聚合酶链反应（PCR）对未知序列DNA的扩增技术

聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)是由引物介导,在体外将特异性DNA序列利用酶促作用进行扩增的方法。双链DNA热变性,然后在低温下与引物退火,再在中等温度下进行延伸,三步为一循环。一般经30～35次循环,很容易将目的基因或DNA片段特异地扩增至少10~6～10~7倍。它已是分子生物学研究中常用的、不可缺少的一项基本技术。但常规PCR需在待扩增的已知序列两端分别设计两个寡核苷酸引物,也就     

双退火温度PCR扩增DNA

【目的】与设置单一退火温度的常规PCR(S-T_m PCR)不同,本研究探讨双退火温度PCR(D-T_m PCR)由高到低设置2条引物各自退火温度。【方法】以PxF61和VPel为正/反向引物,用Q5 DNA聚合酶扩增4.3 kb的模式DNA pET20b-Xyn(黑曲霉木聚糖酶基因)。PCR程序为:98°C预变性3 min,30次循环{98°C变性30 s,设置双退火[T_(m1) 70°C(Px F61)退火15 s、T_(m2) 62°C(VPel)退火15 s],72°C延伸130 s}。【结果】与S-T_m PCR(61°C)相比,D-T_m PCR扩增4.3 kb的目的条带亮度更高,减少2条杂带;经25次循环目的 DNA产物量最高。D-T_m PCR用于长片段引物扩增5.3 kb重组质粒DNA条带更明显。【结论】D-T_m PCR直接扩增目的条带,避免了探讨T_m的麻烦,不要求2条引物T_m相近,从理论上更加清晰地认识引物与各自模板分步退火过程。     

大麻性别的RAPD和SCAR分子标记

利用随机扩增多态性DNA(randomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD)技术获得与大麻性别连锁的分子标记.将10株雄性大麻或10株雌性大麻的单个DNA样品等量混合分别组成雄性或雌性DNA池(DNApool),以提供具有相同遗传背景的雌、雄性DNA样品.每个随机引物分别用三个不同的循环程序进行PCR扩增.在30个随机引物中,用引物401扩增得到一条约2.5kb雄性多态性片段.对该片段进行了克隆和序列分析,并根据序列分析结果将上述RAPD分子标记转化为重复性和特异性更好的SCAR(sequencecharacterizedamplifiedregions)分子标记.     

大麻性别的RAPD和SCAR分子标记

利用随机扩增多态性DNA（random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术获得与大麻性别连锁的分子标记,将10株雄性大麻或10株雌性麻的单个DNA样品等量混合分别组成雄性或雌性DNA池（DNApool),以提供具有相同遗传背景的雄,雄性DNA样品。每个随机引物分别用三个不同的循环程序进行PCR扩增,在30个随机引物中,用引物S401扩增得到一条约2．5kb雄性多态性片段,对该片段进行了克隆和序列分析 ,并根据序列分析结果将上述RAPD分子标记转化为重复性和特异性更好的SCAR（Sequence characterized amplified regions)分子标记。     

利用聚合酶链反应扩增基因片段

聚合酶链反应(PCR)是一种模拟天然DNA复制过程的核酸扩增法,具有敏感特异、产率高、操作简单、容易自动化等特点。由于它有成指数倍(2~n)扩增靶序列的能力,又被称之为“无细胞分子克隆”或“试管内分子克隆”。我们以化学合成的寡核苷酸的粗提物为引物,含目的基因片段的重组质粒DNA为模板,利用PCR技术成功地扩增出数百至3544bp的特异性     

凝胶成像系统对核酸扩增产物的定量检测

目的 建立一种PCR-凝胶成像系统定量分析核酸扩增产物的方法．方法：1．用PCR荧光定量分析仪实时监测PCR扩增曲线,并选择合适的扩增循环次数,2．将梯度标准血清(10^1～10^6拷贝／u1)分别进行40,35及32次循环次数的扩增,在琼脂糖电泳,EB染色后,进行凝胶分析;3．选择凝胶分析软件中能客观反映核酸实际含量的最适参数,制定标准曲线。结果:40及35次循环时,在10^1～10^4拷贝／ul,线性良好,而在10^4,10^5及10^6拷贝／ul三个梯度时直线上升缓慢,趋于平坦;32次循环时,10拷贝／ul未能检出,10^2～10^6拷贝／ul的5个梯度的模板(对数值)与产物(体积)有良好的线性关系(r=0．97)。结论：32次循环线性范围较广,为最适循环次数;在UVIband的光密度定量分析指标中,以体积或体积百分比作为定量指标较好;本法除可用于常规PCR产物定量(HBV-DNA,TB—DNA),也适用于RT-PCR(HCV-RNA)。     

