115年:(醫檢)檢驗(2)

關於單股結構多型性(single-strand conformation polymorphism, SSCP)的敘述,下列何者最適當?

A不需要進行PCR 反應
BDNA 變性後,緩慢降溫,使DNA 形成複雜的單股結構
C需要進行雜交反應
D使用非變性聚丙烯醯胺凝膠電泳(non-denatured PAGE)分析

詳細解析

本題觀念

單股結構多型性分析(SSCP)是分子生物學檢驗中常用來偵測基因序列變異或突變的傳統技術,其原理建立在單股DNA因序列差異而形成不同立體構型、進而在電泳中呈現不同遷移速率的現象上。醫事檢驗師必須熟悉SSCP完整的操作流程(PCR增幅、變性、降溫、電泳),才能正確理解此技術的原理限制與應用場合。

選項分析

A. 不需要進行PCR反應:SSCP分析流程必須先以PCR增幅目標DNA片段,取得足量雙股產物後才能進行後續的變性與電泳步驟,因此「不需要PCR反應」與實際操作相反,不是本題答案。❌

B. DNA變性後,緩慢降溫,使DNA形成複雜的單股結構:SSCP要求DNA經加熱與甲醯胺變性成單股後,必須「快速降溫」(snap-cool,通常於冰上或冷凍板急速冷卻),使單股DNA迅速固定成一種依序列而定的獨特三維摺疊構型;若採緩慢降溫,單股DNA可能重新配對成雙股或呈現不穩定構型,無法穩定呈現序列專一之構型差異,故本敘述之「緩慢降溫」與實際操作相反,不是本題答案。❌

C. 需要進行雜交反應:SSCP的偵測原理是利用單股DNA因序列差異導致構型不同,在非變性膠電泳中呈現不同遷移位置,並非透過雜交(hybridization)反應偵測,不是本題答案。❌

D. 使用非變性聚丙烯醯胺凝膠電泳(non-denatured PAGE)分析:SSCP分析是將變性後的單股DNA置於非變性聚丙烯醯胺凝膠中電泳,依其序列決定的立體構型差異呈現不同遷移速率,藉此偵測序列變異或突變,此為SSCP之標準操作方式,故本選項為本題正確答案。✅

答案解析

本題答案為D。SSCP完整流程包含四個步驟:首先以PCR增幅目標基因片段;接著以加熱(如攝氏94度)及甲醯胺使雙股PCR產物變性成單股;隨後將變性後的單股DNA迅速降溫(snap-cool),使其依序列固定成獨特的三維摺疊構型;最後將樣本置於非變性聚丙烯醯胺凝膠中進行電泳,因不同構型的單股DNA在凝膠中的遷移速率不同,即使僅有單一鹼基的序列差異,也可能造成可辨識的電泳位置差異。此技術自1989年發表以來,因操作簡便快速,廣泛應用於臨床診斷、法醫學、微生物與環境檢驗等領域的突變篩檢工作。

核心知識點

準備SSCP相關考題時,務必掌握完整流程順序:PCR增幅→變性→快速降溫(而非緩慢降溫)→非變性PAGE電泳,且偵測原理是構型差異造成的遷移速率不同,並非雜交反應。這類選項常見的設計陷阱包括將「快速降溫」誤植為「緩慢降溫」,以及誤將偵測機轉描述為雜交反應,皆是醫事檢驗師考試中容易混淆的細節,也是實驗室執行分子遺傳學突變篩檢技術時必須正確掌握的操作要點。

參考資料

  1. Wikipedia: Single-strand conformation polymorphism. https://en.wikipedia.org/wiki/Single-strand_conformation_polymorphism
  2. SSCP Analysis by Nondenaturing PAGE - Protocol Online. https://www.protocol-online.org/prot/Protocols/Single-Strand-Conformation-Polymorphism--SSCP--Analysis-by-Nondenaturing-PAGE-3468.html
  3. What is PCR-SSCP - DNA Testing Experts. https://www.dnatestingexperts.com/what-is-pcr-sscp-the-applications-and-test-guide/
  4. Single-strand conformation polymorphism - PMC. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8065318/