簡介:DNA自動測序核酸分子雜交,RNA抽提純化和逆轉(zhuǎn)錄PCR,載體與片段連接、感受態(tài)細胞轉(zhuǎn)化,細胞培養(yǎng)及細胞轉(zhuǎn)染,分子生物學實驗培訓總結(jié),質(zhì)粒抽提和酶切鑒定,,,重組DNA鑒定,,目的蛋白的表達及功能的研究,獲得目的基因,,,DNA重組,遺傳的中心法則,1958年CRICK提出以DNA為中心的遺傳信息的傳遞規(guī)律,即DNA貯存的遺傳信息通過復制傳給子代DNA,通過轉(zhuǎn)錄傳給RNA,再通過翻譯傳給蛋白質(zhì)。遺傳信息傳遞方向的這個規(guī)律被稱為~。,DNA,,RNA,,,,蛋白質(zhì),復制,復制,轉(zhuǎn)錄,翻譯,,反轉(zhuǎn)錄,1970年TEMIN和BALTIMORE發(fā)現(xiàn)RNA病毒的RNA可通過反轉(zhuǎn)錄(逆轉(zhuǎn)錄)將遺傳信息傳給CDNA,也可通過RNA復制或RNA轉(zhuǎn)錄傳給子代RNA,這是對中心法則的補充。1997年瘋牛病和朊病毒的出現(xiàn),預示蛋白質(zhì)也可逆向?qū)⑦z傳信息向DNA傳遞。,,,DNA的結(jié)構(gòu)及功能,DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤繞而成的。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,堿基排在內(nèi)側(cè)。兩條鏈的堿基通過氫鍵連接形成堿基對,其中A與T配對,G與C配對。兩個相鄰脫氧核苷酸通過3’5’磷酸二酯鍵連接。起著貯存和傳遞遺傳信息的作用。,RNA的種類CATEGORY,轉(zhuǎn)運核糖核酸TRANSFERRNA,TRNA核蛋白體核糖核酸RIBOSOMERNA,RRNA信使核糖核酸MESSENGERRNA,MRNA,轉(zhuǎn)運氨基酸與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核蛋白體,起裝配機的作用翻譯蛋白質(zhì)的模板,RNA的功能FUNCTION,MRNA的生物合成MRNABIOSYNTHESIS,真核生物的結(jié)構(gòu)基因由內(nèi)含子和外顯子組成,內(nèi)含子的序列較長,且不編碼蛋白質(zhì)。真核生物DNA在轉(zhuǎn)錄過程中經(jīng)剪接可將內(nèi)含子部分去除,獲得成熟的MRNA。由于分子生物學研究的最終產(chǎn)物常常是蛋白質(zhì),因此我們需要獲得可翻譯的MRNA。MRNA易降解,不易長期保存。將MRNA逆轉(zhuǎn)錄成CDNA,利用CDNA來研究基因的功能。,TRIZOL提取RNA原理,TRIZOL法提取細胞總RNA是目前常用的提取方法。細胞內(nèi)大部分的RNA與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起,以核蛋白形式存在。TRIZOL內(nèi)含異硫氰酸胍和苯酚等物質(zhì)。異硫氫酸胍GUSCN是一種強的蛋白質(zhì)變性劑,不僅能使細胞裂解,同時還能有效地抑制細胞內(nèi)源性RNA酶的活性。通過有機溶劑的分步抽提,最終可獲得純度較高的細胞總RNA。,RNA提取注意事項,TRIZOL試劑含有苯酚,具有毒性和刺激性,注意操作。如皮膚接觸TRIZOL,請立即用大量水沖洗。RNASE污染的主要來源是操作過程中手和空氣中的浮沉,注意隨時勤換手套,樣品盡可能蓋嚴;盡量不要對著RNA樣品呼氣或說話。用001的DEPC水浸泡過夜,然后滅菌,烘干。溶液需用DEPC水配制。細胞裂解必需充分且操作迅速。裂解不完全會降低最后得率,因為一部分RNA會殘留在未裂解的細胞中。在清洗和裂解細胞時最好在低溫下操作,防止在操作過程中釋放的內(nèi)源RNASE降解了RNA。