单分子PCR技术及其应用

常规PCR技术大都以大量DNA分子(一般为105个以上)为模板进行DNA扩增。新近发展起来的单分子PCR技术是一种以极少量DNA分子(1、5或10个分子)为模板进行扩增的技术。在高保真度DNA聚合酶作用下,单分子PCR技术能扩增出高度一致的DNA;在低保真度DNA聚合酶作用下,单分子PCR技术又能构建出含有大量突变基因的DNA库。该将介绍单分子PCR的基本原理、实验步骤、特点及其应用。     

DNA足纹步移作图法

一种以PCR介导的、可对任意长度靶DNA片段上的核蛋白结合位点进行DNA足纹作图分析的新方法.原理是：采用被随机降解靶DNA分子作为模板,用标记的跨越整个模板的足够多条特异性引物进行单链扩增.首先,利用某种化学试剂或酶如DNaseⅠ对已与蛋白质结合或未结合的双链靶DNA进行随机降解,在一定条件下使每一个DNA分子恰好只有一个位点被切割.然后,这些被随机降解DNA分子即可作为模板,用同位素标记的跨越整个模板的足够多条特异性引物（正向或反向）进行单链扩增.最后,扩增的单链产物通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和放射自显影形成DNA片段梯队,而被蛋白质保护的位点则在DNA片段梯队中形成位置缺口,从而确定DNA与蛋白质相结合的精确位点.该方法被应用对人干细胞因子基因5′旁侧－1190～－273区域的DNA足纹部分作图.     

非全长链合成导致连续聚合酶链式反应(PCR)扩增失败和复杂产物的形成

在进行连续PCR(以产物为模板进行多轮次的连续重复PCR扩增)实验时, 我们观察到了一种新的异常现象—— 用不同来源的模板连续PCR扩增不同长度的靶序列最终都会导致扩增失败, 表现为在常规琼脂糖电泳检测时特异产物条带的消失和不能泳动出点样孔之复杂异常产物的出现. 连续PCR扩增失败的时期依扩增靶序列的长度不同而不同, 越长的靶序列在连续PCR中扩增失败的时期越早. 扩增得到的复杂产物主要由连续分布的小于靶序列长度的具有相当程度多样性的非全长链组成. 复杂产物在内部具有局部的双链区域和大量的单链区域而在外部具有单链分支结构, 能够被单链特异的S1核酸酶消化, 但是不能被双链特异的限制性内切酶消化. 人工处理完整双链形成的非全长链长产物与完整双链以不同比例混合后作为模板进行连续PCR, 结果表明同源的非全长链成分对PCR扩增有严重的干扰作用. 已有的证据表明PCR扩增过程中形成的非全长链成分是导致这种异常现象的关键因素, 多个不同长度的非全长链复性形成“杂种分子”最终表现为复杂产物. 连续PCR扩增失败、PCR介导重组和长片段PCR难于操作有共同的产生基础—— 扩增过程中非全长链成分的产生. 任何降低PCR扩增过程中非全长链成分产生的措施, 特别是聚合酶忠实性的提高, 都能缓解异常扩增产物的出现和利于长片段PCR操作.     

多倍体罗汉果PCR-RFLP参数的优化与应用

以多倍体罗汉果DNA为材料,采用L16(4~5)正交组合试验和单因素梯度试验,研究Mg~(2+)、dNTP、引物、Taq DNA聚合酶、模板DNA浓度和退火温度、循环次数等对PCR扩增结果以及内切酶量、酶切时间对酶切反应的影响。结果表明,多倍体罗汉果RFLP最优PCR反应体系和扩增参数为:在25μL扩增反应体系中,10×Buffer 2.5μL,MgCl_2 1.5 mmol/L,dNTP 0.2 mmol/L,引物0.1μmol/L,Taq DNA聚合酶2.0 U,模板DNA 60 ng;退火温度为56℃,循环次数为35次。酶切反应体系:内切酶10×Buffer 2.0μL,内切酶5.0U,PCR产物15μL,超纯水补至20μL;酶切时间2 h。     

