什么是DNA探针
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探针名词解释分子生物学
分子生物学是研究生物分子结构和功能的科学,涉及许多重要的分子生物学概念和术语,包括探针( Primer)、探针分子( Primer-DNA)、引物( Primer ),以及DNA聚合酶(DNA聚合酶链式反应)。
探针是分子生物学中的一个重要概念,是一种用于PCR扩增的DNA片段,由两个部分组成:引物和探针分子。
引物是一段特定的DNA序列,与目标DNA序列互补,并在PCR反应中被结合到目标DNA上。
探针分子则是一段与引物互补的DNA序列,能够在PCR反应中被DNA聚合酶结合并扩增。
在PCR反应中,DNA聚合酶会结合到引物分子上,然后沿着模板链进行扩增,生成更多的目标DNA序列。
这种扩增过程可以用于检测特定基因的表达、分析基因组序列、以及研究DNA分子的功能和结构等。
除了PCR反应外,探针还有其他广泛的应用。
例如,探针可以用于单克隆抗体合成,通过将特定的探针分子与目标分子进行结合,可以制备出具有特定功能的单克隆抗体。
探针还可以用于DNA指纹分析,通过将探针分子与目标DNA序列进行结合,可以分析目标DNA的结构和完整性。
探针是分子生物学中一个重要的概念,它的使用可以用于研究生物分子的结构、功能和相互作用,为生命科学的研究和应用提供了重要的工具和思路。
dna荧光探针的制备过程嘿,咱今儿个就来讲讲 DNA 荧光探针的制备过程,这可真是个有意思的事儿呢!你想想啊,就好像我们要给 DNA 这个神秘的家伙找个特别的“标记”,让它在我们的研究中闪闪发光,这就是 DNA 荧光探针啦!那怎么制备呢?首先呢,咱得有合适的荧光染料,这就好比是给 DNA 准备一件漂亮的“外衣”。
这染料可得好好挑,颜色要鲜艳,性能得稳定,这样才能让 DNA 变得格外显眼呀!然后呢,要把这荧光染料和一些其他的物质结合起来,就像是给它配上一些小零件,让它更完善。
接下来就是关键步骤啦!要把这个准备好的复合物和 DNA 连接起来,这可不是随随便便就能连上的哦,得有巧妙的方法和精确的操作。
这就好像是给一个珍贵的宝物镶嵌宝石,得小心翼翼,不能有一点儿差错。
在这个过程中,温度、酸碱度这些条件都得控制得恰到好处。
温度高了不行,低了也不行,就跟咱做饭掌握火候似的,得刚刚好。
酸碱度也是一样,得给它调到最合适的状态,不然这个探针可就出不来好效果啦。
制备好了之后呢,还得好好检测检测,看看这个探针是不是真的好用,能不能准确地找到我们想要的 DNA。
这就像是给新做的工具做个质量检测,不合格可不行呀!你说这 DNA 荧光探针的制备过程是不是挺神奇的?就好像是一个小小的魔法,能让我们看到原本看不见的 DNA 呢!想想那些科学家们在实验室里忙碌的身影,为了制备出更好的 DNA 荧光探针而努力,真的挺让人佩服的呢!咱普通人可能不太懂那些高深的技术,但了解一下这个过程,也能感受到科学的魅力呀!总之呢,DNA 荧光探针的制备过程可不简单,但正是因为有了这个过程,我们才能在生物研究等领域取得那么多的成果。
这就像盖房子,一砖一瓦都得精心准备,最后才能建成漂亮坚固的大厦。
咱也得为这些科学家们点个赞,没有他们的努力,哪有我们现在对 DNA 的深入了解呢!所以啊,可别小看了这 DNA 荧光探针的制备过程哦,这里面蕴含着无数的智慧和努力呢!。
dna探针的制备方法DNA探针是一种用于检测和定位DNA序列的工具,可以在分子生物学和遗传学研究中广泛应用。
制备DNA探针的方法有多种,下面将介绍其中的几种常用方法。
最常见的DNA探针制备方法之一是PCR方法。
PCR是一种通过反复扩增DNA片段的技术,可以在短时间内制备大量特定序列的DNA。
通过PCR方法制备DNA探针,首先需要设计引物,引物是一对特异性序列,可以与目标DNA的两端结合。
然后,在PCR反应中,通过加热使DNA解链,然后引物与目标DNA结合,DNA聚合酶将在引物的作用下合成新的DNA链。
经过多轮循环,可以扩增出大量特定序列的DNA片段作为探针使用。
