SNP侦探家族的重要成员
SNP侦探
无论是病原感染还是家族遗传，都与基因有千丝万缕的联系。在碱基排列并进行表达时，一个碱基的突变可能导致整个治疗方案的改变。SNP侦探的工作就是发现并鉴定出基因的SNP位点，辅助医生更加准确地拟定治疗方案，以帮助患者尽快康复。
示意图
整个SNP侦探家族主要分立两派，分别是主张传统方法的“保守派”和主张高通量自动化方法的“直接派”。今天为大家介绍两派系的几位“骨干成员”。
保守派
这一类检测方法是qPCR技术为基础的经典检测方法，适用性较广，其适合检测已知突变，很难实现高通量的SNP检测或者连续的SNP检测。
扩增阻滞突变荧光PCR(ARMS-qPCR)：理论上，引物3'末端碱基与DNA模板完全互补时，Taq DNA聚合酶才能有效进行扩增。根据SNP位点设计两条分别对应两个等位基因的特异性引物或者探针进行PCR。通过扩增曲线的Ct差值（图1）或者熔解曲线的Tm值（图2）进行SNP的野生与突变的判定。
图1：ARMS-qPCR扩增曲线结果展示
质谱检测：利用单碱基延伸法，不同型别的模板扩增的产物不同，则扩增产物生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场形成离子束，通过电场和磁场使其发生相反的速度色散，分析得到质谱图峰则不同，从而对SNP进行判定（图３）。
图3：核酸质谱检测SNP的结果展示
直接派
与传统方法相比，高通量自动化方法能实现SNP高通量、自动化检测，但对设备和技术要求高，成本高。
测序：无论是一代测序还是NGS，通过序列的比对，能够准确检测SNP的突变类型和位置以及未知突变（图４），但操作费时，且费用高，所以在快速检测SNP的应用中受到了一定的限制。
图４：一代测序检出SNP的结果展示
DNA芯片：根据已知的SNP位点设计探针，固定在特殊载体上，使用荧光染料标记待测DNA，与探针进行杂交。存在错配碱基的序列不能与探针杂交。通过杂交分子荧光强弱可以检测SNP位点（图５）。但是分子探针的杂交条件苛刻，存在重复序列的影响，且芯片造价昂贵，目前的普及程度并不高。
图５：DNA芯片检测SNP的原理与结果展示
SNP侦探家族的发展
目前除了上述两大派别中的核心方法之外，也存在大量针对基础检测SNP方法不足所做出的改进。例如本公众号之前讲述过的CRISPR技术以及近两年Ago酶蛋白技术，利用基因编辑时对错配的容忍较差的原理，也可实现SNP的检测。但它们都是较新的技术，仍需要更多探索开发与大量验证。
SNP的检测技术一直在朝着高灵敏度和准确度，快速、简便、费用低廉的方向进行优化，然而还没有一个完全理想的方法出现。根据实际情况，可以选择较合适的方法。随着相关技术和平台的发展与不断完善，在不久的将来肯定会出现更为理想的SNP检测方法。