人类特定染色体DNA文库的建立和利用

DNA文库的建立及其应用于基因定位的可能性首先在基因组较小的生物(如果蝇)中得到证实。由于近年来原位噬菌斑和克隆杂交,改进的λ克隆载体以及体外包装系统等的发展,对于具育较复杂的基因组的生物(包括哺乳动物)也进行了墓因文库的建立和筛选工作     

染色体特异DNA文库的构建与鉴定

为构建人类21号染色体特异DNA文库, 以应用于人类遗传疾病的鉴定和研究, 文章采用循环温度梯度法溶解释放微分离的人外周血细胞21号染色体DNA, 将其进行简并寡核苷酸引物PCR(Degenerate oligo nucleotide primer-PCR, DOP-PCR)扩增后, 利用100~500 bp和500~2 000 bp分段回收纯化的两种不同片段大小的DOP-PCR产物构建染色体特异DNA文库, 并分别采用荧光原位杂交(Florescence in situ hybridization, FISH)和斑点杂交对DOP-PCR产物的来源和随机取样的文库克隆进行检测以评估所构建DNA文库的特异性。结果表明: 循环温度梯度法能有效溶解释放微分离的21号染色体DNA; 通过对DOP-PCR产物的分段回收纯化和克隆, 增加了大片段DNA的连接效率; 利用FISH技术和斑点杂交双重鉴定实验证明了文库的特异性, 从而构建了21号染色体特异的DNA文库, 并建立了构建染色体特异DNA文库及检测其特异性的方法, 为21号染色相关遗传疾病的鉴定和研究奠定了基础。     

毛足棒角蝗基因组DNA文库的构建

纯化毛足棒角蝗 (Dasyhippusbarbipes)虫体组织的高分子量基因组DNA ,经限制性内切酶Sau3AI部分消化后 ,10 %～ 4 0 %蔗糖密度梯度离心分离 10～ 2 0kb的DNA片段。以λEMBL3为克隆载体 ,与 10～ 2 0kb的DNA片段进行连接和包装 ,构建了毛足棒角蝗的基因组DNA文库。经测定该文库的滴度是 2× 10 5pfu/mL ,根据计算 ,99%的毛足棒角蝗的基因包含在该基因组文库中。     

牦牛基因组微卫星富集文库的构建与分析

根据生物素与链亲和素的强亲和性原理,用链亲和素磁珠亲和捕捉与生物素标记的微卫星寡核苷酸探针(CA)12、(CCG)8、(CAG)8、(TTTC)8退火结合的含有接头和牦牛微卫星序列的单链限制性酶切片段,获得单链目的片段,经PCR扩增形成双链,然后克隆到pMD18-T载体上,转化至DH5α中,首次成功构建牦牛基因组微卫星富集文库。测序结果发现,阳性克隆率为77％(37／48),说明构建的牦牛基因组微卫星富集文库是一个高质量的文库。牦牛富集微卫星文库的建立和牦牛微卫星的筛选将为下一步进行牦牛基因组结构的分析、牦牛遗传连锁图谱的构建、分子进化和系统发育研究、标记辅助选择以及经济性状的QTL定位提供大量的微卫星标记。     

一种新的线粒体基因组DNA捕获探针的制备及初步应用

目的:建立新的线粒体基因组DNA杂交捕获探针制备方法并用进行初步应用。方法:通过PCR技术扩增特异线粒体DNA片段,并与生物素偶联,最后与标记磁珠的亲和素混合获得捕获探针。并自行制备的线粒体基因组DNA文库捕获探针与肝癌全基因组测序文库进行液相杂交。分离捕获产物后PCR扩增并进行测序分析。结果:成功建立了线粒体基因组杂交捕获探针制备方法并成功分离线粒体基因组DNA;对测序数据的分析显示:90%以上测序数据来自线粒体基因组DNA,且覆盖率达到100%,且均一性良好。检测到的同质性变异位点数量和异质性变异位点数量与全基因组测序数据产生的结果接近(P=0.9152,P=0.8409)。结论:新方法制备的线粒体基因组DNA杂交捕获探针可以从全基因组文库中高效捕获线粒体基因组DNA测序文库。     