除了PCR方法,还有一种常用的DNA探针制备方法是酶切法。
酶切法是利用限制性内切酶切割DNA,产生特定的DNA片段作为探针。
首先,选择适当的限制性内切酶,该酶能够识别并切割目标DNA序列的特定酶切位点。
然后,在适当的条件下,将限制性内切酶与目标DNA一起反应,使目标DNA在酶的作用下被切割成特定的片段。
这些切割后的DNA片段可以用作探针,用于检测目标DNA序列的存在与否。
还有一种常用的DNA探针制备方法是化学合成法。
化学合成法是通过化学合成的方式制备DNA探针。
首先,根据目标DNA序列设计合成引物,引物的设计需要考虑到特异性和稳定性。
然后,在合成反应中,通过化学合成的方式逐个加入核苷酸单元,合成出与目标DNA序列完全匹配的DNA探针。
还有一些特殊的DNA探针制备方法,如引物标记法和原位杂交法。
引物标记法是将引物与荧光标记等标记物结合,使探针具有特殊的标记,便于检测和定位目标DNA序列。
原位杂交法是将探针直接标记在细胞或组织切片上,通过与目标DNA序列的互补配对,实现对目标序列的检测和定位。
制备DNA探针的方法有多种,包括PCR方法、酶切法、化学合成法以及引物标记法和原位杂交法等。
根据具体的研究目的和需求,可以选择合适的方法进行DNA探针的制备。
名词解说操控子:是原核生物基因的一个基本转录单位,由编码序列及上游的调控序列构成。
编码序列往常包含几个功能有关的构造基因,调控序列有启动序列(启动子)、操控序列(操控基因)及其余调理序列构成。
顺式作用元件:是真核基因变大调控转录过程的特别DNA 序列,于转录因子联合而起作用,往常包含启动子、增强子、缄默子等。
反式作用元件:与其余基因的顺式作用元件联合,调理基因转录活性的蛋白质因子,依据功能不一样分为基因转录因子和特异性转录因子。
启动子:位于构造基因上游、与RNA 聚合酶辨别、联合的特异DNA 序列,与基因转录起始有关。
同源重组:是指发生在同源序列见得重组,它经过链的断裂和再连结,在两个DNA 分子同源序列间进行单链或双链的互换。
又称基因重组。
DNA 克隆:将重组分子导入适合指在体外对 DNA 分子依据既定目的和方案进行人工重组,细胞内,使其在细胞扩增和生殖,进而获取该DNA 分子大批拷贝的过程称为分子克隆,又叫基因克隆或重组 DNA 技术。
基因工程:在体外将目的基因和载体DNA 依据既定的目的基因进行人工重组,并将重组体导入宿主细胞,经过无性生殖和表达获取所需核酸、蛋白质、生物新品种。
包含转基因动物、植物、基因工程生产药物、基因诊疗和基因治疗等。
限制性核酸内切酶:指一类能辨别和切割双链DNA 分子内特定的碱基次序的核酸水解酶,绝大部分是从原核细胞中提取的,可分为三类,此中Ⅱ型是分子克隆中最常用的工具酶。
pBR322 :是研究最早、最清楚的质粒,其所有次序为4363bp,含有一个复制原点、一个Amp r 和 Tet r标志,有限制酶酶切位点,可供外源性基因插入,利用这种遗传标志,有益于挑选出重组转变菌。
gDNA 文库:即基因组 DNA 文库,是指存在于转变菌内、由克隆载体所携带的所有基因组DNA 的会合。
它涵盖了基因组所有基因信息。
cDNA 文库:是细胞总mRNA 的克隆,文库只包含表达蛋白质或多肽的基因。
核酸探针技术及应用基因检测技术的发展,使对某些疾病的诊断达到了特异性强、敏感性高及简便快速的目的。
近年来各种血清学方法发展很快,但血清学方法主要是测抗体,是间接的证据随着分子生物学的发展,应用DNA—DNA杂交建立了核酸探针(Probe)技术,该技术是目前基因检测最常用的方法,目前已成为诊断各种感染性疾病,恶性肿瘤,遗传病,检测抗生紊的耐药性,法医学鉴定及从分子水平上研究发病机制与流行病学规律等方面的一种重要手段。
本文主要介绍了核酸探针技术的原理,核酸分子杂交方法及核酸探针的应用等方面。
一、核酸探针技术的原理DNA 或RNA 片段能识别特定序列基因的DNA 片段,能与互补的核苷酸序列特异结合,这种用同位素非同位素标记的单链DNA片段即为核酸探针。
核酸探针技术是将双链DNA 经加热或硷处理,使硷基对间的氢链被破坏而变性,解开成两条互补的单链。