,逆轉(zhuǎn)錄REVERSETRANSCRIPTION,逆轉(zhuǎn)錄指遺傳信息從RNA流向DNA,是RNA指導下的DNA合成過程,即以RNA為模板,四種DNTP為原料,合成與RNA互補的DNA單鏈,稱為互補DNACOMPLEMENTARYDNA,CDNA,逆轉(zhuǎn)錄原理,CDNA合成有兩個關(guān)鍵因素,一是病毒RNA的質(zhì)量,二是逆轉(zhuǎn)錄酶。逆轉(zhuǎn)錄酶是一種多功能酶,它能在一定的條件下,以單鏈RNA為模板合成第一條CDNA鏈。通過RNASEH活性水解RNADNA雜合分子中的RNA鏈。,逆轉(zhuǎn)錄酶REVERSETRANSCRIPTASE,催化逆轉(zhuǎn)錄過程的酶稱逆轉(zhuǎn)錄酶,RNA病毒中都含有此酶。具有三種酶活性RNA指導的DNA聚合酶RNA水解酶活性DNA指導的DNA聚合酶,,逆轉(zhuǎn)錄體系,RNA模板3’UUAGGCCUGGAUAAGCGCCUGGA5’,引物5’ATCCGGAC,,逆轉(zhuǎn)錄酶,DATP,DGTP,DCTP,DTTP,,MN2,,,酶活性依賴金屬離子,,,,,,底物,逆轉(zhuǎn)錄過程中CDNA的合成,逆轉(zhuǎn)錄引物的選擇PRIMER,OLIGODT1218個核苷酸組成),只有MRNA被逆轉(zhuǎn)錄隨機六聚寡核苷酸,所有RNA均被逆轉(zhuǎn)錄基因特異性引物,僅產(chǎn)生需要的DNA,逆轉(zhuǎn)錄的生物學意義,擴充了中心法則有助于對病毒致癌機制的了解與真核細胞分裂和胚胎發(fā)育有關(guān)逆轉(zhuǎn)錄酶是分子生物學重要工具酶,以DNA為模板,利用DNA聚合酶的特性體外擴增特定的基因片斷,這種方法被稱為DNA聚合酶鏈式反應。,,,,PCR基因放大連瑣反應,聚合酶鏈反應POLYMERASECHAINREACTION,PCR,PCR基本原理,利用高溫可使DNA變性和低溫可使DNA復性的特性,根據(jù)體內(nèi)細胞分裂中DNA半保留復制機理,以特異性寡核苷酸為引物,DNA分子為模板,在DNA聚合酶和四種脫氧核苷酸存在的條件下體外合成新DNA分子的過程。這種熱變性復性延伸的過程就是一個PCR循環(huán),PCR就是在合適條件下的這種循環(huán)的不斷重復。,PCR技術(shù)的特點,高度的敏感性高度的特異性操作簡便、快速適用樣品的廣泛性,PCR基本成分,TEMPLATEPRIMERSTAQPOLYMERASE10PCRBUFFERDNTPSMG,PCRPRIMERS,WWWNCBINLMNIHGOV,PCRPRIMERS,序列發(fā)現(xiàn)的時間和發(fā)現(xiàn)者序列的生物體來源序列的組織來源,引物設(shè)計PRIMERDESIGN,引物長度(LENGTH)20~30BP引物中四種堿基的分布應該是隨機的兩引物間不能有互補序列,尤其是3‘端引物的堿基順序不應與非擴增區(qū)域由同源性引物的3’末端堿基一定要與模板DNA配對可以在5’末端加上限制性內(nèi)切酶位點或起始密碼解鏈溫度TM兩引物間相差不大于5℃引物內(nèi)部不能有大于3BP的反向重復序列或自身互補序列存在,PCR基本程序,預變性(PREDENATURATION變性DENATURATION退火ANNEALING延伸ELONGATION2530CYCLES,DOUBLESTRANDEDDNATEMPLATE,DOUBLESTRANDEDDNATEMPLATE,,,DESIGNPRIMERSWITHTHISSEQUENCEINFORMATION,PCRCYCLE1,DOUBLESTRANDEDDNATEMPLATE,,,PRIMERS,TAQ,TAQ,PCRCYCLE1,DENATURATION950CSTRANDSSEPARATE,,,PRIMERS,TAQ,TAQ,TAQPOLYMERASEISTHERMOSTABLE,,,,,3’,5’,5’,3’,PCRCYCLE1,ANNEALING550CPRIMERSBIND,TAQ,TAQ,,,,