古DNA单链测序文库的建立与检测北大核心CSCD

2005年问世的第二代测序技术在古DNA领域的应用,突破了第一代测序技术在绝灭或死亡生物全基因组获取手段上的局限。借助古基因组信息,研究者能够从更为系统的实时分子证据角度,解读诸如人类起源、大型绝灭哺乳动物迁移演化、动植物家养驯化以及早期人类社会生活模式等古生物学、遗传学与演化生物学问题。引入第二代测序技术之后,传统的古DNA研究方法及流程得以改变,剔除了原有的实验流程中耗时的分子克隆步骤,引入了与第二代测序技术紧密相关的古DNA单链测序文库构建环节。古DNA单链测序文库的构建,是将古DNA双链模板变性成单链后,通过向单链古DNA两端添加人工DNA片段,将古DNA分子转变成能被测序仪识别的文库分子。针对古DNA分子微量、高度片段化以及普遍存在碱基损伤的特点,古DNA单链测序文库,能够高效获取古DNA材料中的遗传信息。本文系统介绍古DNA单链测序文库建立流程,以及对文库质量进行检测的方法,为研究者运用第二代测序技术测定绝灭或死亡生物全基因组提供方法借鉴。     

细菌人工染色体基因组文库构建关键技术研究

基因组文库是进行分子克隆和基因结构与功能研究的基础,完整覆盖的基因组文库的构建,使基因组任何DNA片段的筛选和获得成为可能.细菌人工染色体(Bacterial Artificial Chromosome,BAC)与其它载体系统相比具有转化效率高、嵌合体少、插入片段易回收,高覆盖率、稳定性强,并且具有易分离和操作等特性等优点而被广泛应用.作为物种保护策略的重要部分,构建我国濒危动植物品种基因组BAC文库,对于其遗传资源的保护和研究具有非常重要的作用.在查阅大量国内外相关资料的基础上,就BAC基因组文库构建过程中栽体的制备、高分子量DNA的制备、大片段DNA的回收、连接与电击转化、基因组BAC文库质量鉴定等几个重点、难点问题进行了详细的论述和分析,对于构建高分子量插入片段、高覆盖率和稳定性的基因组文库提供理论基础与技术支撑.     

东方粘虫(Pseudaletia separata(Walker))微卫星富集文库的构建与分析

根据生物素与链亲和素的强亲和性原理,用包被链亲和素的磁珠亲和捕捉与生物素标记的微卫星寡核苷酸探针(CA)15、(GA)15、(GTT)12、(GAT)12、(TAGA)8 和 (GTGA)8退火结合的含接头和微卫星序列的单链粘虫基因组DNA限制性酶切片段,获得单链目的片段.经PCR扩增形成双链后连接到pGEM-T 载体上,再转化到DH5α热感受态细胞中,首次成功构建粘虫基因组微卫星富集文库.随机抽样(16次抽样,每库共12～114个克隆)测序发现,6个文库总的微卫星阳性克隆率30.07%,CA/GAT/GTT 等3个文库的阳性克隆率达到40%以上.单次抽样最高阳性克隆率达到56%.粘虫微卫星富集文库的建立和高多态性微卫星单拷贝位点的筛选将为粘虫的生态遗传学研究、连锁图谱构建、分子进化和系统发育研究等提供大量遗传标记,对昆虫迁飞的分子生态研究也有重大意义.     

稻曲病菌UV-2菌株细菌人工染色体文库构建及分析

【目的】稻曲病(Rice false smut)是由稻曲病菌[Villosiclava virens (Cooke) Tak.]引起的严重危害水稻的真菌病害。构建稻曲病菌UV-2的大片段DNA细菌人工染色体(Bacterial artificial chromosome, BAC)文库, 为致病相关基因的鉴定及在图位克隆、比较基因组学等方面的研究奠定基础。【方法】以幼嫩菌丝为材料制备大分子基因组DNA包埋块, 用Hind III部分酶解后经脉冲凝胶电泳筛选, 回收大片段DNA并与pIndigoBAC536-S 载体连接, 连接产物转化大肠杆菌菌株DH10B T1 Phage-Resistant 细胞后进行蓝白斑筛选, 白色菌落捡入384孔板置于?80 °C低温保存。【结果】成功构建UV-2菌株的高质量、高覆盖度的BAC文库, 该文库共含10 368个克隆, 平均插入片段为124.4 kb, 空载率小于1%, 约覆盖该菌基因组的36.8倍。【结论】克服了真菌大分子基因组DNA制备难控制的技术难题, 建立了首个稻曲病菌的BAC文库。该文库已作为一种公共基因组资源向研究者开放(http://GResource.hzau.edu.cn)。     

香蕉束顶病毒DNA组分4的克隆与序列分析

香蕉束顶病毒(banana bunchy top virus,BBTV)基因组中至少含有6个DNA组分,我们实验室已经对BBTV广东两个株系(NS和NSP)基因组中的DNA组分1、3、6进行了测序和报道.现又对NS和NSP的DNA组分4分别进行了克隆和序列分析.     

