五、分子杂交技术
分子杂交技术(molecular hybridization)是在研究DNA分子复性变化基础上发展起来的一种技术。其原理是,具有互补核苷酸序列的两条单链核苷酸分子片段,在适当条件下,通过氢键结合,形成DNA-DNA,DNA-RNA或RNA-RNA杂交的双链分子。这种技术可用来测定单链分子核苷酸序列间是否具有互补关系。
(一)、原位杂交(in situ hybridization)。
用来检测染色体上的特殊DNA序列。最初是使用带放射性的DNA探针,通过放射自显影来显示位置。后来又发明了免疫探针法,将探针核苷酸的侧链加以改造,探针杂交后,其侧链可被带有荧光标记的抗体所识别,从而显示出位置(图2-21)。

图2-21 人类染色体端粒DNA的荧光原位杂交照片(来自http://www.ornl.gov)
(二)、Southern杂交
是体外分析特异DNA序列的方法,操作时先用限制性内切酶将核DNA或线粒体DNA切成DNA片段,经凝胶电泳分离后,转移到醋酸纤维薄膜上,再用标记的探针杂交,通过放射自显影,即可辨认出与探针互补的特殊核苷序列。
六、PCR技术
聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)用于在体外将微量的目标DNA大量扩增,以便进行分析。
反应体系:①样品DNA;②引物(primer),是人工合成的一对寡核苷酸链(约15-20个核苷酸),用于扩增夹在双引物与模板DNA互补区之间的区域;③4种dNTP;④Tag DNA聚合酶,是从一种嗜热水生菌(Thermus aquaticus)中分离出来的。此酶最适作用温度为75~80℃,但短时间在95℃下不失活。⑤适宜的缓冲体系和适量的Mg2+。
反应过程:①变性:将反应液置于PCR仪中,提高温度(约90-95℃)使DNA双链解离;②复性:降温(约60℃左右)退火,使引物与模板结合;③延伸:升温度至70-75℃,在引物的引导下合成模板单链的互补链,从而形成DNA双链片段;④重复上述“变性——复性——延伸”的过程。最初几次循环中形成的长链DNA较多,但随着反应的进行,长链DNA以算术级数增加,而夹在两个引物之间的目标DNA以指数级数增长,经大约20—30次循环后,扩增产物中主要是目标DNA。