,3’,5’,5’,3’,PCRCYCLE1,ANNEALING550CTAQBINDSTODUPLEX,TAQ,TAQ,,,,3’,5’,5’,3’,,,PCRCYCLE1,EXTENSION72OCTAQCOPIESDNASTRANDDNTPS,TAQ,TAQ,TAQSYNTHESISESDNAINTHE5’TO3’DIRECTION,,,,3’,5’,5’,3’,,,,PCRCYCLE1,EXTENSION72OCTAQCOPIESDNASTRAND,TAQ,TAQ,TAQSYNTHESISESDNAINTHE5’TO3’DIRECTION,,,,3’,5’,5’,3’,,,,,,PCRCYCLE1,EXTENSION72OCTAQCOPIESDNASTRAND,TAQ,TAQ,TAQSYNTHESISESDNAINTHE5’TO3’DIRECTION,,,3’,5’,5’,3’,5’,3’,,5’,3’,PCRCYCLE1,ENDCYCLE1,,PCRANIMATION,PCR反應,取無菌0?2MLPCR管一支,加入10?PCR緩沖液5ΜL氯化鎂4ΜL4種DNTP混合液10MMOL/L0?5ΜL3?端引物10ΜMOL/L1ΜL5?端引物10ΜMOL/L1ΜLTAQDNA多聚酶5U/ΜL0?25ΜL三蒸水33?25ΜL模板CDNA5ΜL蓋緊蓋子,離心數(shù)秒后置PCR儀上進行擴增。PCR循環(huán)為95℃預變性2MIN,95℃變性30S、55℃復性30S、72℃延伸1MIN,30個循環(huán),最后72?C延伸7MIN。,細胞裂解,RNA釋放,CDNA,PCR擴增,逆轉(zhuǎn)錄酶,耐熱DNA聚合酶,,RTPCR擴增,,,,,,,,,,,,,,,,,引物DNTPS二價金屬離子DNA聚合酶,引物DNTPS二價金屬離子逆轉(zhuǎn)錄酶,RTPCR過程,逆轉(zhuǎn)錄酶/耐熱DNA聚合酶,RTPCR的應用APPLICATION,獲得基因完整編碼區(qū)序列檢測基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物半定量比較不同樣品間MRNA水平制備用于雜交的CDNA探針,PCR技術(shù)在臨床應用中的問題和對策,在我國,前一個時期PCR應用相當混亂。從技術(shù)因素分析,常規(guī)PCR作為臨床檢驗技術(shù)存在的最主要的問題是,擴增產(chǎn)物污染帶來的假陽性。常規(guī)PCR只能定性不能定量,也影響了評價PCR檢測結(jié)果的臨床診斷意義。定量是PCR作為臨床檢驗技術(shù)發(fā)展的另一個重要目標。,瓊脂糖凝膠電泳基本原理,瓊脂糖凝膠電泳是以瓊脂糖作為固體支持物的一種電泳方法。因為各種核酸分子的電荷及質(zhì)量之比是相近的,在沒有支持物的電場中,它們以相同的速度前進。瓊脂糖凝膠電泳具有分子篩效應,所以在適當濃度的瓊脂糖凝膠中電泳,線性DNA分子在電場中的遷移率與其分子量的對數(shù)成反比,從而達到分離的目的。,瓊脂糖凝膠電泳(AGAROSEGELELECTROPHORESIS)分離的原理,使TAE浸過凝膠表面在陰極的加樣孔加樣(紅正黑負)分子篩作用分子量越小,遷移速度越快,瓊脂糖凝膠的濃度與DNA分離范圍SEPARATIONRANGEVSAGAROSE,瓊脂糖凝膠濃度與分離效率,,,大片段在07瓊脂糖凝膠中分離效果好,小片段在15瓊脂糖凝膠中分離效果好,上樣,上樣緩沖液甘油可增加樣品密度,使其比重增加,以確保DNA均勻沉入加樣孔內(nèi)在電泳中形成肉眼可見的指示帶,可預測核酸電泳的速度和位置使樣品呈色,使加樣操作更方便EDTA,SDS可滅活限制性內(nèi)切酶,溴化乙錠EB染色,EB堆砌在DNA雙螺旋的堿基對之間,DNA分子越小,結(jié)合的EB越少,染色越淡,溴化乙錠是一種熒光染料,可嵌入核酸雙鏈的堿基對之間,在紫外線激發(fā)下,發(fā)出紅色熒光,常用05MG/ML,,,,注意事項,一定要等凝膠冷