a.缺口平移标记法粗线示标记部分:
首先用适当浓度的DNA酶Ⅰ(DNAseⅠ)在探针DNA双链上造成缺口,然后再借助于DNA聚合酶Ⅰ(DNA poly merasⅠ)的5’→3’的外切酶活性,切去带有5’磷酸的核苷酸;同时又利用该酶的5’→3’聚酶活性,使32P标记的互补核苷酸补入缺口,DNA聚合酶Ⅰ的这两种活性的交替作用,使缺口不断向3’的方向移动,同时DNA链上的核苷酸不断为32P标记的核苷酸所取代。
b.随机引物法:
探针的标记也可以采用随机引物法,即向变性的探针溶液加入6个核苷酸的随机DNA小片段,作为引物,当后者与单链DNA互补结合后,按碱基互补原则不断在其3’OH端添加同位素标记的单核苷酸,这样也可以获得比放射性很高的DNA探针。
3.杂交:
首先要进行预杂交,即用非特异的核酸溶液封闭膜上的非特异性结合位点。由于转印在膜上的核酸分子已经是变性的分子,所以杂交过程中只需变性标记好的探针,然后再让探针与膜上单链核酸在特定的温度下反应,结合成双链,然后洗去未结合的探针分子即可。
4.检测:
检测的方法依标记探针的方法而异。用放射性同位素标记的探针需要用放射自显影来检测其在膜上的位置;而如果是用生物素等非同位素方法标记的探针则需要用相应的免疫组织化学的方法进行检测。
(二) 以核酸杂交为基础的基因诊断技术:
限制性核酸内切酶(restriction endonuclease),又简称限制酶或内切酶。它们是基因工程和基因诊断重要的一类工具酶。它们的发现和应用为从基因组中分离目的基因提供了必要的手段。限制酶能特异地识别和切割特异的核苷酸序列,将双链DNA切成较小的片段。酶切后目的基因可能完整地或部分地保存于某一DNA片段上,并被分离出来。
1.限制性片段长度多态性分析法(RFLP):
由于限制酶的特异性,如果识别位点的碱基发生了改变,限制酶将不再能切割;同样,碱基的改变也可能导致出现新的酶切位点。在人类基因组中,这两种情况是十分常见的,而切点的消失或出现将影响获得的DNA片段的长度, 表现为限制性片段长度多态性 (RFLP),这在基因的连锁诊断中具有极重要的意义。 RFLP反映了常见的个体间DNA核苷酸的可遗传性变异,它按照孟德尔方式遗传。即子代的特异性RFLP片段均能从亲代中找到来源。因此RFLP可作为遗传疾病和遗传倾向性疾病的有效遗传标志用于相关疾病的基因诊断。
2.限制性核酸内切酶酶谱分析法:
这种方法对于点突变非常有效。由于碱基的改变就可能引起酶切部位的改变,所以就可能引起DNA片段电泳图谱的改变。最常见的例子就是镰刀型贫血。
3.等位基因特异寡核苷酸探针杂交法:
若疾病的基因突变序列已知,则可人工合成这段特异性的寡核苷酸,同时合成一段正常序列的寡核苷酸。用2种探针与检测样品杂交,若只能与突变探针杂交则为突变纯合子,只能与正常探针杂交则正常,与两者都可杂交则为突变杂合子;两者均不能杂交则可能是新的突变。
4.荧光原位杂交法:
用生物素、地高辛或荧光素等标记的探针与细胞或染色体中的DNA杂交,然后在荧光显微镜下观察或照相,便可对杂交信号进行定位。用多色荧光原位杂交可同时检测多个可能突变区的缺失情况。
5.比较基因组杂交:
提取患者基因组DNA和正常人基因组DNA,用切口平移法分别标上不同的荧光制备探针,然后与正常人外周血白细胞的有丝分裂中期染色体进行原位抑制杂交。杂交后的荧光信号通过计算机便可知患者基因组中的增加或缺失区域。
6.基因芯片:
基因芯片指利用微点阵技术,将探针以高密度点阵的形式按一定的顺序固定排列在一厘米的硅片上;另一方面将待测基因标记上特异的荧光物质。最后用激光共聚焦显微镜和计算机扫描系统对芯片进行扫描分析。
非典病毒基因芯片:
我国科研人员5月8日研制出SARS病毒全基因组芯片检测系统。全基因组芯片覆盖了病毒基因组的全部序列,可在检测病毒的同时监测病毒基因组的变化,为分析世界各地分离株之间的差异、病毒在传播过程中可能发生的变异以及追索病毒来源提供了新的思路和方法。


