CN114657243A - 用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物、试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于基因工程技术领域,提供了用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物、试剂盒;本申请可用于鉴别受检者基因组DNA中是否存在一种或多种遗传性抗凝蛋白缺乏高频突变基因位点和/或者遗传性纤维蛋白原异常高频突变基因位点,特异性强,操作简单、灵敏度高且较稳定。
Description
技术领域
本申请属于基因工程技术领域,尤其涉及用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物、试剂盒。
背景技术
易栓症是指由于抗凝蛋白、凝血因子、纤溶蛋白等遗传性或获得性缺陷或存在获得性危险因素而容易发生血栓栓塞的疾病或状态。易栓症一般分为遗传性和获得性两类,其中遗传性易栓症占无诱因易栓症患者的10%~40%。
遗传性易栓症是由于抗凝蛋白、凝血因子、纤溶蛋白等形成相关基因的缺陷导致。目前,OMIM数据库已收录18种易栓症及相关的致病基因。凝血因子相关基因突变分析结果表明,50%遗传性易栓症是由V Leiden凝血因子突变及凝血酶原基因G20210A突变导致。此外,抗凝因子相关基因中PROC、PROS1和SERPINC1的突变发生率较高,分别为0.02%-0.2%,0.2%-0.3%和0.5%。
遗传性易栓症的分子诊断是利用基因测序技术对PROC、PROS1、THBD、SERPINC1、APOH等与易栓症相关基因变异进行检测。将检出变异与千人基因组数据库、ESP6500数据库、Genoma数据库、HGMD突变数据库进行比对,同时,根据SIFT、Polyphen、MutationTaster、CADD数据库进行蛋白有害性预测,结合体内体外功能实验支持等多项证据对变异的致病性进行评级,辅助遗传性易栓症的临床诊断。
遗传性纤维蛋白原异常(inherited abnormalities of fibrinogen)是由于纤维蛋白原(fibrinogen,Fib)的基因突变,导致合成的Fib数量和(或)功能异常,Fib数量上的减少,称为异常纤维蛋白原血症I型(type ldefiaency)、无纤维蛋白原血症(afibrinogenemia)或纤维蛋白原缺乏症(hypofibrinogenemia)。
Fib的3条肽链分别由簇集于4号染色体的4q28-4q31约50kb内的3个独立基因FGA、FGB和FGG编码。Fib有2个基本功能:一是作为血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa的受体,参与血小板的活化聚集;二是在凝血酶作用下,从Fib转化为纤维蛋白凝块,完成凝血反应的最后一个环节。Fib的数量或功能上的异常,均能导致凝血功能异常和出血。该病是常染色体隐性遗传,发病率为1~2/100万。
到2015年3月30日,已登记的变异型FGA基因有400多种,FGB基因的变异型有90多种,FGG基因有200多种。主要变异型可划分为以下几类:①大片段缺失突变导致FGA、FGB和FGG的任何一条肽链的大片段丢失而失去功能;②剪接位点的突变影响供体剪接位点一致序列,或产生新的供体剪接位点而最终导致Fib合成不足;③移码突变核苷酸的***和(或)缺失引起编码框架的移位,导致错误氨基酸的合成并提前出现终止密码,产生截断蛋白而导致Fib的异常;④无义突变由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子,从而使肽链合成提前终止。使链合成中断,造成相应肽链的严重截断,或影响Fib六聚体的组装、分泌等;⑤错义突变是Fib原肽链上编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后,变成编码另一种氨基酸的密码子,从而使肽链的氨基酸种类和序列发生改变。错义突变的结果不仅能使Fib肽链丧失原有功能,还会影响到Fib的mRNA稳定性和转录效率,而最终会导致无(低)纤维蛋白原血症的发生。错义突变是发生率最高的突变,超过了半以上。
尽管Fib基因突变与临床表现的病例关系有很多的研究,但还不能完全靠突变种类来推测临床出血症状的严重程度。尚有一些遗传性纤维蛋白原缺乏症,用常规的基因检测不一定能检出突变点。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物对,旨在解决上述技术问题。
本申请实施例是这样实现的,用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物对,所述引物对为:
由SEQ ID No:1和SEQ ID No:2所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:3和SEQ ID No:4所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:5和SEQ ID No:6所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:7和SEQ ID No:8所示的序列组成的引物对;和/或由SEQID No:9和SEQ ID No:10所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:11和SEQ ID No:12所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:13和SEQ ID No:14所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:15和SEQ ID No:16所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:17和SEQ ID No:18所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:19和SEQ ID No:20所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:21和SEQ ID No:22所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:23和SEQ ID No:24所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:25和SEQ ID No:26所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:27和SEQ ID No:28所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:29和SEQ ID No:30所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:31和SEQ ID No:32所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:33和SEQID No:34所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:35和SEQ ID No:36所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:37和SEQ ID No:38所示的序列组成的引物对;和/或由SEQID No:39和SEQ ID No:40所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:41和SEQ ID No:42所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:43和SEQ ID No:44所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:45和SEQ ID No:46所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ IDNo:47和SEQ ID No:48所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:49和SEQ ID No:50所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:51和SEQ ID No:52所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:53和SEQ ID No:54所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:55和SEQ ID No:56所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:57和SEQ ID No:58所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:59和SEQ ID No:60所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:61和SEQ ID No:62所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:63和SEQID No:64所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:65和SEQ ID No:66所示的序列组成的引物对;和/或由SEQ ID No:67和SEQ ID No:68所示的序列组成的引物对。
本申请实施例的另一目的在于用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的试剂盒,包括上述的引物对。
本申请实施例提供的用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物对和试剂盒,可用于鉴别受检者基因组DNA中是否存在一种或多种遗传性抗凝蛋白缺乏高频突变基因位点和/或者遗传性纤维蛋白原异常高频突变基因位点,特异性强,操作简单、灵敏度高且较稳定。
附图说明
图1为本申请实施例提供的先症者 MTHFR c.665C> T sanger测序结果。
图2为本申请实施例提供的家系验证 MTHFR c.665C> T sanger测序结果。
图3为本申请实施例提供的琼脂糖凝胶电泳检测MTHFR c.665C> T位点PCR反应扩增特异性的检测结果。
图4为本申请实施例提供的琼脂糖凝胶电泳检测各基因各位点PCR反应扩增特异性的检测结果。
图5为本申请实施例提供的琼脂糖凝胶电泳检测标准品M的结果。
图6为本申请实施例提供的c.C169T位点的测序结果。
图7为本申请实施例提供的c.G532C位点的测序结果。
图8为本申请实施例提供的c.572_574del位点的测序结果。
图9为本申请实施例提供的c.G970A位点的测序结果。
图10为本申请实施例提供的c.C1063T位点的测序结果。
图11为本申请实施例提供的c.281dupT位点的测序结果。
图12为本申请实施例提供的—675 4G/5G位点的测序结果。
图13为本申请实施例提供的c.1209G>T位点的测序结果。
图14为本申请实施例提供的c.665C> T位点的测序结果。
图15为本申请实施例提供的c.A1000G位点的测序结果。
图16为本申请实施例提供的c.G2114A位点的测序结果。
图17为本申请实施例提供的c.G104A位点的测序结果。
图18为本申请实施例提供的c.T163G位点的测序结果。
图19为本申请实施例提供的c.G1174C位点的测序结果。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
Sanger法测序是利用一种DNA聚合酶来延伸结合在待定序列模板上的引物。直到掺入一种链终止核苷酸为止。每一次序列测定由一套四个单独的反应构成,每个反应含有所有四种脱氧核苷酸三磷酸(dNTP),并混入限量的一种不同的双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)。由于ddNTP缺乏延伸所需要的3-OH基团,使延长的寡聚核苷酸选择性地在G、A、T或C处终止。终止点由反应中相应的双脱氧而定。每一种dNTPs和ddNTPs的相对浓度可以调整,使反应得到一组长几百至几千碱基的链终止产物。Sanger测序读取速度很高、高精确度,而且成本相对很低。富含G-C的区域也不会影响测序效果。基因突变可分为碱基置换、颠换、缺失和***4种,sanger测序法对于任何一种突变都可以清楚读出,而无需***、预置模版造成误断结果。“目标明确、结果精准、通量小”,使得Sanger测序成为测序行业的“金标准”并且非常适用于临床。
由于国内研究较少,多以其他类型变异尚未被发现。因为NGS具有靶向基因的扩展性、速度和分辨率可以同时对许多样本中的多个基因进行评估,可运行多个独立的分析,从而节省时间并降低成本等优点,但Sanger测序是目前所有基因检测的国际金标准,科研领域发表基因检测相关文章,必须要有Sanger测序验证数据予以支持。而相对于少数位点的检测,Sanger测序仅需24h即可完成比NGS检测周期大大缩短了4天,同时Sanger测序费用仅需几十元,且准确度可以达到100%。
本申请实施例结合1000 Genomes Project、ExAc、gnomAD、ClinVar、OMIM等数据库,筛选知力“抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常基因变异NGS检测——千人计划”数据库汇总高频变异基因位点设计针对该位点特异性检测引物Panel,引物序列如SEQ ID No:1~68所示。
具体地,本申请实施例提供了用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物对,所述引物对的序列见表2。
在本申请实施例中,遗传性抗凝蛋白缺乏高频基因包括PROC基因、PROS1基因、SERPINC1基因、PAI—1基因、THBD基因、MTHFR基因、F5基因中的一种或几种。其中,PROC基因上的突变位点包括c.C169T、c.G170A、c.G532C、c.C565T、c.572_574del、c.T541G、c.G970A、c.C908T、c.C935A、c.G812A、c.G925C、c.G889C;PROS1基因上的突变位点为c.C1063T;SERPINC1基因上的突变位点包括c.281dupT、c.G1370A、c.G1228T、c.462_464del、c.A937G;PAI—1基因4G/5G多态性;THBD基因上的突变位点为c.1209G>T;MTHFR基因上的突变位点为c.665C>T;F5基因上的突变位点c.A1000G。