一种新的人端粒相关锌指蛋白cDNA的克隆及鉴定

为了从早期胚胎寻找与发育分化有关的新基因,本文构建了3周龄人胚cDNA文库,并应用EST技术对该文库中随机挑选的47个低丰度克隆进行测序,结果发现了一个与人亚端粒DNA和锌指基因同源的cDNA克隆(L30),该基因长约3.8kb,5＇端序列有明显的阅读框架(ORF),3＇端序列有加尾信号(AAUAGA)和有39个A组成的Poly(A)尾巴;通过Northern杂交确认在早期人胚胎中有表达,应用地高辛染色体原位杂交技术将其定位于人第12号染色体长臂端部.     

一种改良的启动子序列克隆的染色体步查法

利用染色体步行法,从已知DNA序列克隆侧翼未知序列是非常有效的方法之一,但由于所选用的特定限制性内切酶对目标基因组不能酶解成合适大小的片段,因而受PCR扩增能力的局限,往往扩增不出有效产物. 针对这一点,这里我们介绍一种简单有效的改良方法,它包括以下步骤：首先用不同的限制性内切酶(包括平末端和粘性末端) 酶解目标基因组DNA,接着,选择能将基因组酶切成弥散、分布均匀的限制性内切酶,如DraⅠ和HindⅢ,合成相对应的接头;然后,选择弥散的、分布均匀的限制性内切酶的酶解产物,构建成含相应接头的基因组DNA文库,用作PCR的模板;最后,用接头引物和特异引物,通过巢式PCR扩增目的片段,获得了理想的扩增效果.采用改进后的染色体步查法,有效地从较复杂的棉花核DNA中克隆出6个棉花启动子序列.     

棉花BAC文库快速筛选法

目的:构建棉花细菌人工染色体(Bacterial Artificial Chromosome,BAC)文库的快速筛选法,以期从BAC文库中大量、快速、高效筛选出特定BAC克隆,为从事基因组测序、分离和分析特定基因、构建物理图谱及基因图位克隆等生物学技术研究奠定基础。方法:构建了整板、行、列的三维混合池,以菌液PCR为基础,从BAC文库中筛选出含有特定DNA片段的BAC单克隆。结果:从BAC文库的3 456个克隆中,共筛选出16个阳性单克隆,涉及13条染色体、11个SSR标记。结论:该文构建的棉花BAC文库筛选体系,筛选快速、准确,适合从BAC文库中大量筛选BAC单克隆。结合当前的多种BAC文库筛选方法进行探讨,根据不同的实验目的选择更合适的筛选方法和操作步骤。     

细菌人工染色体基因组文库构建方法的改进

目的:建立一种改进的更简便、易操作的细菌人工染色体(BAC)文库构建方法。方法:在构建猪霍乱沙门氏菌基因组大片段DNA的BAC文库时,对改进的基因组BAC文库构建方法和常规的BAC文库构建方法进行比较。结果:利用改进的方法可简便快速地构建猪霍乱沙门氏菌基因组BAC文库。结论:使用2种方法构建BAC文库,其转化效率,以及在BAC克隆中插入的DNA片段的大小和BAC克隆的稳定性等都相同,从而表明改进的方法更简单、更方便,它能使BAC文库的构建更为高效。     

小麦6B染色体微切割及其不同片段的DNA文库构建

用Nd:YAG激光微束将处于丝分裂中期的小麦(Triticum aestivum L.)6B染色体微切割为四段,并用微细玻璃针将每个片段分别回收.将分离的染色体片段DNA用Sau3A接头介导的多聚酶链式反应(LA-PCR)分别扩增.Southem杂交证明4个特定区域的DNA确实来自于小麦基因组.用一系列(42对引物)位于6B染色体上的微卫星序列对微切割的染色体片段的PCR产物进行了验证.结果表明,获得的染色体片段的PCR产物来自于小麦6B染色体.将6B染色体4个片段的第二轮PCR产物克隆到pGET-vector中,建立了4个染色体特定区域的基因组文库,命名为R1、R2、R3和R4,分别包含2.1×105、2.74×105和2.93×105个重组子克隆.每个文库均随机挑选150个克隆进行质粒的小量制备和酶切验证.结果显示;插入片段大小在300～1800之间,平均大小为820～870bp,其中43%～48%的克隆为低/单拷贝序列,42%～47%为中/高拷贝序列.本研究为详细分析植物单染色体的不同片段的分子遗传学研究提供了基础.     

