展性眼外肌麻痹)；Alpers病(家族性原发性进行性灰质萎缩症)；MNGIE综合征(线粒体周围神经病并胃肠型脑病)；NARP综合征(视网膜色素变性共济失调性周围神经病)；Menke病(卷毛型灰质营养不良)；wolfram综合征(视神经萎缩、耳聋、糖尿病)；线粒体心肌病等。

　　线粒体基因的检测在线粒体病的确诊过程中具有举足轻重的意义。线粒体DNA的缺陷，主要包括点突变、小的插入缺失、大片段删除、拷贝数减少等类型。通过二代测序技术，不仅可以检出突变类型，还可以计算突变负荷，使之成为目前检测线粒体病的重要手段。

　　但是，传统的扩增建库方法，由于长度的限制，需要使用到多对引物才能扩增完整的线粒体DNA全序列，不仅增加了用时、成本和操作难度，而且区域覆盖均一度较差、浪费部分测序容量、无法检测分析大片段删除。为克服以上应用方面的缺陷，实验室研究人员开发了使用单一一对引物对即能扩增线粒体DNA全序列的新技术。运用新设计的引物和配套的反应体系、操作流程，现已可以在短时间内快速一次性扩增人体线粒体DNA全长并适用于后期的二代测序，该技术目前在国内仅有少数高科技生物技术公司掌握。经实验检验，实验室自主研发的这套线粒体全长序列单一引物对扩增技术已取得良好的实验结果，为以后检测线粒体病提供了一种更为可靠、简便、快速、高灵敏、低成本的线粒体DNA检测方法。

　　实验室拟在近期就以上新技术申请发明专利。

市健研中心实验室  陈仕国