分子检测I MassARRAY技术介绍基因的变异类型有多种（点击查看），对应的分子检测方法亦有多种，当前资本市场驱动着分子检测市场，并极力追捧NGS技术，因 为其通量高，灵敏度高且性价比高。小编承认NGS是分子检测的必然 发展趋势，但是短时间内，NGS并不会取代其他分子检测方法，因为 针对不同的需求，都有对应的理想检测方法，每个检测平台都有着自 己的优势，比如：操作简单：PCR，ARMS-PCR，HRM 等时间快速：ARMS-PCR，HRM等成本低：PCR，PCR-RFLP，MassARRAY等准确：San ger等通量高：NGS等灵活性：Pyrosequencing 等结果分析简单：ARMS-PCR等自动化：核酸提取等小编一直认为：没有最好的技术，只有最合适的技术！最好的， 不一定是最合适的；最合适的，才是真正最好的。现在，质谱分析在医学临床诊断和研究方面变得非常普遍，我们 可能经常会听到用XX质谱分析在临床检验某种遗传代谢性疾病，提及 质谱我们一般都会想到气相色谱质谱联用、串联质谱、遗传代谢病、 代谢组学（有机酸、氨基酸、脂肪酸等）等。但是当有一天，我们听 到用质谱检测核酸的时候，是不是会有一种错觉？这么“粗糙”的质 谱能检测这么“精细”的核酸分子？对，没错，有一款质谱可以检测核酸分子，它就是基质辅助激光 解吸电离飞行时间质谱，MassARRAY-MALDI-TOF-MS!今天，我们聊一聊 MassARRAY 技术，首先，我们先了解下什么 是 MassARRAY？MassARRAY :基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（ Matrix assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS） ，在基质辅助下使结合后的分子发 生电离，产生的离子在电场作用下加速通过飞行管道，它们的质量和 所带电荷可以影响其飞行时间，因此，根据它们到达检测器飞行时间 的不同对待检测物进行分离。MassARRAY检测原理MassARRAY 飞行质谱的原理是样品分析物与芯片基质（硅化合 物）共价结合形成结晶后在质谱仪的真空腔中经高能激光激发，核酸 分子解吸附为单电荷离子；在电场中离子飞行时间与离子的质量成反 比相关，通过检测解吸的核酸分子在真空腔中飞行的时间从而计算获 得样品分析物的精确分子量，进而得到分析物的基因型信息。该平台 使用的是垂直飞行模式。基因组lO-rnrr i 屯； :T I1护增反应GCPGE1产物SAPt 理世（的物田孑单賈軽I申A 11炬应MassARRAY平台的iPLEX检测基因分型的原理是，对PCR扩增 的目标序列，进行 MassEXTEND 单基因延伸反应，该反应是紧挨着 SNP位点设计一段探针，在反应体系中以ddNTP替代dNTP，使得探 针在SNP位点处延伸一个碱基即终止，在反应体系根据SNP位点的不同，探针将结合不同的ddNTP，生成不同分子量的产物。延伸的产物 与芯片基质结合形成化合物后再通过飞行质谱进行基因型分析。DNA甲基化检测原理：MassARRAY分子量阵列基因分析系统PCR.85SAP 处理-TG -TGTG| T7 I-AU-AC AC-AC体外转比ACACU特异剪切-AC-#1AC-韦2uACU AG-U-EpiTYPER DNA 甲 基化分析技术结合了碱基特异性酶切反应 （MassCLEAVE ）和MALDI-TOF测序原理。与其他测序方法检测 DNA 甲基化一样， MassARRAY 平台也是应用经过亚硫酸盐处理，DNA中的未甲基化的胞嘧啶（C）转为尿嘧啶（U），而甲基化的胞 嘧啶不会发生改变，甲基化的胞嘧啶和未甲基化的胞嘧啶（转变成 U） 由于分子量不同，因此可以区分。利用5，末端带有T7启动子的引物 进行PCR扩增，产物经虾碱性磷酸酶（SAP ）处理后，转录并进行碱基特异性的酶切反应（MassCLEAVE ），最终生成不同分子量的检测 产物（图3）。酶切后DNA片段的大小和分子量取决于亚硫酸盐处理 后碱基的变化。实验流程简单解析10 merlagvio mertagVAG. a童虫科尸1,首先，针对于A/G两个不同的SNP进行检测，我们需要设计两对 PCR 引物， 并且上下游的引物两端需要加上 10 mer tag （ACGTTGGATG）,这个主要的目的是为了使PCR弓|物30bp（后 面SAP没有完全消化掉PCR引物，它也不会出现在最后的质谱图上， 质谱图峰检测的范围是4500Da9000Da之间，ATCG的分子质量约为300Da，那么对应检测的范围是1530bp之间）。10 EEtag、10 merlagulOmerta、10 mer lagPCR 氐 q彎 FFITrl 2，通过PCR引物扩增后，可以进行目的片段的富集。10 mertagt10 mert-ag、10 mer tag、Wmertag A 号*G 、:匕 XFPItJI3 , PCR扩增后，我们需要进行SAP消化，去除多余的酶、buffer、mg2+、dNTP 等试剂。10 nrertagL1010 mertag10 rnertagHybridize Extension Primer4，杂交延伸扩增。10 mer LagK10 mertagX10 mertsg10 mertagSingle Base ExtensionAA n TrtCL卍.lz-5，单碱基延伸扩增（以A/T/C/G终止）。最后我们通过质谱检测单碱基的峰图便可以直观的读出结果。由于 MassARRAY 技术细节比较多，本篇篇幅可能不够介绍，感兴趣想深入学习的小伙伴可以点击下方的链接进行查看：1 , MassARRAY平台系统介绍；2 , MassARRAY个人技术剖析；3，MassARRAY实验操作流程；4，MassARRAY平台项目设计。MassARRAY法应用实例介绍实例1：比如现在有一名结直肠癌患者，考虑是否使用西妥昔单抗，对KRAS 61号突变进行检测。KRAS T/T野生型KRAS wild-typeKRAS G/T突变型实例2 : MassARRAY最大的优势就是其通量高，一管可以实现多个基因位点的检测，比如下图中17种基因型可以一次性检测（有些基因型不是对应一个SNP位点，所以左图下角有19个峰值）。20CYP2D6:CYP3A4:goCYP2C19：5辭115CYP1A2：MOO 550060005007007500 MW ftSOO16t 17.1B管可以一次性检测多种基因型Prlnwer extunslcai of IrAgrttonEJiliMiView sndl rsuNsjA .r i(+哪md25 fnifii15 HlJn,MassARRA Y技术点评0 min血想一整个实验主要操作步骤优点：1，通量高；2，成本低；3，组合灵活；4，灵敏度高。缺点：1，需要特殊的仪器设备；2，不能检测未知的突变； 3，每次检测样本和位点数有一定要求。 此方法适宜于有相关仪器的实验室，大量样本同时进行多位点分 型检测。