染色体步移步骤
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染色体步移技术(Genome walking):这是一项重要的分子生物学研究技术,使用这种技术可以有效获取与已知序列相邻的未知序列。
染色体步移技术主要有以下几方面的应用:①根据已知的基因或分子标记连续步移,获取人、动物和植物的重要调控基因,可以用于研究结构基因的表达调控。
如分离克隆启动子并对其功能进行研究;②步查获取新物种中基因的非保守区域,从而获得完整的基因序列;③鉴定T-DNA或转座子的插入位点,鉴定基因枪转基因法等转基因技术所导致的外源基因的插入位点等;④用于染色体测序工作中的空隙填补,获得完整的基因组序列;⑤用于人工染色体PAC、YAC和BAC的片段搭接。
对于基因组测序已经完成的少数物种(如人、小鼠、线虫、水稻、拟南芥等)来说,可以轻松地从数据库中找到某物种已知序列的侧翼序列。
但是,对于大多数生物而言,在不了解它们的基因组序列以前,想要知道一个已知区域两侧的DNA序列,只能采用染色体步移技术。
常用的方法有:1. 反向pCR(reverse PCR):其基本点是用适当内切酶裂解核心区外分子,使这些酶切片段自身连接形成环状分子,从而将边侧区域转化为内部区域。
用与核心区末端同源的引物,但其3’端趄向未知区域,可以进步用pCR扩增环中的未知区域。
反向pCR程序目前,反向pCR所扩增的片段的大小实际上限为3-4kb。
在许多情况下,首先需要进行Southern杂交来确定内切酶用以产生大小适于环化及反向pCR的片段的末端片段。
能裂解核心区的内切酶使反向pCR只能扩增引物所定模板(依赖于引物)的上游或上游区,而不裂解核心区的酶则使两上边侧序列都扩增,并带有由内切酶和环化类型决定的接点。
对于扩增左翼或右翼序列,初试时最好靠近识别上个碱基位位的酶,并已知在核心区有其方便的裂解位点。
如果用反向pCR 从含有大量不同的克隆片段的同一载体中探测杂交探针,建议事先在载体中引入合适的酶切位点。
用T4连接酶在稀DNA浓度下环化更容易形成单环。
1依赖酶切连接的PCR这类方法首先对基因组DNA酶切之后,然后让酶切产物自我成环或在酶切产物末端加上相应的接头。
以已知序列上的特异引物或接头上的锚定引物,扩增已知序列的上下游侧翼序列。
1.1 反向PCR反向PCR(inversPCR,IPCR)是Triglia等提出的扩增已知序列上游和下游未知序列的方法。
该方法的基本原理是对已知序列进行分析,选择已知序列中没有的限制性内切酶位点,酶切基因组DNA后,酶切片段环化自连,然后利用已知序列设计的反向引物,扩增已知序列两侧的未知序列,原理如图1。
因此,这种方法包含以下3个步骤:(1)基因组DNA 酶切;(2)线性酶切产物环化;(3)已知序列处设计的反向引物扩增目标片段。
在PCR 扩增之前,也可以根据已知序列用合适的内切酶将环化的DNA切割成线性DNA,这样更利于PCR反应的进行。
图1:反向PCR原理图最初,IPCR用于扩增基因组DNA的侧翼未知序列,后来利用T4聚合酶补平双链cDNA 末端后再环化,可以有效扩增已知cDNA的侧翼未知序列。
然而,IPCR存在技术缺点:(1)环化过程难以控制,基因组DNA酶切后,不同的酶切片段连接成线性串联体,致使非特异性扩增;(2)基因组DNA酶切位点随机分布,可能产生过长的酶切片段导致PCR扩增效率下降,成功率降低。
Benkel等在此基础上对IPCR的反应体系改进,可以扩增长达40Kb的片段。
Kohda等在对基因组DNA酶切之后,环化连接过程中,酶切位点之间加上一段桥连片段,有效扩增侧翼片段,这种方法称为桥连反向PCR(BI-PCR)。
BI-PCR扩增的特异性更高,操作更加简便。
最近,Tsaftaris等利用改进的滚环复制反向PCR从植物基因组DNA中成功分离出3Kb的启动子序列。
以IPCR为代表的连接成环PCR策略是首次利用PCR技术进行的染色体步移技术。
以此为基础,对基因组DNA酶切,在酶切末端加上接头或通过相应的方法在酶切末端加上已知序列,获得目标序列的PCR扩增的染色体步移技术大量涌现。
现代微生物学实验技术马玉超北京林业大学生物科学与技术学院办公地点:生物楼117;电话:62336016;Email:myc0307@实验内容♣染色体步移法克隆已知序列的侧翼序列♣转座子随机突变及目的表型的筛选♣-大肠杆菌β半乳糖苷酶的诱导♣利用SDS-PAGE分析融合蛋白的可溶性♣绿色糖单胞菌的发酵及孢外酶的提取染色体步移法克隆已知序列的侧翼序列TAIL PCR—TAIL-PCR牛伯庆实验目的1.掌握TAIL-PCR的原理,增强对PCR重要性的认识;1TAIL PCR的原理增强对重要性的认识2.掌握TAIL-PCR的实验流程,为将来课题研究奠定2的实验流程为将来课题研究奠定基础。