卻至60℃時再入加溴化乙錠切記DNA樣品由負極往正極泳動靠近加樣孔的一端為負加完樣品后最好先觀察一段時間插電極或拔電極時必須將儀器電源關(guān)掉不要使樣品跑出凝膠,瓊脂糖凝膠電泳應用,PCR產(chǎn)物鑒定酶切片段鑒定DNA片段回收DNA的定量,分子克隆MOLECULARCLONING基因工程的核心,克隆克隆是指通過無性繁殖過程所產(chǎn)生的與親代完全相同的子代群體,分子克隆,細胞克隆,動物克隆,基因工程中所指的克隆,是在體外對DNA分子按照既定目的和方案進行人工重組,將重組分子導入合適細胞,使其在細胞中擴增和繁殖,以獲得該DNA分子得大量拷貝。這類克隆是在分子水平上操作的,故稱為分子克隆。又被稱為基因克隆或DNA克隆。,分子克隆中常用的工具酶,限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶DNA聚合酶末端轉(zhuǎn)移酶逆轉(zhuǎn)錄酶堿性磷酸酶核酸外切酶,基因克隆的基本程序,外源基因或目的基因的獲得載體的構(gòu)建或選擇連接轉(zhuǎn)化陽性重組體的篩選與鑒定,目的基因,目的基因是指我們所要研究和應用的基因,也就是我們將要克隆或表達的基因。獲得目的基因是分子克隆過程中的第一步。體外擴增基因法PCRANDRTPCR人工合成基因法限制性內(nèi)切酶直接分離法獲得基因文庫篩選法從CDNA文庫中篩選,RTPCR,RNA提取RTPCR,EXTRACTRNAFROMVIRUS/CELLS,RNA,載體VECTOR,載體是指能夠攜帶外源基因轉(zhuǎn)入受體細胞內(nèi)進行擴增或誘導外源基因在受體細胞內(nèi)表達的工具。,載體應具備的條件,帶有復制子多克隆酶切位點篩選標志完整的轉(zhuǎn)錄單位(表達型載體),載體的分類,按功能分類克隆載體和表達載體按受體細胞分類原核細胞載體和真核細胞載體按載體來源分類質(zhì)粒載體、嗜菌體、病毒、酵母人工染色體、粘粒,PGEMTEASYVECTOR,綠色熒光蛋白載體,酶切載體和目的基因ENZYMERESTRICTIONDIGESTOFDNAPLASMIDVECTORANDTARGETGENE),目的基因與載體的連接(LIGATION),利用DNA連接酶把載體DNA和要克隆的目的DNA片段連接在一起,成為一個完整的重組分子,被稱為連接反應。,DNA連接酶DNALIGASE,催化兩個獨立的DNA片段5‘磷酸基團和3’羥基基團之間形成磷酸二酯鍵。,連接方法,粘性末端連接法單酶連、雙酶連平齊末端連接法同聚物接尾法人工接頭法PCR產(chǎn)物與載體的連接限制性酶切位點添加法、T/A克隆法,單一酶切的粘性末端連接缺點,載體自連載體DNA兩端的粘性末端可以自身退火成環(huán),產(chǎn)生載體載體相連接的假陽性克隆。雙向插入由于使用同一種內(nèi)切酶,載體與插入片段的4個末端全為相同的粘性互補順序,所以目的基因插入可以有兩個方向。,,,BAMHⅠ切割反應,T4DNA連接酶15oC,,,同一限制酶切位點連接,不同限制酶切位點的連接(雙酶連),ECORⅠ切割位點,BGLⅡ切割位點,平端連接,適用于限制性內(nèi)切酶切割產(chǎn)生的平端粘端補齊或切平形成的平端,同聚物加尾連接,在末端轉(zhuǎn)移酶TERMINALTRANSFERASE的作用下,在DNA片段末端加上同聚物序列、制造出粘性末端,再進行粘端連接。,人工接頭LINKER連接,在平端加上酶切位點,再用限制酶切除產(chǎn)生粘性末端,而進行粘端連接。,T/A克隆法,利用含有單個胸腺嘧啶(T)3‘突出末端的線性化載體與帶有單個腺苷酸(A)3‘突出末端的PCR產(chǎn)物來進行克隆,這種方法被稱為T/A克隆法。此方法利用了TAQDNA聚合酶具有延伸酶的活性,即不依賴模板的方式將一個核苷酸添加到已完成延伸的PCR產(chǎn)物的3‘末端。在四種核苷酸都存在的情況下,這個添加上去的核苷酸通常是A殘基。