資源描述:
《差異表達(dá)基因克隆技術(shù)的新進(jìn)展 》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、差異表達(dá)基因克隆技術(shù)的新進(jìn)展 提要分離并克隆差異表達(dá)基因是目前功能性基因研究的熱點(diǎn)。mRNA差異展示是篩選差異表達(dá)基因最有效的技術(shù)之一,它的主要不足是有一定假陽性。RDA、SSH、DSD、LSH技術(shù)能夠克服假陽性,但也具有一定的不足,應(yīng)根據(jù)需要選擇運(yùn)用。隨著能擴(kuò)增長片段及具有自動校正功能的Taq酶出現(xiàn)及應(yīng)用,這些技術(shù)將會不斷完善與發(fā)展,具有廣闊的應(yīng)用前景?! £P(guān)鍵詞差異表達(dá)基因;克隆 現(xiàn)代分子生物學(xué)研究表明,人類基因組約由10萬左右的不同基因組成,這些基因選擇性的表達(dá)決定了機(jī)體整個(gè)生命過程,基因表達(dá)的變化處于控制生物學(xué)調(diào)節(jié)
2、機(jī)制的中心位置。因此,分離并克隆差異表達(dá)基因不僅有助于闡明生命的粵秘,而且還能為基因診斷與治療提供重要的理論依據(jù)。近幾年來,差異表達(dá)基因克隆技術(shù)不斷完善與發(fā)展,已成為研究腫瘤和疾病等相關(guān)基因的重要手段?! ∫?、mRNA差異展示8 mRNA差異展示(mRNAdifferentialdisplay,DDRT-PCR)是目前篩選差異表達(dá)基因最有效的方法之一,其基本原理是:3´端采用錨定引物,與mRNA3´polya結(jié)合,進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,形成mRNA:cDNA雜交分子,5´端采用20條隨機(jī)引物,與錨定
3、引物一起進(jìn)行PCR擴(kuò)增,其產(chǎn)物經(jīng)測序膠顯示出來,再回收鑒定克隆差異條帶。1992年Liang和Pardee[1]建立此技術(shù)時(shí),5´端采用20條隨機(jī)引物,每條由10個(gè)堿基組成,3´端采用12條引物即T12MN(M=A、C或G,N=A、G、C、T)。這種組合從統(tǒng)計(jì)學(xué)上幾乎能完全覆蓋所有的mRNA序列,差異表達(dá)的基因會全部呈現(xiàn)出來。實(shí)踐證明,這種方法有效,但假陽性率在50%~70%左右,差異條帶在Northern印跡上重現(xiàn)性差,后續(xù)處理也比較復(fù)雜。1994年Ito[2]等對3´端引物進(jìn)行了改進(jìn),把
4、12條引物改為3條,即T12A、T12C、T12G,使得實(shí)驗(yàn)操作簡化。1995年Ayala[3]等提出了在3´端錨定引物與5´端隨機(jī)引物上皆增加10個(gè)堿基,使得上下游引物Tm值在60℃左右,PCR循環(huán)參數(shù)也改為前5個(gè)循環(huán)采用Liang和Pardee推薦的參數(shù),即94℃30s,40℃2min,72℃30s。經(jīng)這樣改進(jìn),顯著地增強(qiáng)了差異條帶的重復(fù)性和敏感性,同時(shí)使得差異條逼帶的克隆十分方便。1996年4月,Liang和Pardee[4]對5´端此物進(jìn)行了改進(jìn),引物條數(shù)改為8條,皆帶上HindⅢ酶
5、切位點(diǎn),每條由13個(gè)堿基組成,3´端錨定引物采用3條,也帶上HindⅢ酶切位點(diǎn),每條由18個(gè)堿基組成,PCR循環(huán)條件仍采用94℃30s,40℃2min,72℃830s,40個(gè)循環(huán),最后在72℃延伸7min。1998年[5]我們在Liang和Pardee改進(jìn)的基礎(chǔ)上,對PCR循環(huán)參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn),即前5個(gè)循環(huán)采用94℃30s,40℃2min,72℃30s,后35個(gè)循環(huán)采用94℃30s,55℃2min,72℃30s,最后在72℃延伸7min。經(jīng)這樣改進(jìn),既保持了擴(kuò)增效率,又增強(qiáng)了差異條帶的特異性及重復(fù)性,降低了假陽性率。
6、 總之,mRNA差異展示具有簡便、快速、所需起始材料少、同時(shí)可在多個(gè)材料之間或不同處理材料之間進(jìn)行比較等優(yōu)點(diǎn),但具有較高頻率的假陽性和短小的差異片段的缺點(diǎn),給后續(xù)處理帶來一系列問題,雖然此技術(shù)經(jīng)過了一些起改進(jìn),但這兩個(gè)缺點(diǎn)仍限制著此方法的充分應(yīng)用。 二、代表性差示分析 代表性差示分析(representationaldifference8analysis,RDA)最早由Lisitsyn等提出的。1994年,Hubank和Schatz[6]將其應(yīng)用于克隆差異表達(dá)基因,其基本原理是:靶方(Tester,T)和驅(qū)動方(Driv
7、er,D)的cDNA在進(jìn)行差方式分析前均用一種識別4堿基序列的限制酶作切割處理,形成平均長度為256bp的cDNA片段代表群,第一次T與D雜交反應(yīng)時(shí),兩者總量比為1:100,第二次增加到1:400,第三次增加到1:8000,再利用PCR以指數(shù)形式擴(kuò)增雙鏈模板,而僅以線性形式擴(kuò)增單鏈模板這一特性,通過降低cDNA群體復(fù)雜度和多次更換cDNA兩端接頭,來特異擴(kuò)增目的基因片段。特別是T減D雜交反應(yīng)后僅設(shè)置了72℃復(fù)性與延伸及95℃變性這兩個(gè)循環(huán)參數(shù),共20個(gè)循環(huán),從而使PCR產(chǎn)物特異性大大提高。此技術(shù)最大的優(yōu)勢是差異條帶在North
8、ern印跡上重現(xiàn)性好,假陽性少。缺點(diǎn)是所需起始材料較多,更多信賴于PCR技術(shù),T與D之間若存在較多差異,或T中存在某些基因上調(diào)表達(dá),則難達(dá)到預(yù)期目的,而且工作量比DDRT-PCR大,周期長?! ∪?、抑制性扣除雜交 抑制性扣除雜交(suppressionsubtractive