DNA自动测序技术进展

ＤＮＡ测序是遗传工程的重要技术之一,ＤＮＡ测序技术的自动化对遗传工程的研究具有重要意义。七十年代末期,Ｓａｎｇｅｒ和Ｍａｘａｍ,Ｇｉｌｂｅｒｔ分别提出了切实可行的ＤＮＡ序列测定方法。近二十年来,ＤＮＡ测序技术发展很快。人们从不同方面对该技术进行了改进,并将许多先进的光学探测方法应用于ＤＮＡ测序技术中。目前已出现了许多商品化的ＣＮＡ测序仪。     

影响荧光终止法PCR循环测序反应的因素

比较了一些影响荧光终止法ＰＣＲ循环测序反应的因素。实验结果显示在Ｂｅｃｋｍａｎ ＣＥＱ２０００自动测序仪上,可读序列长度随着ｐＵＣ１８模板量增加而逐渐增多,当模板量达到１２５ｎｇ时ＤＮＡ可读序列最长,以后随着ｐＵＣ１８量增加测序长度逐渐下降。当引物量是１μｌ时,其测序结果比用０．５μｌ引物时好。在同样模板量情况下,１０μｌ反应体积比５μｌ反应体积可读序列长。     

抗癌药物ADM与DNA相互作用的紫外共振拉曼光谱的研究

用紫外共振拉曼光谱研究了ＡＤＭ与小牛胸腺ＤＮＡ相互作用,分析表明：ＡＤＭ插入ＤＮＡ的ＧＣ－ＣＧ位置,ＡＤＭ与ＤＮＡ之间的主要相互作用是蒽环π电子与碱基Ｇ和Ｃ的π电子形成的π－π电子相互作用,并通过碱基Ｇ,Ｃ的ＮＨ２的氮的孤对Ｐ电子与ＡＤＭ的π－Ｐ电子相互作用以及ＡＤＭ和ＤＮＡ碱基Ｇ,Ｃ和ＰＯ２之间形成的氢键使相互作用加强;ＡＤＭ插入ＤＮＡ使其构象产生一定变化,但未破坏ＤＮＡ碱基对间的氢键。     

用毛细管电泳技术检测DNA点突变

毛细管电泳(ＣＥ)是90年代初发展起来的新技术,具有分辨率高、重现性好、灵敏度高、快速和易于实现自动化的特点。后来又发展了激光诱导荧光检测器(ＬＩＦ),大大提高了分析灵敏度,对微量样品如单细胞分析等,具有很大的优势。通常,利用ＣＥ技术可以在20ｍｉｎ内分析完成几千个碱基的ＤＮＡ片段。ＣＥ可以应用于ＤＮＡ点突变的检测,目前在ＰＣＲ基础上利用ＣＥ技术对ＤＮＡ已知点突变及未知点突变的检测发展十分迅速。1.已知点突变的检测1.1　扩增抗拒突变系统ＰＣＲ(ＡＲＭＳＰＣＲ)和短串联重复ＰＣＲ(ＳＴＲＰＣＲ)　　ＡＲＭＳＰＣＲ和Ｓ…     

DNA芯片制作原理及其杂交信号检测方法

文章讨论了ＤＮＡ芯片的制作原理和杂交信号的检测方法。依其结构,ＤＮＡ芯片可分为两种形式,ＤＮＡ阵列和寡核苷酸微芯片。ＤＮＡ芯片的制作方法主要有光导原位合成法和自动化点样法。ＤＮＡ芯片与标记的探针或ＤＮＡ样品杂交,并通过探测杂交信号谱型业实现ＤＮＡ序列或基因表达的分析。适应于ＤＮＡ芯片的发展,同时出现了许多新型的杂交信号检测方法。主要有激光荧光扫描显微镜、激光扫描共焦显微镜、结合作用ＣＣＤ相机的荧光     