,重組分子導入受體細胞,外源DNA分子與載體組成重組分子后,需要導入受體細胞才能進行繁殖和表達,受體細胞系指被導入重組分子的細胞,又稱宿主細胞。根據(jù)導入受體細胞的方式不同,可分為轉(zhuǎn)化(TRANSFORMATION)將重組DNA分子導入原核細胞的過程轉(zhuǎn)染(TRANSFECTION)將重組DNA分子導入真核細胞的過程感染(INFECTION)噬菌體進入宿主細菌,病毒進入宿主細胞中繁殖的過程,轉(zhuǎn)化過程,制備感受態(tài)細胞(COMPETENTCELL)用物理或化學方法處理細胞,使其處于最適攝取和容忍外來DNA的生理狀態(tài),這種細胞稱為感受態(tài)細胞。將重組DNA分子和感受態(tài)細胞相混合,使DNA分子進入大腸桿菌細胞中。轉(zhuǎn)化細胞在含有抗生素的瓊脂平板上生長,氯化鈣法原理,細菌處于0℃氯化鈣低滲溶液中,細胞膨脹成球形。轉(zhuǎn)化混合物中的DNA形成抗DNA酶的羥基鳥磷酸復合物粘附于細胞表面,經(jīng)42℃短時間熱休克處理,促進細胞吸收DNA復合物。在培養(yǎng)基上生長數(shù)小時后,球狀細胞復原并分裂增殖。被轉(zhuǎn)化的細菌中,重組基因得到表達,在選擇性培養(yǎng)基平板上可篩選出所需的轉(zhuǎn)化子。,氯化鈣法CHEMICALTRANSFORMATIONWITHCALCIUMCHLORIDE,CACL2方法的轉(zhuǎn)化效率一般可達106107轉(zhuǎn)化子/ΜGDNA。關(guān)鍵是1使用對數(shù)生長期的細菌2低溫操作3手法溫柔優(yōu)點簡單、穩(wěn)定、可重復性高。缺點轉(zhuǎn)化效率稍低,而且不能轉(zhuǎn)化大質(zhì)粒>15KB,電轉(zhuǎn)法TRANSFORMATIONBYELECTROPORATION,重組DNA的篩選與鑒定,抗藥性篩選法藍白篩選法DNA限制性內(nèi)切酶圖譜分析DNA序列測定法核酸雜交法PCR法,抗生素篩選轉(zhuǎn)化結(jié)果,GROWTHONAGARPLATESAMPXGALANDSELECTIONFORANTIBIOTICRESISTANTCOLONIES,,重組DNA技術(shù)操作過程可形象歸納為,小結(jié),重組DNA技術(shù)操作的主要步驟,克隆常見問題,轉(zhuǎn)化后無克隆產(chǎn)生白色菌落很少或者根本沒有實驗組只有白色菌落白色菌落中陽性克隆率低,重組DNA的應用,克隆基因的表達探針標記基因組序列分析基因的定點突變基因打靶技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù),質(zhì)粒提取及酶切鑒定,實驗目的及背景,質(zhì)粒是獨立于細菌染色體外的DNA分子,大小可為1KB到200KB。大多數(shù)來自細菌的質(zhì)粒是雙鏈、共價閉合環(huán)狀的分子,以超螺旋形式存在。它是細菌內(nèi)的共生型遺傳因子。其復制和遺傳獨立于細菌染色體,但復制和轉(zhuǎn)錄依賴于宿主編碼的蛋白和酶。,PLASMID,CHROMOSOME,質(zhì)粒類型,質(zhì)粒按復制方式分為兩種類型松弛型質(zhì)粒和嚴緊型質(zhì)粒1松弛型質(zhì)粒RELAXEDPLASMID松弛型質(zhì)粒的復制不需要質(zhì)粒編碼的功能蛋白,完全依賴于宿主提供的半衰期較長的酶。即使蛋白質(zhì)合成受抑制,質(zhì)粒的復制依然進行。2嚴緊型質(zhì)粒STRINGENTPLASMID嚴緊型質(zhì)粒復制需要一個質(zhì)粒編碼的蛋白,質(zhì)粒的拷貝數(shù)不能通過用氯霉素等蛋白合成抑制劑來增加。按功能分為3類F質(zhì)粒(即性質(zhì)粒)R質(zhì)粒(即抗藥性質(zhì)粒)COL質(zhì)粒(即大腸桿菌素因子),質(zhì)粒DNA的一般性質(zhì),環(huán)狀超螺旋DNA分子質(zhì)??