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當(dāng)前位置:首頁 > 輔助生殖研究解決方案 > 單細胞DNA-Seq分析

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輔助生殖研究解決方案
 
輔助生殖技術(shù)(包括人類輔助生殖技術(shù)和人類精子庫)是指運用醫(yī)學(xué)技術(shù)和方法對配子、合子、胚胎進行人工操作,以達到受孕目的的技術(shù),分為人工授精技術(shù)、體外受精-胚胎移植技術(shù)及相關(guān)衍生技術(shù)【1】
其中體外受精-胚胎移植技術(shù)及其各種衍生技術(shù)(In vitro fertilization, IVF)近些年來備受關(guān)注。簡單的說,就是大家耳熟能詳?shù)?span style="FONT-SIZE: 11pt; color: #FF0004; LINE-HEIGHT: 24pt; FONT-FAMILY: "騰祥嘉麗細黑簡體(寶日醫(yī))"">試管嬰兒
技術(shù)。
 
“試管嬰兒”的前世今生?
1978年世界上首例試管嬰兒誕生,從此開創(chuàng)了生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新紀元。
試管嬰兒是指從女性體內(nèi)取出卵子,在器皿內(nèi)培養(yǎng)后,加入經(jīng)技術(shù)處理的精子,待卵子受精后,繼續(xù)培養(yǎng),到形成早早期胚胎時,再轉(zhuǎn)移到子宮內(nèi)著床,發(fā)育成胎兒直至分娩的技術(shù)【1】。
 
試管嬰兒技術(shù)的分類
 
第三代試管嬰兒的分類
 
為什么選擇PGT-A?
雖然試管嬰兒技術(shù)給不孕不育的夫婦帶來了希望,但胚胎染色體數(shù)目異常在常規(guī)體外受精中較常發(fā)生,且高齡女性胚胎染色體異常的發(fā)生率更高。
PGT-A技術(shù),對植入前的胚胎細胞進行染色體非整倍體以及染色體拷貝數(shù)變異檢測,選擇染色體數(shù)目正常的胚胎,可有效提高體外受精的成功率,有助于輔助生殖技術(shù)的推廣應(yīng)用。
 
PGT-A的研究方法
前幾年主要通過熒光原位雜交(FISH)技術(shù)、比較基因組雜交芯片(aCGH)技術(shù)進行PGT-A分析。隨著二代測序(NGS)的快速發(fā)展,人們將目光轉(zhuǎn)向NGS方法,以期進行更正確的評估。
 
PGT-A研究的難點之一是選擇合適的單細胞全基因組擴增技術(shù)
基于NGS技術(shù)進行PGT-A研究時,由于每個胚胎細胞中的DNA非常少(皮克級),遠沒有達到測序所需的樣品量,因此需要先對單細胞內(nèi)的DNA進行全基因組擴增(whole genome amplification, WGA),而這一過程必須盡可能避免樣本的損失和污染,并盡可能保證擴增的覆蓋度、均一性等,這都是極其困難的,所以選對單細胞全基因組擴增技術(shù)很重要!
 
Takara致力于通過卓越的技術(shù)為科學(xué)研究提供支持,傾力推出的PicoPLEX技術(shù),目前廣泛用于PGT-A研究。接下來讓我們一起來看一下:
 
PicoPLEX技術(shù)是如何正確而高效的進行PGT-A研究
■ 操作簡便,避免珍貴樣品的損失
整個實驗過程是 “飛一般的感覺”(見下圖),就三小時,就三個步驟(細胞裂解→預(yù)擴增→低背景的PCR擴增),便可獲得微克級的DNA產(chǎn)物。過程中不需要轉(zhuǎn)管和純化,減少過多實驗操作可能帶來的樣本損失!
 
■ “準線性預(yù)擴增+發(fā)夾結(jié)構(gòu)”加持,保證擴增的均一性
在經(jīng)過細胞裂解后,以DNA作為模板使用準線性擴增方法進行預(yù)擴增,并在每個循環(huán)最后形成一個不能被進一步擴增的發(fā)夾結(jié)構(gòu),這樣做的好處是有效避免PCR過程中可能引入的擴增錯誤無限放大,避免序列偏向性。
 
■ 可用于高品質(zhì)的染色體變異(CNV)分析
利用單卵裂球活體組織檢測樣品進行PicoPLEX WGA Kit擴増標記后,與24 sure array雜交,結(jié)果清晰地顯示了CNV(上圖)。2011年ESHRE(歐洲人類生殖與胚胎學(xué)會)的臨床實驗證明了采用PicoPLEX 技術(shù)進行人類染色體核型分析的準確性。
 
■ 實例大公開:進行PGT研究時,PicoPLEX性能出色
來自西班牙Sistemas Genómicos Ltd.的Vendrell【2】的團隊,開發(fā)了一種高度可靠的檢測單個卵裂球和5-10滋養(yǎng)外胚層細胞樣品的染色體異倍性的實驗方法。其中使用PicoPLEX試劑盒擴增獲得gDNA產(chǎn)物用于后續(xù)NGS分析。實驗表明,未擴增的對照DNA樣品和來自單個卵裂球的WGA產(chǎn)物在測序數(shù)據(jù)上基本沒有差異,且可以正確地檢測染色體異倍性。
表明使用PicoPLEX技術(shù)具有高再現(xiàn)性,適用于PGT-A分析。
 
參考信息及文獻來源
1. 中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會官網(wǎng)
2. Vendrell, X. et al. New protocol based on massive parallel sequencing for aneuploidy screening of preimplantation human embryos. Syst. Biol. Reprod. Med. 63, 162-178 (2017).