特异引物序列:Sp1:CGAGCAGATGGTTCTTGGSp2:TGGCGAGTGAGACGACGAGTSp3:TGGAGAACTT GTAACCCTTG GTGa hot arbitrary degenerate primers: AD1:5´-TG(A/T)GNAG(A/T)ANC(G/C)AGA-3´;AD2:5AG(A/T)GNAG(A/T)ANCA(A/T)AGG3;5´-AG(A/T)GNAG(A/T)ANCA(A/T)AGG-3´AD3:5´-CA(A/T)CGICNGAIA(G/C)GAA-3´;AD4:5TC(G/C)TICGNACIT(A/T)GGA3。
5´-TC(G/C)TICGNACIT(A/T)GGA-3´TAIL‐PCR:Thermal asymmetric interlaced PCRLiu et al., 1994al实例:微生物法生产丙烯酰胺丙烯酰胺最简单和最重要的酰胺化合物聚丙烯酰胺:百业助剂采油水处理造纸其它微生物法生产丙烯酰胺NitrileHydratase (NHase)Pseudomonas BacillusRhodococcusNHase氮代谢网络课题背景-腈水合酶代谢酶系研究进展腈水合酶代谢酶系研究进展微生物法生产丙烯酰胺的菌株鉴定产腈水合酶的菌株Rhodococcus roseus ATCC 271T (X81921)1000.1Scanni electro48h. B Rhodococcus rhodochrous DSM 43241T (X79288)Rhodococcus gordoniae DSM 44689T (AY233201)Rhodococcus coprophilus DSM 43347T (X80626)Rhodococcus pyridinivorans DSM 44555T (AF173005)Rhodococcus phenolicus DSM 44812T (AM933579)9100845610ing electroon microgr ars, 5 μRhodococcus rhodnii DSM43336T (X80621)Rhodococcus zopfii ATCC 51349T (X81934)Rhodococcus ruber strain TH Rhodococcus ruber DSM 43338T (X80625)Rhodococcus aurantiacus DSM20162T (X80628)849010052Rhodococcus chlorophenolicus DSM 43826T (X79292)on micrograph (B) o m Rhodococcus corynebacterioides DSM 20151T (X80615)Rhodococcus terrae DSM 43249T (X53202)Rhodococcus globerulus DSM 43953T (X80620)()Rhodococcus obuensis DSM 43896T (X80634)Rhodococcus bronchialis DSM 43247T (X79287)h d k ()1007810082B graph (A)of the stra Rhodococcus kyotonensis JCM 23211T (AB269261)Rhodococcus fascians ATCC 12974T (X81930)Rhodococcus erythropolis ATCC19566T (NSU82667)Rhodococcus qingshengii KCTC 19205T (DQ090961)7999100Nocardia asteroides ATCC 19247T (DQ659898)and transm ain TH gro Neighbour-joining tree showing the phylogenetic position of R. ruber strain TH with respect to Rhodococcus species based on 16S rDNA gene sequence. Nocardia asteroides was used as an outgroup.Numbers at branching points represent bootstrap values from 1000replicates