分子雜交技術的原理
分子雜交指具有一定同源序列的兩條核酸單鏈(DNA分子或RNA),在(zai)一(yi)定(ding)條(tiao)件(jian)下(xia)按(an)堿(jian)基(ji)互(hu)補(bu)配(pei)對(dui)原(yuan)則(ze)經(jing)過(guo)退(tui)火(huo)處(chu)理(li),形(xing)成(cheng)異(yi)質(zhi)雙(shuang)鏈(lian)的(de)過(guo)程(cheng)。利(li)用(yong)這(zhe)一(yi)原(yuan)理(li),就(jiu)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)已(yi)知(zhi)序(xu)列(lie)的(de)單(dan)鏈(lian)核(he)酸(suan)片(pian)段(duan)作(zuo)為(wei)分(fen)子(zi)探(tan)針(zhen),去(qu)查(zha)找(zhao)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)來(lai)源(yuan)的(de)基(ji)因(yin)組(zu)DNA分子中的同源基因或同源序列。
DNA分子變性:
DNA分子變性是指雙螺旋之間氫鍵斷裂,雙螺旋解開,形成單鏈無規則線團,因而發生性質改變(如粘度下降,沉降速度增加,浮力上升,紫外吸收增加等)。
1、DNA分子變性的方法:①加熱;②改變DNA分子溶液的pH;③有機溶劑(如乙醇、尿素、甲酰胺及丙酰胺等)等理化因素。
2、增色效應:DNA分子在260nm處有zui大吸收值,這一特征是由於含有堿基的緣故。在DNA分子雙螺旋結構模型中堿基藏於內側,變性時由於雙螺旋解開,於是堿基外露,260nm紫外吸收值因而增加,這一現象稱為增色效應。利用DNA分子變性後波長260nm處紫外吸收的變化可追蹤變性過程。
3、溶解曲線:如果升高溫度使DNA分子變性,以溫度對紫外吸收作圖,可得到一條曲線,稱為溶解曲線。
4、融解溫度:通常人們把50%DNA分子發生變性的溫度稱為變性溫度(即熔解曲線中點對應的溫度),由於這一現象和結晶的融解相類似,故又稱融點或融解溫度。因此Tm是指消光值上升到zui大消光值一半時的溫度。
5、影響Tm值的因素:Tm不是一個固定的數值,它與很多因素有關:
①外部因素:pH、離子強度。隨著溶劑內離子強度上升,Tm值也隨著增大。
②內部因素:DNA分子的堿基比例、DNA分子的均一性;在相同條件下,DNA分子內G-C配對含量高,其Tm值也高。
DNA分子複性:
變性DNA分子隻要消除變性條件,二條互補鏈還可以重新結合,恢複原來的雙螺旋結構,這一過程稱為複性。
退火:通常DNA分子熱變性後,將溫度緩慢冷卻,並維持在比Tm低25~30℃左右時,變性後的單鏈DNA分子即可恢複雙螺旋結構,因此,這一過程又叫做退火。
複性後的DNA分子,理化性質都能得到恢複。倘若DNA分子熱變後快速冷卻,則不能複性。
影響複性速度的因素:
1、DNA分子濃度:愈高,複性速度也愈快。
2、DNA分子片段的大小:DNA分子片段愈大,擴散速度愈低,使DNA分子片段線狀單鏈互相發現互補的機會減少。因此,在複性實驗中,有時將DNA分子切成小片段,再進行複性。
3、溫度:過高不利於複性。
4、溶液的離子強度:通常鹽濃度較高時,複性速度較快。
5、DNA分子順序的複雜性;簡單的分子複性很快,如polyd和polyd由於彼此互補識別很快,故能迅速複性。但順序較複雜的DNA分子複性則較慢。因此通過變性速率的研究,可以了解DNA分子順序的複雜性。
分子雜交技術有哪些
分子雜交技術主要有三種:核酸分子雜交、聚合酶鏈反應和生物芯片技術。