梢赞D(zhuǎn)移質(zhì)粒的復制依賴宿主細胞的復制機器質(zhì)粒有相容性及不相容性質(zhì)粒能在細菌中垂直遺傳并且賦予宿主細胞一些表型,是比病毒更簡單的原始生命。,TARGETGENESCARRIEDBYPLASMID,1PLASMID1CELL,RECOMBINANTPLASMIDTRANSFORMATION,TARGETGENERECOMBINATION,RESTRICTIONENZYME,RESTRICTIONENZYME,CHROMOSOMALDNA,TARGETGENES,DNARECOMBINATION,TRANSFORMATION,HOSTCELLS,,,JUANGRH2004BCBASICS,質(zhì)粒的應用,大多數(shù)基因工程使用松弛型質(zhì)粒。嚴緊型質(zhì)粒用來表達一些可使宿主細胞受毒害致死的基因。質(zhì)粒的特點使質(zhì)粒成為攜帶外源基因進入細菌中擴增或表達的重要媒介物,這種基因運載工具在基因工程中具有極廣泛的應用價值。,質(zhì)粒載體PLASMIDVECTORS,是一獨立的復制子有篩選標記具有酶切位點或多克隆位點分子量小,拷貝數(shù)高測序、亞克隆、表達、可重復性高,分離質(zhì)粒DNA方法,從大腸桿菌中分離質(zhì)粒DNA方法眾多,目前常用的有堿變性法;煮沸法;SDS法;羥基磷灰石層析法等各方法分離是依據(jù)宿主菌株類型、質(zhì)粒分子大小、堿基組成及結(jié)構(gòu)等特點加以選擇的,其中堿變性法既經(jīng)濟且收得率較高,提取的質(zhì)粒DNA可用于酶切,連接與轉(zhuǎn)化。,質(zhì)粒DNA提取的步驟,所有分離質(zhì)粒DNA的方法都包括3個基本步驟培養(yǎng)細菌使質(zhì)粒擴增;收集和裂解細菌;DNA分離質(zhì)粒DNA;,培養(yǎng)單克隆細胞,AMPLIFICATIONANDSCREENINGOFTARGETGENE,,,,,1,1CELLLINE,1COLONY,X100,X1,000,PLASMIDDUPLICATION,BACTERIADUPLICATION,PLATING,PICKTHECOLONYCONTAININGTARGETGENE,,100,000,,JUANGRH2004BCBASICS,堿變性法基本原理,在PH120126堿性環(huán)境中,線性的大分子量細菌染色體DNA變性,而共價閉環(huán)質(zhì)粒DNA仍為自然狀態(tài)。將PH調(diào)至中性并有高鹽濃度存在的條件下,染色體DNA之間交聯(lián)形成不溶性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),大部分DNA和蛋白質(zhì)在去污劑SDS的作用下形成沉淀,而質(zhì)粒DNA仍為可溶狀態(tài),通過離心可除去大部分細胞碎片、染色體DNA、RNA及蛋白質(zhì),質(zhì)粒DNA尚在上清中,再用酚氯仿抽提進一步純化質(zhì)粒DNA。,質(zhì)粒DNA小量制備的問題與對策,質(zhì)粒DNA不能被限制酶所切割,這是由于從細菌沉淀或從核酸沉淀中去除所有上清液時注意得不夠。大多數(shù)情況下,用酚氯仿對溶液進行抽提可以去除小量備物中的雜質(zhì)。如果總是依然存在,可用離心柱層析注純化DNA。DNA在溶解前,有酒精殘留,酒精抑制后續(xù)酶解反應。重新沉淀DNA,讓酒精充分揮發(fā)。DNA中殘留有金屬離子,可增加70乙醇洗滌的次數(shù)。出現(xiàn)無質(zhì)粒DNA的現(xiàn)象,這可能是由于細菌中無質(zhì)粒或核酸沉淀顆粒已同乙醇一起被棄去,重組質(zhì)粒的鑒定,瓊脂糖凝膠電泳限制性內(nèi)切酶酶切紫外分光光度計測定DNA自動測序核酸雜交法PCR法,質(zhì)粒的瓊脂糖凝膠電泳AGAROSEGELELECTROPHORESIS,在一定電場強度下,DNA分子的遷移取決于DNA分子本身的大小和構(gòu)型。