纳米孔测序技术应用于食品微生物检测的可行性分析

近些年来DNA测序技术发展迅速,已经从第一代生化测序发展到第三代单分子测序。作为第三代测序技术中的一种不同于当前流行的其他测序技术,纳米孔测序技术是基于电信号的一种物理方法测序。许多研究者通常将高通量测序技术应用于食品微生物的研究,但是将纳米孔测序技术应用于食品中微生物的检测却鲜有报道。Oxford Nanopore Technologies(牛津纳米孔科技公司)研发的DNA测序仪MinION,是世界首例用于商业测序的纳米孔测序仪,经过不断完善,近年来MinION在DNA测序中被广泛应用。MinION 测序一次需要的DNA量约1μg,其标准识别速度为一秒钟识别250个碱基,平均读长可至13kb~20kb,测序准确率可以达到98%。纳米孔测序的高识别速度和高准确率,完全满足快速检测的要求,将其应用于食品中微生物检测是完全可行的。     

抗癌药物ADM与DNA相互作用的紫外共振拉曼光谱的研究

用紫外共振拉曼光谱研究了ＡＤＭ与小牛胸腺ＤＮＡ相互作用,分析表明：ＡＤＭ插入ＤＮＡ的ＧＣ－ＣＧ位置;ＡＤＭ与ＤＮＡ之间的主要相互作用是蒽环π电子与碱基Ｇ和Ｃ的π电子形成的π－π电子相互作用,并通过碱基Ｇ、Ｃ的ＮＨ＿２的氨的孤对Ｐ电子与ＡＤＭ的π电子形成的π－Ｐ电子相互作用以及ＡＤＭ和ＤＮＡ碱基Ｇ、Ｃ和ＰＯ＿２之间形成的氢键使相互作用加强;ＡＤＭ插入ＤＮＡ使其构象产生一定变化,但未破坏ＤＮＡ碱基对间的氢键。     

葡萄感霜霉病基因RAPD标记的序列分析

利用Ｗｉｚａｒｄ ＤＮＡ ｃｌｅａｎ－ｕｐ ｓｙｓｔｅｍ纯化葡萄感霜霉病基因ＲＡＰＤ遗传标记的ＤＮＡ片段,用细菌质粒ｐＧＥＭ Ｔ－ｅａｓｙ ｖｅｃｔｏｒ克隆该片段,采用自动荧光ＤＮＡ测序仪对片段的核苷酸组成进行双向测序。来自欧洲葡萄粉红玫瑰的葡萄感霜霉病基因ＲＡＰＤ标记由８３５对核苷酸及其特定序列组成。所获的感霜霉病基因ＲＡＰＤ标记可以作为合成探针的基础,用于葡萄抗病育种过程中的早期选择及品种对霜     

纳米孔测序信号处理及其在DNA数据存储的应用

随着高通量测序技术的不断更新,可以在单个分子水平读取核苷酸序列的第三代测序技术迅速发展,纳米孔测序技术是其具有代表性的单分子测序技术,该技术通过检测DNA单链分子穿过纳米孔时引起的跨膜电流信号的变化,实现碱基识别。纳米孔测序仪在便携性、碱基读取速度、测序读段长度等方面较传统的第一代与第二代测序技术都有明显优势。随着纳米孔测序技术的不断发展成熟,与其配套的各种信号处理与生物信息处理工具也迅速涌现,碱基识别和模型仿真是其中两个较为关键的研究方向。首先介绍纳米孔测序基本原理与信号处理流程,探讨其目前面临的挑战,归纳近年来在碱基识别与纳米孔模型仿真两个方面的主要进展与发展趋势,并用实测数据比较了不同碱基识别方法的性能。继而搭建了纳米孔测序集成仿真平台,为信号处理算法的评估提供支撑。进一步,随着全球数据量的爆发式增长,DNA数据存储正成为未来非常有潜力的海量数据存储方式,采用纳米孔测序读出是一种非常有效的方法。总结了纳米孔测序技术在DNA数据存储中的应用进展,分析了其可行性。分析了基于纳米孔测序实现的人工染色体数据存储的快速读出方法,探讨了与实际测序数据结合的纳米孔测序读段仿真在DNA数据存储中的应用,为开发适合DNA数据存储的方案提供参考。     