它们在一定温度和中性盐溶液条件下,又可按A—T,G—C碱基配对的原则重新组合成双链为复性。
这种重组合只是在两股DNA是互补(同源)或部分互补(部分同源)的条件下才能实现。
正是由于双链DNA的这种可解离与重组合的性质,才可用一条已知的单链DNA,用放射性同位素或其他方法标记后制备成核酸探针,与另一条固定在硝酸纤维素滤膜上的变性单链DNA进行杂交,(另一条DNA链与核酸探针是配对碱基,称为靶)再用放射自显影或其他显色技术检测,以确定有无与探针DNA (或RNA)同源或部分同源的DNA(或RNA)存在。
因为探针只与靶病原体的DNA或RNA杂交,而不与标本中存在的其他DNA 或RNA 杂交。
二、核酸探针技术的基本方法被检标本用去污剂和酶分解以去除非DNA成分或直接提取DNA,用各种方法处理DNA使其变性,把DNA双螺旋的两条链分开,单链DNA结合于固态基质上,(如滤膜)使其固定。
再加上已制备好的探针进行杂交,探针便可找出已固定的DNA中的互补序列,与之配对结合,然后洗掉未结合部分,由于探针已将放射性同位素掺入,再用x射线敏感的胶片自显影,见黑色影印者即为阳性。
切口平移法制备DNA探针的原理作者:张大海来源:《中学生物学》2015年第09期摘要 DNA探针可用于DNA分子的定量分析、特异识别,对分子生物学、基因组学、病毒学等相关学科的发展具有十分重要的意义,切口平移法是制备DNA探针的常见方法。
介绍了该方法的关键酶和DNA探针的原理。
关键词切口平移法 DNA探针中图分类号 Q-49 文献标志码 E2015年的江苏高考生物试题的33题涉及切口平移法制备DNA探针,但这一知识点高中生物教材中没有提及。
题干中的描述也较为简单,虽然题中配有相关图示,但学生仍很难理解。
下面以大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ为例,说明切口平移法制备DNA探针的原理,以解释学生的疑问。
1 大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ功能的复杂性DNA聚合酶Ⅰ是Kornberg从大肠杆菌中分离出第一种DNA聚合酶,该酶相对分子质量为103 000,由一条单一的多肽链组成,据测定,每个大肠杆菌细胞中约有400个DNA聚合酶Ⅰ的分子。
当有底物和模板存在时,DNA聚合酶Ⅰ可催化脱氧核苷酸逐个加到具有3′-OH末端的多核苷酸链上。
与其他种类的DNA聚合酶一样,DNA聚合酶Ⅰ只能在已有的核酸链上延伸DNA链。
值得注意的是DNA聚合酶Ⅰ是一种多功能酶,可以催化以下的反应:①通过核苷酸聚合反应,使DNA链沿5′→3′方向延长,即具有DNA聚合酶活性;②由3′端水解DNA链,即具有3′→5′核酸外切活性;③由5′端水解DNA链,即具有5′→3′核酸外切活性。
因此,DNA聚合酶Ⅰ实际上兼有聚合酶、3′→5′核酸外切酶和5′→3′核酸外切酶活性。
若用蛋白酶对DNA聚合酶Ⅰ进行有限水解,可以得到相对分子质量为68 000和35 000的2个片段,其中68 000片段称为Klenow片段。
聚合酶活性区域和3′→5′核酸外切酶活性区域相邻,位于其中(图1)。
DNA链沿5′→3′方向延长和3′→5′核酸外切几乎是完全相反的反应过程,催化这两个过程的活性区域紧密相邻,表明两者之间有着重要的内在联系。
第3章基因工程:第3节基因工程的应用一、理清主干知识一、基因工程在农牧业方面的应用二、基因工程在医药卫生领域的应用三、基因工程在食品工业方面的应用利用基因工程菌还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。
1.凝乳酶(1)目的基因:编码牛凝乳酶的基因。
(2)受体细胞:大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌。
(3)应用:生产奶酪。
2.加工转化糖浆需要的淀粉酶,加工烘烤食品用到的脂酶等也都可以通过基因工程技术生产。