在本申请实施例中,遗传性纤维蛋白原异常高频基因包括FGA基因、FGB基因、FGG基因中的一种或几种。其中,FGA基因上的突变位点包括c.G2114A、c.G104A、c.C103G、c.T163G;FGG基因上的突变位点包括c.A1112G、c.G1174C、c.G952A、c.G934A、c.C901T;FGB基因上的突变位点包括c.130C>T、c.133G>T、c.292G>A。
本申请提供了特异性引物组合其包含特异性结合至目标基因的引物Panel,所述引物Panel至少能检测上述一种突变类型。即通过本申请提供的引物Panel可检测遗传性抗凝蛋白缺乏或遗传性纤维蛋白原异常患者静脉血提取的基因组DNA是否在所述基因的位点产生基因变异。
本申请还提供了用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的试剂盒,所述试剂盒包括上述的引物对。
以下给出本申请某些实施方式的实施例,其目的不在于对本发明的范围进行限定。
实施例
1、 DNA提取
根据DNA提取标准操作说明,采用YEASEN MolPure Blood DNA Kit血液DNA提取试剂盒。
为保证基因组DNA完整性,避免各种原因导致的基因组DNA污染、降解、缺失、断裂等造成特异性引物PCR扩增特异性位点失败,进而使得检测结果的不准确;需要对提取的血液DNA用紫外分光光度计进行纯度测定,Qubit 3.0进行浓度测定,结果见表1。
表1血液DNA提取浓度及纯度
2、 各位点特异性引物设定
PROC、PROS1、THBD、SERPINC1等各基因序列在NCBI 官网进行FASTA序列下载,如PROC官网地址为:
各基因各突变位点在dbSNP官网进行查询,如PROC官网地址为:
采用Primer5.0针对各基因各突变位点进行特异性引物设计。
各基因各位点详细信息及引物序列见表2所示。
表2
3、 PCR反应
(1)PCR反应体系为:先症者或家系人群血液基因组DNA 2ng、Taq DNA聚合酶1 U、2m mol Mg2+、dNTP 0.2m mol/L、各位点上下游引物100pmol、10×扩增缓冲液2uL、无菌无酶NF水补足PCR反应体系至25uL。
(2)扩增反应采用黑马9600 PCR仪;反应程序设置为:95℃预变性3min,循环阶段为95℃变性15s、57℃退火30s、72℃延伸30s,循环数为35;再72℃ 延伸5min;最终4℃保持。
以MTHFR c.665C> T位点为例,其中,图1-2分别为易栓症先症者及家系母亲验证遗传性抗凝蛋白缺乏基因变异检测结果(MTHFR c.665C> T)。
图示1-2实验结果采用ThermoFisher公司Applied Biosystems 3500系列基因分析仪经Sanger测序和毛细管电泳得到;先症者及其母亲基因组分别经本申请所设计MTHFR基因c.665C> T突变位点特异性引物扩增后检测结果完全一致,证明该引物特异性准确性完好。
(3)琼脂糖凝胶电泳检测PCR反应扩增特异性。检测结果见图3(以MTHFR c.665C>T为例)。如图3所示本实验结果共K&B 2批次,每批次4例共8例标本,各标本与标准品M(见图6,2000 DNA Marker 10501ES80、采购自Yeasen)相比位置大小均在601bp处,各批次标本PCR产物分子量大小均高度一致且各样本琼脂糖凝胶电泳泳道均为单一条带无杂带无污染,证明该引物特异性较高。
(4)琼脂糖凝胶电泳检测本申请所述各基因各位点PCR反应扩增特异性,检测结果见图4(图4对应位点编号具体详见表3)。如图4所示本实验结果各特异性PCR扩增产物与标准品M(见图5,2000 DNA Marker 10501ES80、采购自Yeasen)相比分子量大小均与实际分子量大小一致(见表4),各样本琼脂糖凝胶电泳泳道均为单一条带无杂带无污染,证明该引物特异性较高。
表3
表4
(5)Sanger测序采用Applied Biosystems™ 3500进行,部分测序结果见图6-19,各基因各位点对应图6-19详细信息见表5。
由图6-19所示各基因各位点Sanger测序结果峰图单一、清晰、明确,无中断峰、无杂峰、无套峰等干扰;且测序结果与参考基因序列对比准确无误。
结合图4与图6-19实验结果,证明本申请所述各基因各位点引物设计效果好、质量高、所组合引物panel特异性高、能满足突变位点检测需求。
表5
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
序列表
<110> 广州知力医学诊断技术有限公司
<120> 用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物、试剂盒
<160> 68
<170> SIPOSequenceListing 1.0
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<400> 31
tctgggttac ctgaatggaa ctctt 25
<210> 32
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 32
ggaagaggtg caaagaataa gaaca 25
<210> 33
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 33
ggtggcaacc tagtctctct ttttc 25
<210> 34
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 34
agccctccag cagtcttcag 20
<210> 35
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 35
gcagattggc ttctttcacc tagta 25
<210> 36
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 36
cacatttccc cagctcttaa tatct 25
<210> 37
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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aagcttttac catggtaacc cctggt 26
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<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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tgcagccagc cacgtgattg tctag 25
<210> 39
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 39
cactgctacc ctaactacga cc 22