《科学》：新型单分子DNA测序仪研制成功

科学网消息：美国Helicos BioSciences公司研究人员近日称,他们开发出了一种新型的测序设备——单分子DNA测序仪（single-molecule DNA sequencers）。该仪器能够“阅读”单分子DNA的单个碱基。相关研究文章发表在4月4日的《科学》（Science）上。     

聚丙烯酰胺凝胶中DNA的银染方法

聚丙烯酰胶凝胶电泳具有极高的分辨率,用于DNA分析时,长度仅差0.2％（即对500bp样品中的1bp长度差异）也可以凝胶上分开,因此被广泛用于对DNA需要进行高分辨率分析的程序之中,直到目前为止它仍是DNA测序工作中DNA片段长度检测的主要手段。由于聚丙烯酰胺凝胶对荧光染料溴化乙锭的荧光有熄灭作用,EB染色法很难检测到少于10纳克的DNA条带,因此在传统的DNA测序工作中经常采用放射性同位素自显影方法来检测DNA带的位置,不但增加了实验成本,而且使操作本来就较为繁琐的聚丙烯酸胶凝胶电泳变得更加麻烦;利用荧光标记的方法虽然…     

Phen-Cu-Vc-H_2O_2体系中DNA化学发光的碱基特异性

在Ｐｈｅｎ－Ｃｕ－Ｖｃ－Ｈ２Ｏ２体系中研究了ＤＮＡ损伤过程中化学发光的碱基特异性。结果表明,ＤＮＡ的发光强度随ＤＮＡ浓度增大而线性增大,五种常见碱基中只有鸟嘌呤可产生发光。鸟嘌呤环上不同位点的取代对发光有不同影响,Ｎ７,Ｏ６位甲基取代使发光减弱,Ｎ９位核糖磷酸取代使发光增强,并随所含磷酸基团数目的增多而增大。脱氧核糖鸟苷或鸟苷酸发光强度大于核糖鸟苷或鸟苷酸     

DNA与红细胞膜脂质过氧化相互作用研究

研究了ＤＮＡ与红细胞膜脂质过氧化产物的相互作用。与无ＤＮＡ的反应体系相比,ＤＮＡ的加入明显增加４４０ｎｍ处的荧光强度,这种效应是由于ＤＮＡ与过氧红细胞膜生成了新的荧光物质,其激发波长３１５ｎｍ,发射波长４１０ｎｍ．维生素Ｅ强烈抑制荧光产物的形成。ＤＮＡ经分离、纯化后用ＥＢ作荧光探针研究表明,ＤＮＡ二级结构发生了改变,ＤＮＡ—ＥＢ复合物荧光光谱,ＤＮＡ—ＥＢ复合物之间的能量转移效率均有明显变化。同时证实ＤＮＡ损伤具有碱基特异性,即主要是鸟嘌呤受到损伤。     

脂质体过氧化对DNA的损伤研究

研究了以脂质体为材料的脂质过氧化引起的ＥＮＡ损伤,同时检测了脂质过氧化程度与ＤＮＡ受损情况。结果表明：在脂质体过氧化程度中,ＤＮＡ的增色效应,对核酸酶的敏感程度,ＤＮＡ双链百分含量和ＤＮＡ－溴乙锭复合物的荧光强度随着氧化时间的增加而降低。在四种碱基中,鸟嘌呤损伤最严重。多种自由基清除列实验表明：脂质过氧化所产生的羟基自由基和单线态氧可能是引起ＤＮＡ氧化损伤的重要因素。     

一种从琼脂糖凝胶中回收DNA片段的简单电洗脱装置

我们设计了一种简单电洗脱装置,从琼脂糖胶中回收ＤＮＡ。该装置由两个带旋盖的小管、两块透析膜和一个凝胶屏障组成。在电场作用下,ＤＮＡ从凝胶中迁移出来,通过凝胶屏障进入由凝胶屏障和透析膜组成的回收小仓。用微量吸样器收集ＤＮＡ,乙醇沉淀和清洗。该法ＤＮＡ的回收率约８５％;回收的ＤＮＡ可用于基因工程常规实验。     