二、诊断自学效果1.判断下列叙述的正误(1)转基因抗虫植物培育成功后可防治各种害虫(×)(2)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株(√)(3)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品,如人的血清白蛋白,这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中(×)(4)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用(×)2.下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()A.从大肠杆菌体内获得白细胞介素B.从酵母菌体内获得干扰素C.从大肠杆菌体内获得胰岛素D.从青霉菌体内获得青霉素解析:选D利用基因工程技术可制取药物,如将外源白细胞介素基因导入大肠杆菌中并表达制取白细胞介素,使外源干扰素基因在酵母菌体内表达获得干扰素,使外源胰岛素基因在大肠杆菌体内表达获得胰岛素。
青霉素是由青霉菌自身基因表达产生的,因此在青霉菌体内提取的青霉素不属于基因工程药品。
3.我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物,乙肝疫苗的生产方法是()A.在受体细胞内大量增殖乙肝病毒B.在液体培养基中大量增殖乙肝病毒C.将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达D.将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达解析:选D疫苗具有抗原性,乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定,所以生产乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。
生产乙肝疫苗的方法是获取乙肝病毒表面抗原基因,将其导入受体细胞,使受体细胞表达乙肝病毒的蛋白质外壳。
dna探针的原理(一)DNA探针DNA探针是一种生物学技术,可以用来检测DNA序列的存在和特定基因的表达情况。
以下是DNA探针技术的详细解释以及使用方法。
DNA的构成和特点DNA是所有生命体的遗传信息的载体。
它的组成由四种碱基组成,包括腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)。
DNA的排列方式和序列决定了生物体的特定性状和特征。
在DNA复制和维护中,两条互补的DNA链通过氢键保持在一起。
这意味着两条DNA链可以相互分离并重新结合为两个单链DNA分子。
这种性质的应用是DNA探针技术的基础。
DNA探针的工作原理探针设计DNA探针是一种具有标记的DNA分子,用于检测目标DNA的存在和特定序列。
探针设计包括选择目标DNA序列并设计一个互补序列的探针。
一个常用的DNA探针是荧光素探针,其中荧光素分子与DNA的标靶结合时发出荧光。
探针杂交一旦探针设计并合成,它就可以与目标DNA杂交。
探针通过寻找互补的DNA序列与目标DNA配对,并形成DNA-DNA杂交。
探针和目标DNA配对时,荧光素探针发出荧光信号,表示目标DNA在样本中存在。
探针检测荧光素探针的荧光信号可以被激光或其他光学设备检测到。
现代技术可以检测探针的荧光强度,并比对不同样本的荧光信号以确定目标DNA是否存在,并估计存在的量。
DNA探针的应用DNA探针技术被广泛应用于医学、环境、农业、食品和法医学领域。
以下是应用示例:•医学:通过探测病原体的DNA序列,可以帮助确定病菌的类型,从而选择合适的治疗方案。
•环境:DNA探针可以检测不同微生物的存在,从而测量某种污染物对生态系统的影响。
•农业和食品:DNA探针可以检测转基因成分或产品中的细菌和病毒,确保食品安全和传统农作方式的保护。
•法医学:DNA探针通过检测可疑物品的DNA序列,帮助警方查明犯罪嫌疑人的身份。