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 40
ccgttttcgc actcgtcg 18
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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cactcactgt tttagttcag gctgt 25
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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cttttggtga tgcttgttgg c 21
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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ttagactgtg atgatgtcct ccaaa 25
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<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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gagcccccag ggtagtagat tc 22
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cattgctgtt gctctctttt gtgta 25
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gtggtcaacg aatgagaatc cttat 25
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cattgctgtt gctctctttt gtgta 25
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gtaactggca atgcacttcg taat 24
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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agtgagtcat attctgtttc cgca 24
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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gtaactggca atgcacttcg taat 24
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agtgagtcat attctgtttc cgca 24
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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tgtgatggtt gtatttcctt cttctc 26
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acttgttcat ccaccaacca ga 22
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atgatagttc ttttttctca cagcc 25
Claims (6)
1.用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物对,其特征在于,所述引物对为:
由SEQ ID No:1和SEQ ID No:2所示的序列组成的引物对;和
由SEQ ID No:3和SEQ ID No:4所示的序列组成的引物对;和
由SEQ ID No:5和SEQ ID No:6所示的序列组成的引物对;和
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由SEQ ID No:45和SEQ ID No:46所示的序列组成的引物对;和
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由SEQ ID No:51和SEQ ID No:52所示的序列组成的引物对;和
由SEQ ID No:53和SEQ ID No:54所示的序列组成的引物对;和
由SEQ ID No:55和SEQ ID No:56所示的序列组成的引物对;和
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由SEQ ID No:65和SEQ ID No:66所示的序列组成的引物对;和
由SEQ ID No:67和SEQ ID No:68所示的序列组成的引物对。
2.根据权利要求1所述的用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物对,其特征在于,所述遗传性抗凝蛋白缺乏高频基因包括PROC基因、PROS1基因、SERPINC1基因、PAI—1基因、THBD基因、MTHFR基因、F5基因中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物对,其特征在于,
所述PROC基因上的突变位点包括c.C169T、c.G170A、c.G532C、c.C565T、c.572_574del、c.T541G、c.G970A、c.C908T、c.C935A、c.G812A、c.G925C、c.G889C;
所述PROS1基因上的突变位点为c.C1063T;
所述SERPINC1基因上的突变位点包括c.281dupT、c.G1370A、c.G1228T、c.462_464del、c.A937G;
所述PAI—1基因上的突变位点为—675 4G/5G;
所述THBD基因上的突变位点为c.1209G>T;
所述MTHFR基因上的突变位点为c.665C>T;
所述F5基因上的突变位点为c.A1000G。
4.根据权利要求1所述的用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物对,其特征在于,所述遗传性纤维蛋白原异常高频基因包括FGA基因、FGB基因、FGG基因中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的引物对,其特征在于,
所述FGA基因上的突变位点包括c.G2114A、c.G104A、c.C103G、c.T163G;
所述FGG基因上的突变位点包括c.A1112G、c.G1174C、c.G952A、c.G934A、c.C901T;
所述FGB基因上的突变位点包括c.130C>T、c.133G>T、c.292G>A。
6.用于检测遗传性抗凝蛋白缺乏、纤维蛋白原异常高频基因突变的试剂盒,其特征在于,包括权利要求1所述的引物对。
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