and the cutoff was 50%missionown on LB Numbers at branching points represent bootstrap values from 1000 replicates, and the cutoff was 50%. Bar, 0.1 substitutions per nucleotide position.B at 11腈水合酶基因侧翼序列的克隆策略酰胺酶基因侧翼序列克隆的策略b NHase βα1869b 9.6kb腈水合酶基因簇6442bp 1869bp amiE 酰胺酶基因簇2487bp2136bp 5.6kb Sequence the segmentsof TAIL of TAIL--PCRSigma 因子的功能RNA (Hal Alper, et al. Science. 2006)转录翻译表型RNA 聚合酶DNA mRNA 蛋白质全局调控突变库构建RNA 聚合酶的亚基组成RNA 聚合酶同时控制成百上千个功能基因的转录;优选突变可以获得全局最优的细胞表型。
细胞分裂中染色体的运动和排序细胞是生命的基本单位,而细胞分裂是生命中最基本的过程之一。
在细胞分裂中,染色体的运动和排序是非常关键的过程,因为它们决定了每个新细胞的基因组成,在细胞分裂过程中起到非常重要的作用。
从细胞的角度来看,染色体是由DNA分子和一些辅助蛋白质组成的。
在细胞分裂初期,染色体成为两个长长的线形结构,被称为姊妹染色单体。
这些姊妹染色单体通过一个结构称为纺锤体相连,并在细胞的中心形成一个称为中心体的结构。
当细胞分裂进行到一定阶段时,纺锤体开始收缩,拉动两个姊妹染色单体向细胞的两极移动。
这个过程被称为有丝分裂。
在纺锤体拉动染色体向细胞两级移动的过程中,每个染色体的运动和排序都非常精确。
染色体必须按照一定的顺序和方式运动和排序,以确保每个新细胞的基因组成都是正确的。
在染色体运动和排序过程中,一些重要的蛋白质扮演着非常关键的角色。
其中,包括动力蛋白、核酸酶和细胞骨架等。
这些蛋白质对纺锤体的运动和染色体的朝向起着非常重要的作用。
动力蛋白是有丝分裂过程中重要的蛋白质之一。
它们与纺锤体相连,能够向一个方向拉动纺锤体并移动染色体。
它们包括肌动蛋白和微管蛋白,它们在细胞中发挥着非常重要的作用。
除了动力蛋白之外,核酸酶也是分裂过程中的重要分子。
它们能够帮助以特定的方式把染色体分离开,使得每个新分裂的细胞都能够得到正确的基因组成。
细胞骨架也扮演着非常重要的角色。
它们能够帮助稳定纺锤体,从而确保它们能够正确地拉动和移动染色体。
细胞骨架包括微丝和中间纤维等。
染色体的运动和排序过程在细胞分裂中起着非常重要的作用。
这种过程需要许多分子参与并发挥各自的作用,以确保新分裂的细胞都能够得到正确的基因组成。
了解这些分子的作用,将有助于我们更好地理解生命的基本过程和机制。
染色体互换规律首先要明确的是有丝分裂过程同源染色体一般不会交叉换。
只有减数分裂才会。
减数分裂,交换以后,先同源染色体分离,减数第一次分裂结束,减数第二次分裂着丝点一分为二。
有丝分裂偶然也会交叉互换,其实你可以这样理解:交叉互换跟交叉互换,其他的规律没有变化。
!需要注意的是:有丝分裂后期姐妹染色单体分开,向两极移动,同源染色体没有分开,你仔细观察有丝分裂后期的图,在移向细胞两极的每侧染色体中你都可找到形态大小两两一致的染色体,它们就是同源染色体(注意不是两极彼此之间的,那是由姐妹染色单体分开的子染色体)。
我们继续了解一下有丝分裂:比如:1、有丝分裂后期,姐妹染色体以分离,为什么还会有同源染色体?因为同源染色体是形态大小相同,它分别来自父方和母方的一对染色体.有丝分裂后期姐妹染色体分离,但是分离后的染色体依然符合同源染色体的定义.所以同源染色体依然存在.2、有丝分裂.减数分裂同源染色体的行为分别是什么?在有丝分裂过程中有同源染色体,但是同源染色体没有什么具体的变化,就是在有丝分裂后期姐妹染色单体分开,形成新的染色体,末期分裂成两个细胞染色体数恢复到正常值。
减数分裂过程中只有减数第一次分裂有同源染色体的变化,在减数第二次分裂没有同源染色体。
在减数第一次分裂中,同源染色体是先联会形成四分体(此时可以发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换)接着同源染色体排列在赤道板两侧,后期的时候同源染色体向两极移动,末期形成同源染色体分离分别进入两个子细胞中。
同源染色体的相关知识定义1:形态相同、在减数分裂中能配对的两条染色体定义2:二倍体细胞中染色体以成对的方式存在, 一条来自父本,一条来自母本,且形态、大小相同,并在减数分裂前期相互配对的染色体。
