檢測(cè)遺傳多樣性的方法隨生物學(xué)尤其是遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展而不斷提高和完善。從形態(tài)學(xué)水平、細(xì)胞學(xué)(染色體)水平、生理生化水平、逐漸發(fā)展到分子水平。然而不管研究是在什么層次上進(jìn)行,其宗旨都在于揭示遺傳物質(zhì)的變異。任何檢測(cè)遺傳多樣性的方法,或在理論上或在實(shí)際研究中都有各自的優(yōu)點(diǎn)和局限,還找不到一種能完全取代其它方法的技術(shù)。因此,包括傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)以及同工酶和DNA 技術(shù)在內(nèi),各種方法都能提供有價(jià)值的資料,都有助于我們認(rèn)識(shí)遺傳多樣性及其中的生物學(xué)意義。
PCR特異擴(kuò)增ITS序列
這是目前鑒定物種和做分子分類研究的最主流的方法.原理是:ITS序列是中度重復(fù)序列,廣泛分布于基因組并且是同步進(jìn)化的,而且不同物種間進(jìn)化差異很大,它的堿基序列同源性的程度決定生物之間的親源關(guān)系遠(yuǎn)近,并可以以此來作為分類依據(jù)劃分物種.另外對(duì)于未知物種,可以通過與GENEBANK提供的序列比對(duì)來確定該物種的分類歸屬,達(dá)到鑒定的目的.ITS序列在核糖體大小亞基的rRNA之間,核糖體大小亞基的rRNA序列非常保守,便于設(shè)計(jì)PCR過程所需的兩端特異性引物,進(jìn)行典型的錨定PCR.
差異顯示PCR
可以用來研究同一個(gè)體不同生長時(shí)段和不同組織(或分化結(jié)構(gòu))或者不同個(gè)體之間基因表達(dá)差異.原理是:根據(jù)中心法則,每一個(gè)閱讀框要表達(dá)必須先轉(zhuǎn)錄成mRNA.那么在不同細(xì)胞內(nèi)只要存在基因差異表達(dá)現(xiàn)象,肯定就會(huì)存在不同的mRNA.我們可以提取細(xì)胞的mRNA,然后將其反轉(zhuǎn)錄為cDNA,并以此來作為PCR模板.由于mRNA的3端具有polyA特殊結(jié)構(gòu),因此可以這樣設(shè)計(jì)引物:引物1與cDNA的polyT互補(bǔ),引物2隨機(jī)合成大約10bp左右.PCR產(chǎn)物用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè).這樣通過PCR就可以顯示并放大出mRNA的差異,從而找到差異表達(dá)的基因.
RFLP(擴(kuò)增片段長度多樣性)
基于RFLP(限制性酶切片段多樣性) 和PCR技術(shù)發(fā)展起來的一種用來研究分類的技術(shù).原理是:不同物種的DNA序列不同,那么用同種限制性內(nèi)切酶酶切會(huì)得到不同的片段,這些不同的片段中,有很多長度也會(huì)有不同.通過同樣兩種限制性內(nèi)切酶消化后,根據(jù)酶切位點(diǎn)序列設(shè)計(jì)互補(bǔ)序列并額外添加一段特異性序列,用T4連接酶補(bǔ)平,經(jīng)過兩次PCR擴(kuò)增(預(yù)擴(kuò)增和二次擴(kuò)增),產(chǎn)物用聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè),銀染色后用專門的分析軟件分析,根據(jù)條帶分布差異的程度來劃分物種間的親緣關(guān)系.
遺傳多樣性可以通過檢測(cè)基因多態(tài)性來獲得信息。
檢測(cè)基因多態(tài)性的方法有很多,包括你所說的PCR方法。以下是介紹。
如果有這方面的實(shí)驗(yàn)需求的話,可以到我們百替生物來看看哦。我們專業(yè)提供生物醫(yī)學(xué)技術(shù)服務(wù)!1.限制性片段長度多態(tài)性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP):由DNA 的多態(tài)性,致使DNA 分子的限制酶切位點(diǎn)及數(shù)目發(fā)生改變,用限制酶切割基因組時(shí),所產(chǎn)生的片段數(shù)目和每個(gè)片段的長度就不同,即所謂的限制性片段長度多態(tài)性,導(dǎo)致限制片段長度發(fā)生改變的酶切位點(diǎn),又稱為多態(tài)性位點(diǎn)。
最早是用Southern Blot/RFLP方法檢測(cè),后來采用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)與限制酶酶切相結(jié)合的方法?,F(xiàn)在多采用PCR-RFLP法進(jìn)行研究基因的限制性片段長度多態(tài)性。
2.單鏈構(gòu)象多態(tài)性(SSCP):是一種基于單鏈DNA構(gòu)象差別的點(diǎn)突變檢測(cè)方法。相同長度的單鏈DNA如果順序不同,甚至單個(gè)堿基不同,就會(huì)形成不同的構(gòu)象。
在電泳時(shí)泳動(dòng)的速度不同。將PCR產(chǎn)物經(jīng)變性后,進(jìn)行單鏈DNA凝膠電泳時(shí),靶DNA中若發(fā)生單個(gè)堿基替換等改變時(shí),就會(huì)出現(xiàn)泳動(dòng)變位(mobility shift),多用于鑒定是否存在突變及診斷未知突變。