DNA探针技术是一项强大的工具,可以帮助我们更好地理解DNA和其在生物学上的所有应用。
dna探针检测目的基因的原理
DNA探针检测目的基因的原理
DNA探针是一种用于检测DNA序列的分子工具。
它是一段具有特定序列的DNA分子,可以与目标DNA序列互补配对。
通过这种互补配对,DNA探针可以识别和定位目标DNA序列,从而实现对目的基因的检测。
DNA探针的制备需要先确定目标基因的序列。
一般来说,目标基因的序列已经被确定并公开发布在数据库中。
制备DNA探针时,需要根据目标基因的序列设计一段具有互补配对的DNA序列。
这段DNA序列通常被标记上一种荧光染料或放射性同位素,以便在检测过程中进行标记和检测。
DNA探针的检测过程通常分为两个步骤:杂交和检测。
在杂交过程中,DNA探针与目标DNA序列互补配对,形成一个稳定的双链结构。
这个过程需要一定的时间和温度条件,以确保DNA探针与目标DNA序列的完全匹配。
在检测过程中,可以通过荧光或放射性同位素的信号来检测DNA探针是否与目标DNA序列结合。
如果DNA 探针与目标DNA序列结合,那么就可以确定目标基因是否存在。
DNA探针检测目的基因的原理非常简单,但是它在生物学和医学研究中有着广泛的应用。
例如,在基因工程中,DNA探针可以用于
检测转基因植物中是否存在外源基因;在医学诊断中,DNA探针可以用于检测病原体的存在,例如检测病毒、细菌和真菌等。
此外,DNA探针还可以用于研究基因表达、基因突变和基因组结构等方面的问题。
DNA探针检测目的基因的原理是一种简单而有效的分子生物学技术。
它可以用于检测目标基因的存在和表达,为生物学和医学研究提供了重要的工具和方法。
DNA探针名词解释DNA探针是一种用于检测DNA序列的分子工具。
它是一小段具有特定序列的DNA片段,可以与待测DNA中具有互补序列的区域发生特异性的杂交反应。
DNA探针广泛应用于分子生物学、遗传学和生物医学研究中,可以用于分析基因组结构和功能,检测基因突变、染色体异常和DNA复制等重要生物过程。
DNA探针可以通过标记方法来检测。
常见的标记方法包括放射性标记、荧光标记和酶标记。
放射性标记是将DNA探针与放射性同位素结合,通过测量放射线的放射来检测DNA探针与待测DNA的结合情况。
荧光标记是将DNA探针与荧光染料结合,通过激光或紫外线照射,在荧光显微镜下观察荧光信号的强度和位置来检测DNA探针与待测DNA的结合情况。
酶标记是将DNA探针与酶结合,通过检测酶的催化反应产生的信号来检测DNA探针与待测DNA的结合情况。
DNA探针的应用非常广泛。
其中,基因检测是最常见的应用之一。
通过设计特异性的DNA探针,可以检测某个特定基因的存在与否,从而确定是否存在某种疾病或遗传突变。
此外,DNA探针还可以用于基因组结构分析。
通过设计多个DNA探针,可以在待测DNA中标记出特定的区域,从而了解基因组的组织和结构。
此外,DNA探针还可以用于DNA杂交和比较基因组学研究。
通过将DNA探针与其他物种的DNA杂交,可以研究物种间的亲缘关系和演化过程。
DNA探针的设计非常关键。
设计DNA探针时,需要考虑选择一个具有独特序列的区域作为目标,以确保特异性结合。
此外,还需要考虑探针的长度、GC含量和碱基序列等因素,以确保最佳的结合和探测效果。
最近,随着基因芯片和高通量测序技术的发展,DNA探针的设计越来越多样化和灵活化。
通过大规模的并行设计和合成,可以快速获得大量的DNA探针用于全基因组分析和组学研究。
总之,DNA探针是一种用于检测DNA序列的分子工具,具有多种标记方法和广泛的应用。
它在基因检测、基因组结构分析和比较基因组学等领域发挥着重要作用,为生物学和医学研究提供了强有力的技术支持。
核酸杂交的基本原理⏹原理是具有一定同源性的两条核酸单链在一定条件下根据碱基互补的原则可以形成双链。
基因组探针CDNA探针RNA探针的特点⏹基因组DNA探针:为某一基因的全部或部分序列,或某一非编码序列。
⏹制备:基因克隆;PCR扩增基因组特定片段⏹优点:多克隆在载体中的DNA片段,可以无限繁殖,量大;PCR制备探针更加简便省时。