含相似的遗传信息。
定义3:一条来自父本,一条来自母本,且形态、大小相同,在减数分裂前期相互配对的染色体。
是在二倍体生物细胞中,形态、结构基本相同的染色体,并在减数第一次分裂(参考减数分裂)的四分体时期中彼此联会(若是三倍体及其他奇数倍体生物细胞,联会时会发生紊乱),最后分开到不同的生殖细胞(即精子、卵细胞)的一对染色体,在这一对染色体中一个来自母方,另一个来自父方。
螺旋讲堂2010年第4期总第23期染色体步移内容概览:一、染色体步移技术概述二、常见的染色体步移技术介绍1、结合基因组文库的染色体步移技术1)物理剪切法构建亚克隆文库2)限制性内切酶法构建亚克隆文库2、基于PCR 技术的染色体步移技术1)连接成环PCR 2)外源接头介导PCR(1)连接载体的PCR(2)连接单链接头的PCR(3)连接双链接头PCR3)半随机引物PCR 策略(1)新Alu-PCR(2)DW-ACP TM PCR(3)热不对称交错PCR (TAIL-PCR )三、染色体步移技术之TAIL-PCR1、TAIL-PCR 的原理2、TAIL-PCR 的优点以及技术难点3、TAIL-PCR的操作流程4、TAIL-PCR 中的注意事项5、常见问题分析生物人的网上家园plum螺旋网HelixNet 染色体步移技术是一种常用的克隆已知片段旁侧序列的技术。
本文中主要总结了近年来染色体步移技术的发展情况,介绍了结合基因组文库的染色体步移技术和基于PCR 的染色体步移技术,并且比较了他们之间的优缺点,最后着重与大家一起讨论一下TAIL-PCR 的相关内容,希望能对大家有所帮助。
一、染色体步移技术概述染色体步移(Chromosome walking)又称为基因组步移(Genome walking)是指由生物基因组或基因组文库中的已知序列出发,逐步探知其旁邻的未知序列或与已知序列呈线性关系的目标序列的方法。
对于已经完成基因组测序的模式生物种(如人、小鼠、线虫、水稻、拟南芥等),可直接从数据库中轻松的找到已知序列的侧翼序列。
但是目前为止,自然界中大多数生物基因组DNA序列仍未知,要想知道一个已知区域两侧的DNA序列,染色体步移无疑是一种非常有效的方法。
因此,染色体步移技术在现代分子生物学研究中较为重要,本文主要就染色体步移的相关方法,不同方法之间的比较,着重以TAIL-PCR的原理,实验操作及注意事项等进行讨论。
DNA Walking步移法加速试剂盒(扩增未知侧翼序列的最佳方法)| [<<][>>]品!科研人员已经发展了几种无需建立cDNA库或筛选克隆的PCR技术方法,用于获取与已知序列相连的未知序列。
这些PCR方法包括反向PCR (IPCR),连接介导PCR (LM-PCR)和随机引物PCR (RP-PCR)。
虽然这些方法有一定的效果并被不断改进,但是仍然受制于繁琐的酶切,适配体连接 (adaptorligation)和纯化步骤。
而且,RP-PCR的随机引物经常会因为非特异性退火而产生多余产物。
DNA步移法加速试剂盒通过应用专利的ACP(复性控制引物)技术,提高了小片断寡聚核苷酸的特异性,可以克服现有基因步移法的缺点。
DNA步移法加速试剂盒由PCR酶混合物与用于捕获未知目标序列的高特异DNA Walking ACP (DW-ACP)引物组成。
据此优化的PCR反应条件(以下称为DW ACP-PCR技术)可以获取长达3kb的未知侧翼序列。
一种全新的扩增未知目标序列的快速PCR方法。
试剂盒由PCR Master Mix和专为高特异度捕捉未知靶点的独特DNA步移退火控制引物(DW-ACPs)组成。
此最优化的PCR条件,称为 DW ACP-PCR TM 技术,可以获取长达3kb的未知侧区。
此试剂盒是直接扩增未知序列的革命性方法。
"Nature 'Product focus-Transgeni cs' September 7, 2006"!特点:*最简单此方法无须建库,无须酶切,无须固定,也无须复杂PCR*最快捷你的目标产物可在一天内获得,此方法超越其他现有方法*最可靠只获取目标产物应用范围:●基因组步移- 启动子区域的克隆或者测序- 基因结构(外显子/内含子结合区) - 已知序列上下游侧翼的扩增- cDNA步移- 裂隙填补(Gap Filling)- 序列标签位点(STSs)和表达序列标记(EST)的双向测序●转基因位点检测- 在转基因生物如转基因植物,动物,昆虫,鱼和细菌中发现转基因或T-DN A的位置或导向- 直接扩增并分离出具有转基因或T-DNA的侧翼区域的DNA片断●缺失/插入/突变体的检测- 检测基因组DNA或cDNA的缺失,插入,或者突变体- 剪切分析●测序- BAC / PAC