1、核(he)酸(suan)分(fen)子(zi)雜(za)交(jiao)技(ji)術(shu)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)互(hu)補(bu)序(xu)列(lie)和(he)核(he)苷(gan)酸(suan)單(dan)鏈(lian)在(zai)液(ye)相(xiang)或(huo)固(gu)相(xiang)中(zhong)按(an)堿(jian)基(ji)互(hu)補(bu)配(pei)對(dui)原(yuan)則(ze)締(di)合(he)成(cheng)異(yi)質(zhi)雙(shuang)鏈(lian)的(de)過(guo)程(cheng),稱(cheng)為(wei)核(he)酸(suan)分(fen)子(zi)雜(za)交(jiao)。雜(za)交(jiao)的(de)雙(shuang)方(fang)是(shi)待(dai)測(ce)核(he)酸(suan)序(xu)列(lie)和(he)探(tan)針(zhen)序(xu)列(lie)。應(ying)用(yong)該(gai)技(ji)術(shu)可(ke)對(dui)特(te)定(ding)DNA或RNA序列進行定性或定量檢測。
2、聚合酶鏈反應(即Polymerase chain reaction,PCR) 原理:PCR是模板DNA,引物和四種脫氧核糖核昔三磷酸(dNTP)在DNA聚合酶作用下發生酶促聚合反應,擴增出所需目的DNA。包括三個基本步驟:雙鏈DNA模板加熱變性成單鏈(變性);在低溫下引物與單鏈DNA互補配對(退火);在適宜溫度下TapDNA聚合酶催化引物沿著模板DNA延伸。
3、生物芯片技術是近年發展起來的分子生物學與微電子技術相結合的核酸分析檢測技術。zui初的生物芯片技術主要目標是用於DNA序列測定、基因表達譜鑒定和基因突變體檢測和分析,所以又稱為DNA芯片或基因芯片技術。由於目前這一技術已擴展至免疫反應、受體結合等非核酸領域,出現了蛋白質芯片、免疫芯片、細胞芯片、組織芯片等,所以改稱生物芯片技術更符合發展趨勢。
分子雜交技術可按作用環境大致分為:液相雜交和固相雜交兩種類型。
1、液相雜交,液相雜交指所參加反應的兩條核酸鏈都遊離在溶液中。液相雜交是一種研究zui早且操作複合的雜交類型,在過去的30年裏雖有時被應用,但總不如固相雜交那樣普遍。其主要原因是雜交後過量的未雜交分子探針在溶液中除去較為困難和誤差較高。
2、guxiangzajiao,guxiangzajiaoshijiangcanjiafanyingdeyitiaohesuanlianxiangudingzaigutizhichiwushang,lingyitiaohesuanlianyoulizairongyezhong。youyuguxiangzajiaohou,weizajiaodeyoulipianduankerongyidipiaoxichuqu,moshangliuxiadezajiaowurongyijiancehenengfangzhibaDNA分子自我複性等優點,故該法zui為常用。根據支持物的不同固相雜交又可為:濾膜雜交、菌落分子原位雜交和組織分子原位雜交。

分子雜交技術的應用
1、核酸探針標記編輯
核酸探針根據核酸的性質,可分為DNA和RNA探針;根據是否使用放射性標記物的與否,可分為放射性標記探針和非放射性標記探針;根據是否存在互補鏈,可分為單鏈和雙鏈探針;根據放射性標記物摻入情況,可分為均勻標記和末端標記探針。下麵將介紹各種類型的探針及標記方法
2、雙鏈DNA探針標記法編輯
分子生物研究中,zui常用的探針即為雙鏈DNA探針,它廣泛應用於基因的鑒定、臨床診斷等方麵。
3、單鏈DNA探針編輯
