1.3 环状PCR
环状PCR包括I-PCR(Inverse-PCR)和P-PCR(Panhandle-PCR)。这2种PCR都是根据一端已知序列设计的嵌套式引物进行PCR。
1.3.1 I-PCR I-PCR是1988年由Triglia最早提出的一种基于PCR的改进的染色体步行方法。
I-PCR的实验程序包括,基因组DNA经酶切后用T4DNA连接酶进行自连接,产生环状DNA片段;以环化产物为底物,用根据已知片段设计的反向引物进行PCR扩增,从而得到含有未知片段的扩增产物(流程如图1所示)。
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韩志勇等以I-PCR技术为基础克隆了转基因水稻的外源基因旁侧序列。先用小量法提取转基因水稻的总DNA,总DNA用10倍过量的限制内切酶进行过夜酶切,酶切片段进行自连接,然后根据工程质粒的T-DNA区设计2对反向引物,进行套式PCR扩增旁侧序列。建立了适合于处理大量材料的克隆转基因水稻中外源基因旁侧序列的技术体系。在1周内克隆了35个转基因水稻株系中外源基因的旁侧序列,长度在300~750bp之间。I-PCR法快速、高效、稳定,操作相对简单,花费少,PCR引物设计比较方便。
1.3.2 P-PCR P-PCR是由Jones等提出的利用末端反向重复序列与已知序列互补配对形成环状单链模板,有效增强了引物与模板结合的特异性。反应需要3个根据已知序列设计的引物,3个引物在已知序列内呈线性排列,其中第3个引物可作为接头使用,可与已知序列互补配对形成锅柄状单链模板。其过程为,首先酶切基因组DNA,产生5'或3'粘末端,然后连接上合适的接头(primer 3),连接好后最好用核酸外切酶I除去多余的接头,由于连接上的接头与已知序列是反向重复序列,变性后的DNA单链可退火形成锅柄状单链模板,之后分别用3个单引物进行3次PCR扩增,能有效地扩增2~9kbp的大片段未知序列(流程如图2所示)。
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