DNA的末端测序或者步移- BACs或者基因组DNA的直接测序- 基因组DNA,cDNA或质粒DNA (BAC, PAC, YAC)的测序- 无须亚克隆或者鸟枪克隆即可对BA C或PAC克隆测序- 长链DNA的快速测序- 基因组测序计划*基因组步移-启动子区域的克隆或者测序-基因结构(外显子/内含子结合区) -裂隙填补(Gap Filling)客户列表中国科学院上海生命科学研究院中国科学院动物所中国农业科学院中国热带农业科学院云南大学云南农业大学中国农业大学浙江大学南京农业大学西南农业大学......DNA WALKING REFERRENCE1. Characterization of Mutations in AlHK1 Gene from Alternaria l ongipes: Implication of Limited Function of Two-Component Histid ine Kinase on Conferring Dicarbo ximide Resistance. J. Microbiol. Biotechnol. (2008), 18(1), 15–222. 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染色体步移法原理介绍
---------------------------------------------------------------------- 染色体步移法是一种遗传学实验方法,用于研究染色体的结构和功能。
其基本原理是利用不同染色体上的等位基因或标记基因进行染色体交换,从而研究基因在染色体上的分布和遗传机制。
该方法通常涉及到两个特定染色体的配对和染色体的交换,在不同的群体中进行遗传分析。
染色体步移法的主要步骤包括:
1、将特定染色体的杂合体或同源体杂合体分离出来;
2、通过杂交或配对的方式将目标染色体交换到另一个群体中;
3、进行遗传分析和染色体结构研究。
该方法可用于研究染色体的结构、功能和遗传机制,可以帮助科学家了解染色体的基本特性和遗传变异,进而为基因治疗和疾病预防提供理论和实践支持。
染色体间的易位转位染色体间的易位与转位是一种重要的遗传学现象,它在生物体的进化、遗传多样性和疾病发生中起着关键作用。
易位和转位指的是染色体片段在非同源染色体之间或同源染色体之间的交换,从而导致基因组的重新排列和组合。
易位是指两个非同源染色体之间的染色体片段交换,这种现象又分为相互易位和罗伯逊易位。
相互易位是指两条非同源染色体之间的部分片段相互交换,而罗伯逊易位则是指一条染色体的两个非姐妹染色单体之间发生部分片段的交换。
相互易位会导致基因组的重排,从而影响生物体的表型;而罗伯逊易位则可能导致染色体结构的改变,如染色体短臂的缩短、长臂的延长等。
转位是指同源染色体之间的染色体片段交换,这种现象又分为基因转换和染色体片段的转移。
基因转换是指同源染色体上的两个非姐妹染色单体之间发生部分片段的交换,导致基因组的重新排列。
染色体片段的转移则是指同源染色体上的一个染色单体将其部分片段转移到另一个染色单体上,从而导致染色体结构的改变。
染色体间的易位与转位在生物体的进化过程中具有重要意义。
通过染色体间的交换,生物体可以产生更多的遗传多样性,从而适应不断变化的环境。
此外,易位和转位还可以导致新的基因组合,进而产生新的表型,为生物体的进化提供原材料。
然而,染色体间的易位与转位也可能导致一些遗传病的发生。
当染色体间的交换发生在不正常的区域时,可能导致基因组的不稳定,从而影响生物体的正常生理功能。
例如,某些染色体易位与转位事件与人类的自闭症、智力障碍等疾病有关。
为了研究染色体间的易位与转位现象,科学家们采用了多种研究方法。
其中包括荧光原位杂交(FISH)、染色体微阵列分析(CMA)和高通量测序技术等。
这些方法不仅可以揭示染色体间的交换事件,还可以定量分析易位与转位的频率,为进一步研究染色体间的易位与转位在生物体进化、遗传多样性和疾病发生中的作用提供重要线索。
总之,染色体间的易位与转位是一种复杂的遗传现象,它在生物体的进化、遗传多样性和疾病发生中起着关键作用。
基因组步移技术概述基因组步移技术概述高俊平(山东省潍坊科技学院贾思勰农学院潍坊262700)摘要基因组步移技术是一种常用的克隆已知片段旁侧序列的技术。
本文介绍了近年来出现的几种主流基因组步移技术,以期为相关研究提供方法借鉴。
关键词基因组步移基因组酶切连接PCR基因组步移(genomic walking)是指从第一个重组克隆插入片段的一端分离出一个片段作为探针,从文库中筛选第二个重组克隆,该克隆含有与探针相重叠的序列。