相對分子質(zhì)量不同的DNA片段泳動速度不一樣。質(zhì)粒DNA的形態(tài)不一,電泳時在凝膠中的遷移率不同。因此,凝膠電泳不僅可分離不同相對分子質(zhì)量的DNA,也可以分離相對分子質(zhì)量相同,但構(gòu)型不同的DNA分子。超螺旋的質(zhì)粒DNA一般遷移最快、開環(huán)(缺口)質(zhì)粒DNA遷移最慢,線化DNA位于兩者之間。,質(zhì)粒的瓊脂糖凝膠電泳,限制性核酸內(nèi)切酶,1970年發(fā)現(xiàn)的,是一類能識別和切割雙鏈DNA分子內(nèi)特定堿基順序的核酸水解酶。被稱為分子生物學的“手術(shù)刀”。有三種類型的限制性內(nèi)切酶,最常用的是Ⅱ型識別順序一般為46個堿基的回文結(jié)構(gòu)。如下,PALINDROME,RESTRICTIONENZYME,STICKYENDS,,,STICKYENDSCOHESIVEENDS,,ECORI,,JUANGRH2004BCBASICS,限制性內(nèi)切酶切割雙鏈DNA產(chǎn)生3種不同的切口,平頭末端BLUNTEND5’端突出的粘性末端3’端突出的粘性末端,平頭末端BLUNTEND,在識別順序的對稱軸上,對雙鏈DNA同時切割,產(chǎn)生平頭末端BLUNTEND5’GGCC3’HAEⅢ5’GGCC3’3’CCGG5’3’CCGG5’,,,,5’端突出的粘性末端,在識別順序的兩個對稱點切開DNA雙鏈,產(chǎn)生帶單鏈尾巴的粘性末端,從5’端切割產(chǎn)生5’端突出的粘性末端5’GAATTC3’ECORⅠ5’GAATTC3’3’CTTAAG5’3’CTTAAG5’,,,,3’端突出的粘性末端,在識別順序的兩個對稱點切開DNA雙鏈,產(chǎn)生帶單鏈尾巴的粘性末端,從3’端切割產(chǎn)生3’端突出的粘性末端5’CTGCAG3’PSTⅠ5’CTGCAG3’3’GACGTC5’3’GACGTC5’,,,,用限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒,質(zhì)粒4UL去離子水4UL10XBUFFER1ULECORⅠ05UL離心混合后,37℃1小時,酶切反應注意事項,決不能用水稀釋,以免變性失活。預先加入除酶以外的所有其他試劑。取酶立即放于冰上。分裝小份避免反復凍融。使用無菌的新吸頭。少加水,使體積最小,但保證酶液體積不超過總體積的10%,否則酶液中的甘油會抑制酶活性。,限制性核酸內(nèi)切酶的應用,改造及組建質(zhì)粒組建基因組DNA物理圖譜基因組DNA同源性研究DNA重組克隆及亞克隆DNA雜交與順序分析,測序技術(shù)進展同位素標記到熒光標記,平板電泳到毛細管電泳,多色熒光標記毛細管電泳,單色熒光標記平板電泳,同位素標記平板電泳,,A,C,G,T,,,,,,測序圖譜,TATTGCATTGTCTGCATTGTCT,,,,DIDEOXYNUCLEOTIDES,,PHOSPHODIESTERBOND,3’,5’,DIDEOXYNUCEOTIDE,TERMINATED,DDNTP,SANGER’SMETHODHOWTERMINATED,NORMALLINKING,CANNOTREACT,,JUANGRH2004BCBASICS,THEDDATPREACTION,5’TTATCG,3’AATAGCATGGTACTGATCTTACGCTAT5’,5’TTATCGTA,5’TTATCGTACCATGA,5’TTATCGTACCATGACTAGATGCGATA,5’TTATCGTACCATGACTAGA,DNA自動測序,DNA自動測序是在SANGER法的基礎(chǔ)上經(jīng)過加工改進的。將2‘,3’雙脫氧三磷酸核苷酸DDNTP用不同的熒光標記,如用紅色熒光標記DDTTP,藍色熒光標記DDCTP,黃色熒光標記
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