用雙鏈探針雜交檢測另一個遠緣DNA時shi,探tan針zhen序xu列lie與yu被bei檢jian測ce序xu列lie間jian有you很hen多duo錯cuo配pei。而er兩liang條tiao探tan針zhen互hu補bu鏈lian之zhi間jian的de配pei對dui卻que十shi分fen穩wen定ding,即ji形xing成cheng自zi身shen的de無wu效xiao雜za交jiao,結jie果guo使shi檢jian測ce效xiao率lv下xia降jiang。采cai用yong單dan鏈lian探tan針zhen則ze可ke解jie決jue這zhe一yi問wen題ti。單dan鏈lianDNA探針的合成方法主要有下列兩種:
(1) 以M13載體衍生序列為模板,用Klenow片段合成單鏈探針;
(2) 以RNA為模板, 用反轉錄酶合成單鏈cDNA探針。
4、寡核苷酸探針編輯
利用寡核苷酸探針可檢測到靶基因上單個核苷酸的點突變。常用的寡核苷酸探針主要有兩種:danyiyizhixuliedeguahegansuantanzhenhexuduojianbingxingguahegansuantanzhenzuchengdeguahegansuantanzhenku。danyiyizhixulieguahegansuantanzhennengyutamendemudexuliezhunquepeidui,keyizhunquedishejizajiaotiaojian,yibaozhengtanzhenzhiyumudexuliezajiaoerbuyuxuliexiangjindefeiwanquanpeiduixuliezajiao,duiyuyixieweizhixuliedemudepianduanzewuxiao。

分子雜交儀分類
分子雜交儀結構和分類,上海峰誌主要銷售美國UVP公司生產的HB-1000分子雜交箱。
分子雜交儀又被叫做分子雜交箱或者分子雜交爐,是通過核酸分子雜交技術對是否有已知基因序列存在於待測基因組中進行檢測的設備。其在遺傳病的基因診斷、基因組中特定基因序列的檢測、酶切圖譜的製作和克隆基因的篩選等方麵得到廣泛地應用。
結構
電腦控製係統、隔膜、雜交管、搖床、離心管轉架或雜交瓶轉架以及箱體共同構成分子雜交儀,由於分子雜交儀的型號差異,其箱體所容納的平板數、載玻片數微孔版數、管子數也不一樣。
分類
根據自動化程度,分子雜交儀包括全自動分子雜交儀、半自動分子雜交儀和普通分子雜交儀。
1.全自動分子雜交儀
目mu前qian,全quan自zi動dong分fen子zi雜za交jiao儀yi在zai基ji因yin芯xin片pian產chan品pin方fang麵mian被bei使shi用yong,其qi能neng夠gou使shi雜za交jiao過guo程cheng不bu需xu要yao人ren工gong參can與yu,使shi整zheng個ge雜za交jiao過guo程cheng的de自zi動dong化hua得de以yi實shi現xian。在zai特te定ding溫wen度du條tiao件jian下xia,基ji因yin組zuDNA與芯片上特異的DNA探針發生反應,然後進行雜交、洗膜、孵育、顯色等,從而使檢測結果獲得,全自動分子雜交儀(基因芯片雜交爐)自動完成上述過程。
2.半自動分子雜交儀
半自動分子雜交儀不但可以控製雜交過程中的各種參數,而且還可以在人工參與下完成雜交後的如孵育、顯色等其他實驗步驟。
3.普通分子雜交儀
普通分子雜交儀結構通常為封閉式恒溫箱式,此外加上振蕩或旋轉式可動機構,溫度控製、轉速等實驗參數的控製和調整由控製係統來實現。
按照實驗的需求,可以將分子雜交儀以下6類:
1. 微孔板原位雜交儀。
2. 載玻片原位雜交和平板雜交儀。
3.Western雜交儀。
4.用於大容量的分子雜交儀。
5.用於 Southern或者 Northern技術點雜交的雜交儀。
6. 用於小容量的核酸雜交儀。
7. 微孔板原位雜交儀。




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