从第二个重组克隆再分离出末端小片段作为探针筛选第三个重组克隆,如此重复,得到一个相邻的片段。
它是一种重要的分子生物学研究技术,可以有效克隆已知片段侧翼的未知序列。
迄今为止,基因组步移主要有两种方法:一是结合基因组文库的基因组步移技术,此方法适于长距离步移,可以获得某一特定染色体较长连续区段的重叠基因组克隆群;另一个是以聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增为主要手段的基因组步移技术,该方法产生的步移距离相对较短,但是操作简单,尤其适合于寻求已知片段旁侧的未知序列。
1基于基因组文库的基因组步移技术基因组文库是指生物体的全部DNA经过合适的核酸内切酶消化或机械切割以后,克隆到合适的载体分子中,所有这些插入了基因组DNA片段的载体分子的集合体,就包含了这个生物体的整个基因组信息,也就成为了此生物体的基因组文库。
它是基因组学研究的重要技术平台,目前构建基因组文库的方法主要有两种:物理剪切法和限制性内切酶法[1]。
以基因组文库为基础进行基因组步移的步骤大体如下:①用与目的基因连锁的分子标记为探针筛选整个基因组文库,鉴定出分子标记所在的大片段克隆;②再以该克隆为基因组步移的起点,用外侧克隆末端作为探针筛选基因组文库,分离新的重叠克隆(阳性克隆);③多次重复上述步骤,逐渐逼近目的基因,构建目的基因区域的重叠群;④通过亚克隆文库获得含有目的基因的小片段克隆,并对其进行遗传转化和功能互补验证,从而最终确定目的基因的核酸序列。
L11. Nucleic acid is the genetic material (to explain via four examples)(1)DNA是细菌的遗传物质:细菌转化实验为DNA是遗传物质提供了首要证据。
从第一个菌株抽提DNA,然后加入到第二个菌株中,能使遗传特性从一个细菌菌株传递到另一个菌株。
肺炎球菌属能引起肺炎导致老鼠死亡,其荚膜多糖有S型和R型两种,S型肺炎球菌能与活的S型菌一样,能同时杀死老鼠,这说明其中存在一种转化物质,这种转化物质纯化后发现是DNA,所以DNA是细菌的遗传物质。
(2) DNA是病毒的遗传物质:噬菌体感染大肠杆菌的实验证明DNA是病毒的遗传物质。
当细菌的DNA和蛋白质组分被标记上不同的放射性同位素32P及35S时,实验后发现仅有DNA被传递到感染细菌所产生的子代噬菌体中,这就很好的证明了DNA是病毒的遗传物质。
(3) DNA也是动物细胞的遗传物质:当DNA加入到某种在培养基中培养的真核单细胞生物群落中,核酸就会进入到细胞中去,其中有一部分就会合成出一些新的蛋白质。
例如胸腺嘧啶核苷激酶(TK)的合成实验,DNA 被导入受体细胞中后,便成为受体细胞的一部分,与其他部分按相同的方式遗传,导入DNA的表达将使细胞产生一些新的特性,初期这些实验仅仅在那些培养基中培养的单细胞中获得了成功。
现在人们已经成功的通过显微注射技术将DNA导入老鼠的受精卵并使之成为其遗传物质的一个稳定的组成部分。
这些实验直接说明DNA不仅是真核生物的遗传物质,而且能够在不同物种间相互转移并保持功能活性。
(4)有一些病毒如烟草花叶病毒(TMV)等就使用另一种核酸——核糖核酸(RNA)作为遗传物质,其化学组成结构与DNA只是略有不同。
烟草TMV重建实验很好的说明了RNA在生命体中起着相同的作用。
由此可见,遗传物质的本质就是核酸。
实际上,除了一些RNA病毒外,其余生物的遗传物质都是DNA。
2.(1)3'—即一个核苷酸中五碳糖第3个C原子所连接的羟基端,它可与另一分子核苷酸的5′-磷酸基形成3′,5′- 磷酸二酯键。
螺旋讲堂2010年第4期总第23期染色体步移内容概览:一、染色体步移技术概述二、常见的染色体步移技术介绍1、结合基因组文库的染色体步移技术1)物理剪切法构建亚克隆文库2)限制性内切酶法构建亚克隆文库2、基于PCR 技术的染色体步移技术1)连接成环PCR 2)外源接头介导PCR(1)连接载体的PCR(2)连接单链接头的PCR(3)连接双链接头PCR3)半随机引物PCR 策略(1)新Alu-PCR(2)DW-ACP TM PCR(3)热不对称交错PCR (TAIL-PCR )三、染色体步移技术之TAIL-PCR1、TAIL-PCR 的原理2、TAIL-PCR 的优点以及技术难点3、TAIL-PCR的操作流程4、TAIL-PCR 中的注意事项5、常见问题分析生物人的网上家园plum螺旋网HelixNet 染色体步移技术是一种常用的克隆已知片段旁侧序列的技术。
本文中主要总结了近年来染色体步移技术的发展情况,介绍了结合基因组文库的染色体步移技术和基于PCR 的染色体步移技术,并且比较了他们之间的优缺点,最后着重与大家一起讨论一下TAIL-PCR 的相关内容,希望能对大家有所帮助。