辐射及活性氧对DNA的损伤以及芥子碱的保护作用

在Ｘ射线照射下,小牛胸腺ＤＮＡ的碱基损伤及链断裂随着剂量升高而增加,其损伤主要集中于链断裂;活性氧可以引起ＤＮＡ损伤,Ｈ２Ｏ２仅造成少量伤害,当在含有Ｈ２Ｏ２的体系中加入微量的Ｃｕ＾２＋、Ｆｅ＾２＋时损伤急剧增加,这是由反应产生的．ＯＨ所致,Ｃｕ＾２＋的致损伤效果明显高于Ｆｅ＾２＋。ＯＨ清除剂芥子碱具有很强的抗辐射及抗氧化作用,且对ＤＮＡ无伤害。这说明ＯＨ在ＤＮＡ的氧化损伤中起重要作用。     

普通小麦三个基因组之间的遗传关系及原位杂交分析

以普通小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）的３个可能的二倍体供体种（乌拉尔图小麦（Ｔ．ｕｒａｒｔｕＴｈｕｍ．）拟斯卑尔脱山羊草（ＡｅｇｉｌｏｐｓｓｐｅｌｔｏｉｄｅｓＴａｕｓｃｈ）和粗山羊草（Ａｅ．ｔａｕｓｃｈｉｉＣｏｓｓ．）的基因组ＤＮＡ为研究对象,通过它们之间的相互杂交,比较杂交强度以及泳道中带纹的不同,并结合部分ＤＮＡ重复序列在基因组间含量差异的数据,得出结论：Ａ＾ｕ和Ｄ基因组的关系     

遗传密码和DNA序列的高维空间数字编码

二进制数字化编码是信息科学最基本的编码方式。用０（００）、１（０１）、２（１０）和３（１１）４个数码对４种碱基（Ｃ、Ｔ、Ａ、Ｇ）进行二进制数字编码,共有２４种可能的编码组合,其中８种满足碱基到补法则,它们是拓扑等价的。按碱基分子量大小排列的编码格式：０１２３／ＣＴＡＧ是最理想的编码格式。用二进制数对ＤＮＡ的字符序列进行编码,有以下优点：１）压缩信息冗余度,提高编码效率;２）可以对碱基的结构、功能基     

检测单碱基错配-PCR方法的发展

ＰＣＲ已用于ＤＮＡ诊断。连接酶链反应（ＬｉｇａｓｅＣｈａｉｎＲｅａｃｔｉｏｎ．ＬＣＲ）做为ＰＣＲ方法的补充得到进一步发展。应用热稳定ＤＮＡ连接酶,既能扩增ＤＮＡ,同时也能区分单碱基的替换。当碱基完全互补时,这个连接酶能对两个紧密相邻的寡核苷酸进行共价连接,若连接处发生了一个碱基突变,便不能使两个寡核苷酸有效连接,从而不能扩增产物,应用相应的方法便能区别     

一种改良的点突变检测法

错配化学裂解法 (ｃｈｅｍｉｃａｌｃｌｅａｖａｇｅｏｆｍｉｓｍａｔｃｈ ,ＣＣＭ )检测点突变的原理[1] 是 :野生型和突变型ＤＮＡ形成的异源杂合双链中含有错配碱基 ,其中错配的Ｔ和Ｃ可分别被四氧化锇 (ＯｓＯ4)和羟胺修饰 ,而哌啶能够裂解修饰后部位的核酸骨架 ,以变性聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定裂解片段即可判断突变的存在及大体位置。ＣＣＭ在突变检测中有肯定价值 ,因为理论上ＣＣＭ具有 1 0 0 %的突变检出率 ,基本不受待检ＤＮＡ片段长度的影响 ,且能给出突变位置信息。但ＣＣＭ需应用ＯｓＯ4等剧毒物质 ,且ＯｓＯ4对 1 / 3的Ｔ/Ｇ错…