用长PCR方法检测含有较大缺失或插入的DNA大片段

选择位于19q13.3上的人类肌张力蛋白激酶基因(myotonin protein kina se gene,MT-PK)为靶基因(基因全长为14kb),以G+C含量较高且含有1kb缺失或插入,由基因第8内含子中的Alu±1kb的5'端至第15外显子3'非编码区中的CTG重复序列3'端,即两者间的距离为5.3kb的DNA片段为待扩增靶序列,通过优化DNA聚合酶的组合和反应缓冲体系,点考查了含有Alu-1k b和Alu+1kb缺失或插入的MT-PK等位基因片段共扩增的长PCR方法。本方法可有效地同步扩增6.5kb和5.5kb两个等位基因片段,对6.5kb和5.5kb纯合等 位片段则达到了更有效的扩增。     

甜菜碱增强长片段PCR的扩增

聚合酶链式反应(PCR)作为一项非常成熟的技术可以用于基因组序列的扩增。普通的PCR技术只适合于短片段DNA的扩增,一般在6kb以下。对于6kb至十几kb甚至几十kb以上的DNA片段的扩增就非常困难。通过添加不同化学物质,发现甜菜碱对长片段PCR的扩增有非常有效的增强作用。通过对玉米总DNA以及质粒DNA的扩增,发现1mol／L到2．5mol／L甜菜碱对改进PCR扩增效果明显。通过添加甜菜碱,可以从玉米基因组中扩增出9kb以上的单拷贝片段,从质粒中扩增出16kb以上片段。经过试验,发现不同GC含量的引物需要使用不同浓度的甜菜碱。甜菜碱可以减少甚至消除长片段PCR中的非特异性扩增。同时,我们发现其它的添加物,如DMSO,甘油,甲酰胺对长片段PCR的作用不明显。     

水仙单染色体特异文库的构建

采用玻璃针分离法,通过显微操作系统成功地分离到一个多花水仙(N arcissus tazetta L.,2n=22)品种的中着丝粒单染色体,将分离到的单染色体放入0.2 mL Eppendorf管中,经去蛋白、S au3A酶切,并在染色体DNA片段两端加上S au3A人工接头后,进行两轮PCR扩增,得到0.3~3.0 kb之间的DNA片段.用水仙基因组DNA标记作探针,与扩增产物进行Sou thern杂交,从而证明单染色体DNA确实已被成功地扩增.将第二轮PCR产物构建质粒文库,随机挑取90个重组子进行分析,发现插入片段主要在600~2 500 bp之间.     

PCR用于病毒学领域的研究现状

最近3年兴起的一项新技术称为聚合酶链锁反应(Polymerase Chain Reaction,简称PCR),又称无细胞分子克隆系统或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增法,是基因扩增技术的一次重大革新。可将极微量的靶DNA特异地扩增上百万倍,从而大大提高对DNA分子的分析和检测能力,能检测到单分子DNA或对每10万个细胞中仅含1个靶DNA分子的样品,因而此方法立即在分子生物学、微生物学、医学及遗传学等各领域广泛应用和迅速发展。目前国内外都相继将PCR用于病毒学检验和研究,文献逐年增多,据Medline CD-Rom文献光盘检索:1987年至1989年分别为75、280和860篇,1990年已增至1697篇,美国已出版了PCR专著。由于PCR具有敏感、特异、快速、简便等优点,已在病毒学领域中显示出巨大的应用价值和广阔的发展前景。     

高质量人体粪便细菌16S rDNA V3区扩增方法

[目的]为获得应用于二代测序的高质量16S r DNA V3区PCR产物。[方法]以从人体粪便中提取微生物总DNA为模板,通过梯度PCR和touchdown PCR技术确定了循环条件,并通过调整反应体系中的相关浓度参数以使扩增结果得到优化。[结果]最终确定的循环条件为预变性95℃3 min,变性95℃30 s,退火69℃~62℃每个循环退火温度降0.5℃,退火时间30 s,延伸72℃60 s,共15个循环;变性95℃30 s,退火62℃30 s,延伸72℃60 s,共15个循环,最后72℃延伸5 min。反应体系为:在50μL体系中DNA模板量10~25 ng,pfu酶0.25~0.5 U,正反向引物均为0.06~0.1μmol/L,d NTPs浓度0.2~0.4 mmol/L,Mg2+浓度2~2.5 mmol/L。[结论]梯度PCR与touchdown PCR相结合可快速确定最佳的退火温度以及循环条件,通过调整反应体系中浓度参数可以解决扩增中一些问题。     