一、染色体步移技术概述染色体步移(Chromosome walking)又称为基因组步移(Genome walking)是指由生物基因组或基因组文库中的已知序列出发,逐步探知其旁邻的未知序列或与已知序列呈线性关系的目标序列的方法。
对于已经完成基因组测序的模式生物种(如人、小鼠、线虫、水稻、拟南芥等),可直接从数据库中轻松的找到已知序列的侧翼序列。
但是目前为止,自然界中大多数生物基因组DNA序列仍未知,要想知道一个已知区域两侧的DNA序列,染色体步移无疑是一种非常有效的方法。
因此,染色体步移技术在现代分子生物学研究中较为重要,本文主要就染色体步移的相关方法,不同方法之间的比较,着重以TAIL-PCR的原理,实验操作及注意事项等进行讨论。
河南农业大学考研专业课《现代分子生物学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、分析题(5分,每题5分)1. 写出原核表达实验步骤。
答案:原核表达实验步骤列举如下:(1)按下列步骤提取该组织的RNA,反转录为cDNA。
(2)以cDNA为模板,用上述引物扩增出带酶切位点的A基因片段。
(3)用BamHI和EcoRI分别切割目的片段和载体,连接酶将A 基因和载体连接起来构成重组质粒。
(4)将重组质粒转入酵母感受态的大肠杆菌BL21中,涂布,根据载体所携带的抗性标记筛选出稳定遗传重组质粒的单克隆。
(5)摇菌、扩大培养,待菌液生长到对数生长期,收集菌体,裂解、收集蛋白质。
(6)将总蛋白制备成溶液门楣通过镍柱,由于A蛋白携带有His标签,可以被吸附在镍柱上所,然后加缓冲液将吸附在镍柱上的A蛋白洗脱下来,即可得到A蛋白溶液。
解析:2、判断题(55分,每题5分)1. DNA克隆较之基因组克隆最重要的优越性就是它们含有一个基因的完整序列。
()答案:错误解析:基因组克隆与DNA克隆相比,基因组克隆最重要差异性的优越性是它们含有一个基因的完整序列。
2. 一个基因就是一个转录单位。
()答案:错误解析:转录机关是一段可被 RNA聚合酶转录成一条连续的mRNA的DNA,包括转录起始和终止信号。
转录单位不同于基因,转录单位可能同时包含一个基因,也可能同时包含几个基因,另外,转录单位还包含启动子,非编码序列等。
所以,转录单位包含的DNA范围比基因广。
3. 核酸的紫外吸收与溶液的pH无关。
()答案:错误解析:pH对核酸紫外吸收性有影响。
4. 在真核生物中,双链DNA的交换是一种普遍现象,而在原核生物中,双链DNA的重组交换是很少见的。
()答案:正确解析:DNA重组是指两个不同姐妹细胞器染色体中遗传物质的交换。
简述染色体步移的基本原理
染色体步移的基本原理是:
1. 在细胞分裂时,染色体会进行复制。
2. 每个染色体由两条姐妹单体组成,在分裂前会互相粘连。
3. 在细胞进入中期时,微管组装成的纺锤体会捕捉姐妹单体。
4. 随后纺锤丝会向着两极方向收缩,拉扯姐妹染色单体向两极移动。
5. 在这过程中,姐妹染色单体会逐渐分离并向相反方向移动。
6. 这种类似“蚕食”的移动方式就称为染色体的步移。
7. 步移的方向和距离都是高度控制的,确保染色体等分配到两个子细胞。
8. 步移速率会受细胞周期蛋白、细胞骨架等因素的调控。
9. 步移结束后,姐妹染色单体完全分离,细胞进行分裂。
10. 染色体步移是细胞核分裂过程中的关键步骤之一。
染色体步移技术(Genome Walking)是一种重要的分子生物学研究技术,使用这种技术可以有效获取与已知序列相邻的未知序列。
染色体步移技术主要有以下几方面的应用:
1. 根据已知的基因或分子标记连续步移,获取人、动物和植物的重要调控基因,可以用于研究结构基因的表达调控。
如分离克隆启动子并对其功能进行研究;
2. 步查获取新物种中基因的非保守区域,从而获得完整的基因序列;
3. 鉴定T-DNA 或转座子的插入位点,鉴定基因枪转基因法等转基因技术所导致的外源基因的插入位点等;
4. 用于染色体测序工作中的空隙填补,获得完整的基因组序列;
5. 用于人工染色体PAC、YAC 和BAC 的片段搭接。
其主要原理是根据
已知DNA 序列,分别设计三条同向且退火温度较高的特异性引物(SP Primer),与退火温度较低的兼并引物,进行热不对称PCR 反应。
现在有很多Genome Walking Kit,相应的说明书都介绍的很详尽,下面给你发一个原理图:
大致的原理是这样的,依据TaKaRa的试剂盒,具体的操作步骤如下:
1. 基因组DNA 的获取。
基因组DNA 的质量是侧翼序列获取成功与否的关键因素之一。