秦岭羚牛高度重复序列DNA片段的分子克隆和序列分析

羚牛(Budorcas taxicolor)属偶蹄目(Artiodactyla)、牛科(Bovidae),为我国一类大型珍贵保护动物。我们从其基因组中克隆得到若干约800bp的BamHI高度重复序列并对部分克隆进行了序列测定,发现它们显示了很高的同源性。利用其中一个单元为探针,对限制酶消化后的羚牛基因组DNA作杂交分析,发现其杂交谱带不具有个体及亚种间特异性,说明该重复序列在羚牛基因组中具有保守的分布和排列。在牛科动物中,羚牛BamHI片段与绵羊属和山羊属的相关序列具有高度同源性,而与水牛和家牛序列差异较大。这些结果为羚牛与羊亚科物种亲源关系较近的分类学观点提供了分子生物学证据。有证据表明,这些片段可能代表羚牛染色体着丝点的卫星DNA单体。     

片段富集后以质粒为载体直接克隆构建文库

最近,我们叙述了应用较小的然而却是有代表性的质粒构建文库技术,对特异性基因组DNA进行克隆的一种简便而快速的实验方法(1)。这一方法是用多种限制性内切酶对基因组DNA进行消化,用Southern吸印分析方法鉴定出所需要的片段,然后用琼脂糖凝胶电泳(?)定分子大小。     

山羊草属S基因组与小麦属B／G基因组RAPD标记和特异DNA片段克隆及研究

本研究利用132个随机引物,对山羊草属和小麦属11个种的DNA进行扩增。对其中特异RAPD扩增产物进行克隆,然后用其做探针与小麦族23个种属DNA的RAPD扩增产物进行Southern杂交。共得到24个特异克隆：其中小麦族共有特异克隆1个,山羊草属和小麦属共有特异克隆2个,S基因组特异克隆2类7个,B／G基因组特异克隆2类6个,S基因组与B／G基因组共有的特异克隆8个。24个特异克隆中有22个测定了序列,其中15个为Fasta数据库里显示未见报导的序列。用这24个特异DNA克隆制成的探针与相应的23个材料经HindⅢ酶切消化的总DNA进行Southern杂交,发现其中7个可做为基因组特异探针。通过对24个特异DNA克隆分析研究表明：①S基因组是由两个基本不同的类型构成的,即拟斯卑尔脱山羊草为一个类型,其余4个S组山羊草为另一类型;因此建议前基因型符号仍保留为“S”,而其余4个种之间无明显不同,故应把基因组符号统一为“S^1”②S基因组是小麦B／G基因组的供体,而拟斯卑尔脱山羊草可能是最主要的供体,但并不排除其余S基因组的种参与了B／G基因组形成的可能;研究还表明B基因组与S基因组还是有很大区别的,并已找到了B基因组的特异标记。     

细梢小卷蛾微卫星富集文库的构建与分析

目的:构建细梢小卷蛾Rhyacionia leptotubula微卫星富集文库.方法:提取细梢小卷蛾基因组DNA,经限制性内切酶Rsa Ⅰ酶切,用(CT)10和(GT)10生物素探针与其杂交,利用磁珠富集含有微卫星的DNA序列,并对其进行PCR扩增,将扩增产物连接到pMD18-T载体后转入感受态大肠杆菌DH5α中,得到微卫星富集文库:结果:对100个克隆进行随机测序,获得98个微卫星序列,其中具有5次及以上碱基重复次数的微卫星克隆占26%,最高碱基重复次数为33次,非完美型占12%,说明构建的细梢小卷蛾微卫星富集文库是一个高质量的文库.结论:该文库的建立为后续筛选具高多态性的微卫星标记引物研究细梢小卷蛾的种群遗传结构、迁移扩散规律等奠定了基础.