⏹cDNA探针:指互补于mRNA的DNA分子。
⏹制备:以mRNA为模板,按照碱基互补的原则,经逆转录酶催化合成的。
⏹优点:不存在内含子和高度重复序列,是一种较为理想的核酸探针。
⏹RNA探针:以DNA两条链中的任意一条为模板转录生成RNA。
⏹优点:稳定性高,杂交效率高,⏹缺点:易于降解和标记方法复杂。
探针标记的方法理想的探针标记物应具备以下特性:⏹敏感性高;⏹标记物与探针结合后,不影响杂交反应,尤其是杂交特异性、稳定性和Tm值;⏹检测方法要高灵敏性、高特异性、稳定、简便、假阳性率低;⏹标记对环境污染小,对人体无损伤,价格低;⏹标记物对检测方法无干扰。
放射性同位素标记⏹放射性同位素标记法缺口平移法随机引物法DNA探针的末端标记5’端标记法3’端标记法PCR标记DNA探针非放射性标记酶促反应标记法化学修饰标记法各种固相杂交方法的适用范围1、Southern印迹杂交⏹Southern印迹杂交:膜上检测DNA的杂交技术,1975年由Edwin Southern建立。
⏹广泛应用于基因克隆的筛选、特定DNA的定性定量检测、基因突变分析、疾病的临床诊断等方面Southern印迹杂交基本方法:⏹酶切已纯化的待测DNA⏹凝胶电泳分离各酶切片段,然后使DNA原位变性⏹将DNA片段转移到固体支持物⏹预杂交封闭滤膜上非特异性位点⏹探针与同源DNA片段杂交,然后漂洗除去非特异性结合的探针⏹检测及结果分析A. DNA的变性:DNA变性解链是杂交成功的重要环节。
⏹Southern印迹杂交时DNA在凝胶中变性,通常采用碱变性方法,即将凝胶浸在数倍体积的1.5mol/L NaCl和0. 5mol/L NaOH中1小时左右。
DNA探针是一个单链的RNA,通过这条特定的RNA,让RNA上的碱基和目标DNA的碱基配对(目标DNA 已经解旋,并分成两条链),一、DNA探针技术1.杂交当双链DNA受热时,稳定的双股螺旋结构的氢链被打开,双螺旋结构变得不稳定,DNA分子的双链分开,这个过程称为变性。
如果接着降低温度,双股螺旋链又可形成,原来的双链DNA分子又可恢复,这个过程叫复性或退火。
实际上,任何两条单链核酸分子都能形成一个双链分子,只要其碱基几乎都是互补的。
双链分子被称为杂交体,其形成的过程称为杂交。
杂交体能在两条DNA链之间、DNA和RNA 之间及两条RNA之间形成。
核酸的这种特性用于一系列分析、检测技术,可从复杂的混合物中,利用一种核酸的互补序列检测特异性DNA或RNA序列。
2.探针利用杂交技术检测特异核酸序列必须使用探针。
一个探针可以是能检测互补核酸序列的简单的DNA或RNA分子。
探针必须是纯净的,而且不受其他不同序列核酸的影响。
典型的探针是克隆的DNA序列或通过PCR扩增获得的DNA。
人工合成的寡核苷酸或从体外转录克隆的DNA序列后获得的RNA,也常作为探针。
允许使用互补的配对碱基对靶核酸检测,但所用探针必须是单链。
寡核苷酸和RNA探针是自然的单链分子,然而,DNA分子正常情况下是双链,在对靶序列杂交前,DNA分子必须变为单链,这一般是通过加热使其变性而达到解链目的。
解链DNA分子被迅速冷却到只能缓慢复性的温度以下,可使探针保持单链状态。
靶DNA分子的检测要求用药物标记,以便观察杂交结果。
探针一般用放射性同位素标记,如P32、S35、C14或H3。
杂交体发出的射线,能使X光片感光而被观察到,这称为放射自显影。
由于放射性物质的使用,对人体有风险,使得非放射性探针有了进一步的发展。
常用地高辛(DIG)标记探针,它可被用染料标记或结合有能催化底物并形成有色产物的酶的特异性抗体检测到。
DNA探针技术,又称核酸杂交技术,其特异性强,敏感性高,是具有潜力的诊断技术之一。
核酸探针的种类基因探针根据标记方法不同可粗分为放射性探针和非放射性探针两大类,根据探针的核酸性质不同又可分为DNA探针,RNA探针,cDNA探针,cRNA探针及寡核苷酸探针等几类,DNA探针还有单链和双链之分。
下面分别介绍这几种探针。
(一)DNA探针DNA探针是最常用的核酸探针,指长度在几百碱基对以上的双链DNA或单链DNA探针。