建议不要使用只经过简单处理的基因
组DNA(例如:只进行细胞热处理或蛋白酶处理)作为模板,而要使用经过充分纯化的完整的基因组
DNA。
此外,由于本方法灵敏度极高,模板DNA 一定不要污染,所需的DNA 量不要少于3 μg。
2. 已知序列的验证。
在进行PCR 实验之前必须对已知序列进行验证,以确认已知序列的正确性。
具体方法为:根据已知序
列设计特异性引物(扩增长度最好不少于500 bp),对模板进行PCR 扩增,然后对PCR 产物进行测
序,再与参考序列比较确认已知序列的正确性。
3. 特异性引物的设计。
根据验证的已知序列,按照前述的特异性引物设计原则设计三条特异性引物,即:SP1、SP2、SP3。
4. 1st PCR 反应。
基因组DNA 经OD 测定准确定量后,取适量作为模板(不同物种的最佳反应DNA 量并不相同,实际
用量参考下面的注*1),以AP Primer(四种中的任意一种,以下以AP1 Primer 为例)作为上游引
物,SP1 Primer 为下游引物,进行1st PCR 反应。
①按下列组份配制1st PCR反应液。
Template(基因组DNA)x ng *1
dNTP Mixture(2.5 mΜ each )8 μl
10×LA PCR Buffer II(Mg2+ plus) 5 μl
TaKaRa LA Taq ®(5 U/μl)0.5 μl
AP1 Primer(100 pmol/μl) 1 μl
SP1 Primer(10 pmol/μl) 1 μl
dH2O up to 50 μl
②1st PCR 反应条件如下:
94℃ 1 min
98℃ 1 min
94℃30 sec
60~68℃*2 1 min 5 Cycles
72℃2~4 min*3
94℃30 sec;25℃ 3 min;72℃2~4 min*3
94℃30 sec;60~68℃*2 1 min;72℃2~4 min*3
94℃30 sec;60~68℃*2 1 min;72℃2~4 min*3 15 Cycles
94℃30 sec;44℃ 1 min;72℃2~4 min*3
72℃10 min
5. 2nd PCR 反应。
将1st PCR反应液稀释1~1000 倍后,取1 μl作为2nd PCR反应的模板,以AP1 Primer 为上游引
物,SP2 Primer为下游引物,进行2nd
PCR反应。
①按下列组份配制2nd PCR反应液。
Template(1st PCR反应液) 1 μl *4
dNTP Mixture(2.5 mΜ each )8 μl
10×LA PCR Buffer II(Mg2+ plus) 5 μl
TaKaRa LA Taq ®(5 U/μl)0.5 μl
AP1 Primer(100 pmol/μl) 1 μl
SP2 Primer(10 pmol/μl) 1 μl
dH2O up to 50 μl
②2nd PCR 反应条件如下:
94℃30 sec;60~68℃ 1 min*2;72℃2~4 min*3
94℃30 sec;60~68℃ 1 min*2;72℃2~4 min*3 15 Cycles
94℃30 sec;44℃ 1 min ;72℃2~4 min*3
72℃10 min
6. 3rd PCR 反应。
将2nd PCR反应液稀释1~1000 倍后,取1 μl作为3rd PCR反应的模板,以AP1 Primer 为上游引
物,SP3 Primer为下游引物,进行3rd
PCR反应。
①按下列组份配制3rd PCR反应液。
Template(2nd PCR 反应液) 1 μl *4
dNTP Mixture(2.5 mΜ each )8 μl
10×LA PCR Buffer II(Mg2+ plus) 5 μl
TaKaRa LA Taq ®(5 U/μl)0.5 μl
AP1 Primer(100 pmol/μl) 1 μl
SP3 Primer(10 pmol/μl) 1 μl
dH2O up to 50 μl
②3rd PCR 反应条件如下:
94℃30 sec;60~68℃*2 1 min;72℃2~4 min*3
94℃30 sec;60~68℃*2 1 min;72℃2~4 min*3 15 Cycles
94℃30 sec;44℃ 1 min;72℃2~4 min*3
72℃10 min
7. 取1st,2nd,3rd
PCR反应液各5 μl,使用1%的琼脂糖凝胶进行电泳。
8. 切胶回收清晰的电泳条带,以SP3 Primer 为引物对PCR 产物进行DNA 测序。
染色体步移的注意事项
CTAB提取DNA。