簡介
雜交過程是高度特異性的,可以根據所使用的探針已知序列進行特異性的靶序列檢測。其基本原理就是應用核酸分子的變性和複性的性質,使來源不同的DNA(或RNA)片段,按堿基互補關系形成雜交雙鍊分子(heteroduplex)。雜交雙鍊可以在DNA與DNA鍊之間,也可在RNA與DNA鍊之間形成。使雙螺旋解開成為單鍊,因此,變性技術也是核酸雜交的一個環節。
基本原理
互補的DNA單鍊能夠在一定條件下結合成雙鍊,即能夠進行雜交。這種結合是特異的,即嚴格按照堿基互補的原則進行,它不僅能在DNA和DNA之間進行,也能在DNA和RNA之間進行。因此,當用一段已知基因的核酸序列作出探針,與變性後的單鍊基因組DNA接觸時,如果兩者的堿基完全配對,它們即互補地結合成雙鍊,從而表明被測基因組DNA中含有已知的基因序列。由此可見,進行基因檢測有兩個必要條件,一是必需的特異的DNA探針;二是必需的基因組DNA。當兩者都變性呈單鍊狀态時,就能進行分子雜交。
雜交的雙方
雜交的雙方是所使用探針和要檢測的核酸。該檢測對象可以是克隆化的基因組DNA,也可以是細胞總DNA或總RNA。根據使用的方法被檢測的核酸可以是提純的,也可以在細胞内雜交,即細胞原位雜交。探針必須經過标記,以便示蹤和檢測。使用最普遍的探針标記物是同位素,但由于同位素的安全性,近年來發展了許多非同位素标記探針的方法。
探針
若雜交的目的是識别靶DNA中的特異核苷酸序列,這需要牽涉到另一項核酸操作的基本技術─探針(probe)的制備。探針是指帶有某些标記物(如放射性同位素32P,熒光物質異硫氰酸熒光素等)的特異性核酸序列片段。若我們設法使一個核酸序列帶上32P,那麼它與靶序列互補形成的雜交雙鍊,就會帶有放射性。以适當方法接受來自雜交鍊的放射信号,即可對靶序列DNA的存在及其分子大小加以鑒别。在現代分子生物學實驗中,探針的制備和使用是與分子雜交相輔相成的技術手段。核酸分子雜交作為一項基本技術,已應用于核酸結構與功能研究的各個方面。
應用
核酸分子雜交作為一項基本技術,已應用于核酸結構與功能研究的各個方面。核酸分子雜交具有很高的靈敏度和高度的特異性,因而該技術在分子生物學領域中已廣泛地使用于克隆基因的篩選、酶切圖譜的制作、基因組中特定基因序列的定性、定量檢測和疾病的診斷等方面。因而它不僅在分子生物學領域中具有廣泛地應用,而且在臨床診斷上的應用也日趨增多。
在醫學上,目前已用于多種遺傳性疾病的基因診斷(gene diagnosis),惡性腫瘤的基因分析,傳染病病原體的檢測等領域中,其成果大大促進了現代醫學的進步和發展。
基因工程第三步目的基因的鑒定中:
1.鑒定目的基因是否整合到染色體DNA上:DNA-DNA分子雜交
2.鑒定目的基因是否準确表達蛋白質:RNA-DNA分子雜交或抗原-抗體雜交。
注:其中DNA-DNA分子雜交與RNA-DNA分子雜交屬于核酸分子雜交。