聚合酶鏈反應（PCR）擴增重組質粒的定點突變技術是一種制備基因定點突變的常用方法。在定點突變過程中，經常出現所擴增的質粒局部形成以定點突變引物為重復單元的短片段串聯重復序列（VNTRs）。盡管學界對這種表現做出大量討論，但多數被認為是PCR擴增的假象，其背后的成因仍然是一個未解之謎。哈爾濱醫科大學醫學遺傳實驗室周春水教授研究小組首次對該短片段串聯重復序列的產生機制給出“答案”。相關學術成果發表于最新一期國際期刊《先進生物學》。
在制備抗衰老基因GPLD1的磷脂酶活性區點突變過程中，周春水研究小組發現，所產生的重組質粒約1/4含有以該磷脂酶突變引物對為重復單元的短片段串聯重復序列，所有重復單元排列方向與GPLD1基因一致，拷貝數2-13不等，并且部分重復單元連接區伴有堿基缺失、插入等突變情況。經過詳細排查，他們鎖定了體外化學合成的突變引物對之中含有少量起始于3’端的單鏈短引物（體外合成引物時的副產品），是短片段串聯重復序列形成的起始因素。
周春水研究小組在研究中發現，大部分短片段串聯重復序列的拷貝數均在兩個以上。那么，兩個以上拷貝數的短片段串聯重復序列又是如何形成的？
周春水教授和他的博士生胡子琪、林國超等人創建了半單元雙拷貝引導法，用于重組質粒編碼基因上生成短片段串聯重復序列。該方法先以一條3’端起始的半重復單元長度單鏈引物，引導重組質粒的起始PCR擴增，再以一對雙拷貝互補引物對（即含兩拷貝重復單元），引導重組質粒的后續PCR擴增。這樣的方法實施簡便，無需后續復雜的基因克隆操作，陽性質粒比率高。所生成的串聯重復序列不僅重復單元方向一致、拷貝數可變，而且重復單元連接區之間不存在堿基突變，不會改變基因閱讀框，非常適合在編碼基因上生成短片段串聯重復序列。
我國著名醫學遺傳學家、中國工程院院士張學指出，上述研究從實驗中偶然發現的一種有趣現象出發，提出科學問題并深入探究分子機制，由此建立的半單元雙拷貝引導法，為闡明短片段串聯重復序列與細胞衰老、腫瘤發生及多種神經退行性遺傳疾病的關系提供了新型研究工具。同時，半單元雙拷貝引導法制備短片段串聯重復序列新技術已申報國家發明專利，并獲受理。
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