现已获得DNA探针数量很多,有细菌、病毒、原虫、真菌、动物和人类细胞DNA探针。
这类探针多为某一基因的全部或部分序列,或某一非编码序列。
这些DNA片段须是特异的,如细菌的毒力因子基因探针和人类Alu探针。
这些DNA探针的获得有赖于分子克隆技术的发展和应用。
以细菌为例,目前分子杂交技术用于细菌的分类和菌种鉴定比之G+C百分比值要准确的多,是细菌分类学的一个发展方向。
加之分子杂交技术的高敏感性,分子杂交在临床微生物诊断上具有广阔的前景。
细菌的基因组大小约5×106bp,约含3000个基因。
各种细菌之间绝大部分DNA是相同的,要获得某细菌特异的核酸探针,通常要采取建立细菌基因组DNA文库的办法,即将细菌DNA切成小片段后分别克隆得到包含基因组的全信息的克隆库。
然后用多种其它菌种的DNA作探针来筛选,产生杂交信号的克隆被剔除,最后剩下的不与任何其它细菌杂交的克隆则可能含有该细菌特异性DNA片段。
将此重组质粒标记后作探针进一步鉴定,亦可经DNA序列分析鉴定其基因来源和功能。
因此要得到一种特异性DNA探针,常常是比较繁琐的。
探针DNA克隆的筛选也可采用血清学方法,所不同的是所建DNA文库为可表达性,克隆菌落或噬斑经裂解后释放出表达抗原,然后用来源细菌的多克隆抗血清筛选阳性克隆,所得到多个阳性克隆再经其它细菌的抗血清筛选,最后只与本细菌抗血清反应的表达克隆即含有此细菌的特异性基因片段,它所编码的蛋白是该菌种所特有的。
用这种表达文库筛选得到的显然只是特定基因探针。
对于基因探针的克隆尚有更快捷的途径。
什么是DNA探针
DNA探针技术又称分子杂交技术,是利用DNA分子的变性、复性以及碱基互补配对的高度精确性,对某一特异性DNA序列进行探查的新技术。
DNA探针是利用同位素、生物素等标记的特定DNA片断,该片断可大至寄生虫基因组DNA,小至20个碱基。
当DNA探针与待测的非标记单链DNA(或RNA)按碱基顺序互补结合时,以氢健将2条单链连接而形成标记DNA-DNA(或标记DNA-RNA)的双链杂交分子。
将未配对结合的核苷酸溶解后用检测系统(放射自显影或酶检测等)检测杂交反应结果。
由于DNA分子碱基互补的精确性,单连DNA探针仅与样品中变性处理的DNA单链出现配对杂交,由此决定了探针的特异性;用放射性同位素(如32P)或生物素标记探针,使杂交试验同时具有高度的敏感性。
相关连接:
所谓杂交(hydridization)指两个以上的分子因具有相近的化学结构和性质而在适宜的条件下形成杂交体(hybrid),杂交体中的分子不是来自一个二聚体分子。
同一个二聚体中的两个分子在变性解离后重组合称为复性。
利用两条不同来源的多核苷酸链之间的互补性而使它们形成杂交体双链叫核酸杂交。
与核酸杂交技术相对应的另一项技术被称为探针技术,它是指利用标记分子对其它分子的识别性而实现对后者进行检测的一种技术,我们把标记的分子叫探针(Probe)。
将探针技术与分子杂交技术相结合,从而使分子杂交技术得以广泛推广应用。
目前所用的核酸杂交技术均应用了标记技术。
DNA探针是最常用的核酸探针,指长度在几百碱基对以上的双链DNA或单链DNA探针。
现已获的DNA探针种类很多,有细菌、病毒、原虫、真菌、动物和人类细胞DNA探针,这类探针多为某一基因的全部或部分序列,或某一非编码序列。
这些DNA片段须是特异的,如细菌的毒力因子基因探针和人类ALU探针,这些DNA探针的获得有赖于分子克隆技术的发展和应用。
以细菌为例,目前分子杂交技术用于细菌的分类和菌种鉴定比用G+C百分比值要准确的多,是细菌分类学的一个发展方向,加之分子杂交技术的高度敏感性,分子杂交在临床性病病原体诊断上具有广泛的前景。
DNA探针(包括cDNA探针)有三大优点:第一,这类探针多克隆在质粒载体中,可以无限繁殖,取之不尽,制备方法简便。
其次,DNA探针不易降解(相对RNA而言),一般能有效抑制DNA酶活性。
第三,DNA探针的标记
方法较成熟,有多种方法可供选择,如缺口平移法、随机引物法、PCR标记法等,能用于同位素和非同位素标记。