利用Taq DNA聚合酶直接从双链RNA模板中扩增靶序列

利用Taq DNA聚合酶既具有DNA聚合酶活性义具有反转录酶活性的特点,探索了在Taq DNA聚合酶单独作用下以双链RNA为模板进行PCR反应的条件。结果表明靶序列长度为277 bp、369 bp、987 bp时,均可直接进行PCR扩增;短片段序列扩增的退火温度在47．0℃、47．9℃、50．2℃、52．6℃、54．9℃、56．7℃条件下,均可有效扩增,而长片段序列扩增的退火温度在50．2℃、52．6℃、54．9℃、56．7℃条件下,也可扩增出相应的靶序列。这一结果提示利用Taq DNA聚合酶可以dsRNA为模板直接扩增目的片段,尤其是短片段的扩增。     

新的In Situ PCR系统

Perkin-Eliner介绍了GeneAmp In Situ PCR System,声称这是第一个用于可重复in situ聚合酶链反应(PCR)的完整系统。该系统在玻璃载玻片上完成PCR,无需抽提DNA。GeneAmp System具有一个高输出热循环仪,循环仪上的垂直10-玻片样品盒很有创意。一个循环最多可扩增30个样品。该     

基于纳米金复合探针的基因芯片膜转印检测法

建立了一种基于纳米金复合探针的基因芯片膜转印核酸检测新方法。首先,用纳米金颗粒同时标记检测探针P2和两种长短不同且生物素化的信号探针 (T10,T40),其中检测探针与靶DNA 5￠端互补,两种信号探针起信号放大作用。当靶DNA分子存在时,芯片表面捕捉探针P1 (与靶DNA分子3￠端互补) 通过碱基互补配对原则结合靶DNA分子,将其固定于芯片上,同时检测探针通过与靶DNA 5￠端互补配对将纳米金复合探针结合于芯片表面,结果在芯片表面形成“三明治”结构,后通过链霉亲和素-生物素反应,使芯片表面对应有靶DNA分子的部位结合上碱性磷酸酶,最后利用BCIP/NBT显色系统使芯片表面信号结果镜面转印至尼龙膜表面。当检测探针和信号探针摩尔比为1∶10,T10和T40摩尔比为9:1时可以检测1 pmol/L合成靶DNA分子或0.23 pmol/L结核分枝杆菌16S rDNA PCR扩增产物,检测结果通过普通的光学扫描仪读取或肉眼直接判读信号有无。本芯片检测系统灵敏度高,操作方法简单、快速,不需要特殊仪器设备,在生物分子的检测方面具有较高的应用价值。     

DNA分析与扩增

930026大于1 0kb的DNA片段的离体扩增[英";/Kainz,P.…,Ana|.Bioehem.-1992,202(1).一46～49C译自DBA,1992,11(13),92~07224] 从九噬菌体模板合成10.9kb DNA片段,以扩大PCR范围。采用已发表的引物序列和条件时,应用AmpIiTaq和1人J,l三的Taq DNA聚合酶进行扩增的结果不他,ifli应用TLlb DNA聚合酶根本不能扩增这一片段。因此,采用Tub酶和二步PCR扩增方法(65℃进行退火和延伸,然后在9CC变性1.5分钟),获得了可靠的结果。酶浓度降到0.4U/50芦l,延伸时间减到4～12分钟(最优为8分钟)时,目标片段可被特异地扩增。若延长到20分钟以上,…     

甜菜碱增强长片段PCR的扩增

聚合酶链式反应 (PCR)作为一项非常成熟的技术可以用于基因组序列的扩增。普通的PCR技术只适合于短片段DNA的扩增 ,一般在 6kb以下。对于 6kb至十几kb甚至几十kb以上的DNA片段的扩增就非常困难。通过添加不同化学物质 ,发现甜菜碱对长片段PCR的扩增有非常有效的增强作用。通过对玉米总DNA以及质粒DNA的扩增 ,发现 1mol L到 25mol L甜菜碱对改进PCR扩增效果明显。通过添加甜菜碱 ,可以从玉米基因组中扩增出 9kb以上的单拷贝片段 ,从质粒中扩增出 16kb以上片段。经过试验 ,发现不同GC含量的引物需要使用不同浓度的甜菜碱。甜菜碱可以减少甚至消除长片段PCR中的非特异性扩增。同时 ,我们发现其它的添加物 ,如DMSO ,甘油 ,甲酰胺对长片段PCR的作用不明显