3.PCR-ASO探針法(PCR-allele specific oligonucleotide, ASO):即等位基因特異性寡核苷酸探針法。在PCR擴(kuò)增DNA片段后,直接與相應(yīng)的寡核苷酸探雜交,即可明確診斷是否有突變及突變是純合子還是雜合子。
其原理是:用PCR擴(kuò)增后,產(chǎn)物進(jìn)行斑點(diǎn)雜交或狹縫雜交,針對(duì)每種突變分別合成一對(duì)寡核苷酸片段作為探針,其中一個(gè)具有正常序列,另一個(gè)則具有突變堿基。突變堿基及對(duì)應(yīng)的正常堿 基勻位于寡核苷酸片段的中央,嚴(yán)格控制雜交及洗脫條件,使只有與探針序列完全互補(bǔ)的等位基因片段才顯示雜交信號(hào),而與探針中央堿基不同的等位基因片段不顯示雜交信號(hào),如果正常和突變探針都可雜交,說明突變基因是雜合子,如只有突變探針可以雜交,說明突變基因?yàn)榧兒献樱舨荒芘c含有突變序列的寡核苷探針雜交,但能與相應(yīng)的正常的寡核苷探針雜交,則表示受檢者不存在這種突變基因。
若與已知的突變基因的寡核苷探針勻不能雜交,提示可能為一種新的突變類型。4. PCR-SSO法:SSO技術(shù)即是順序特異寡核苷酸法(Sequence Specific Oligonucleotide, SSO)。
原理是PCR基因片段擴(kuò)增后利用序列特異性寡核苷酸探針,通過雜交的方法進(jìn)行擴(kuò)增片段的分析鑒定。探針與PCR產(chǎn)物在一定條件下雜交具有高度的特異性,嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)的原則。
探針可用放射性同位素標(biāo)記,通過放射自顯影的方法檢測(cè),也可以用非放射性標(biāo)記如地高辛、生物素、過氧化物酶等進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記物檢測(cè)。5. PCR-SSP法:序列特異性引物分析即根據(jù)各等位基因的核苷酸序列,設(shè)計(jì)出一套針對(duì)每一等位基因特異性的(allele-specific)、或組特異性 (group-specific)的引物,此即為序列特異性引物(SSP)。
SSP只能與某一等位基因特異性片段的堿基序列互補(bǔ)性結(jié)合,通過PCR特異性地?cái)U(kuò)增該基因片段,從而達(dá)到分析基因多態(tài)性的目的。6. PCR-熒光法:用熒光標(biāo)記PCR引物的5'端,熒光染料FAM和JOE呈綠色熒光,TAMRA呈紅色熒光,COUM 呈蘭色熒光,不同熒光標(biāo)記的多種引物同時(shí)參加反應(yīng),PCR擴(kuò)增待檢測(cè)的DNA,合成的產(chǎn)物分別帶有引物5'端的染料,很容易發(fā)現(xiàn)目的基因存在與否。
7. PCR-DNA測(cè)序:是診斷未知突變基因最直接的方法,由于PCR技術(shù)的應(yīng)用,使得DNA 測(cè)序技術(shù)從過去的分子克隆后測(cè)序進(jìn)入PCR直接測(cè)序。PCR產(chǎn)物在自動(dòng)測(cè)序儀上電泳后測(cè)序。
常用方法有:Sanger雙脫氧末端終止法;Maxam-Gilbert化學(xué)裂解法;DNA測(cè)序的自動(dòng)化。目前DNA順序全自動(dòng)激光測(cè)定法是最先進(jìn)的方法。
8. PCR指紋圖法(PCR-fingerprints):實(shí)用于快速的同種異型DR/Dw配型。在DR/DW純合子及雜合子個(gè)體中,每種DR單倍型及每種單倍型組合所產(chǎn)生的單鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)的大小、數(shù)目和位置各異,由于同質(zhì)雙鏈和異質(zhì)雙鏈之間的分子構(gòu)象不同。
因此,在非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳時(shí),它們的遷移率各不相同,從而獲得單倍型特異的電泳帶格局即PCR指紋。也有人用人工合成的短寡核苷酸片段作為探針,同經(jīng)過酶切的人體DNA作Southern blot,可以得出長度不等的雜交帶,雜交帶的數(shù)目和分子量的大小具有個(gè)體特異性,除非同卵雙生,幾乎沒有兩個(gè)人是完全相同的,就象人的 指紋一樣,人們把這種雜交帶圖形稱為基因指紋(gene finger-printing)。
9. 基因芯片法:又稱為DNA 微探針陣列(Micro array)。它是集成了大量的密集排列的大量已知的序列探針,通過與被標(biāo)記的若干靶核酸序列互補(bǔ)匹配,與芯片特定位點(diǎn)上的探針雜交,利用基因芯片雜交圖象,確定雜交探針的位置,便可根據(jù)堿基互補(bǔ)匹配的原理確定靶基因的序列。
這一技術(shù)已用于基因多態(tài)性的檢測(cè)。對(duì)多態(tài)性和突變檢測(cè)型基因芯片采用多色熒光探針雜交技術(shù)可以大大提高芯片的準(zhǔn)確性、定量及檢測(cè)范圍。
應(yīng)用高密度基因芯片檢測(cè)單堿基多態(tài)性,為分析SNPs提供了便捷的方法。10. AFLP(Amplication Fragment Length Polymorphism)法AFLP技術(shù)是一項(xiàng)新的分子標(biāo)記技術(shù),。
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