现代生物技术在环境微生物学中的应用:I.基因探针和探针探测

现代生物技术在环境微生物学中的应用将发表系列综述文章。第一篇讨论基因探针和探针探测。这篇文章包含菌落转移或菌落杂交 ,Southern杂交和Northern杂交以及生物芯片。     

荧光探针研究新进展

自从Southern(1975)首次进行DNA探针杂交后,至今核酸分子杂交已成为分子生物学的最基本方法。Matthews和Kricka[1]总结了各种杂交方法,将其归为两大类:一是异相杂交(heterogeneousassay)即固相杂交,目的核酸结合于不溶性支持物上;二是同相杂交(homogeneousassay)即液相杂交,一般同时使用两个探针。为了检测杂交,寡核苷酸探针需要标记,探针的标记物有放射性同位素和非放射性标记物。固相杂交常使用放射性同位素,荧光素是一种非放射性标记物,它能检测到的DNA浓度比吸收减色测定方法所需DNA浓度低100-1000倍[2],在同相杂交中广泛用于探针的标记。最近,荧光探针研究获得了新的进展,Tyagi和Krammer(1996)建立了一种新的荧光探针-分子信标探针,并得到许多应用,我们实验室也开展了这方面的研究。本文拟对荧光探针的研究进展作一综述。     

生物素标记DNA探针杂交条件探讨

DNA探针技术正越来越广泛地应用于医学基础研究和临床检测.生物素标记探针已在某些领域部分取代同位素标记探针而发挥作用。杂交是DNA探针技术中重要一环.各种杂交条件的变化均会对杂交结果并最终对检测结果产生影响。文献中关于杂交条     

荧光探针研究新进展

自从Ｓｏｕｔｈｅｒｎ（１９７５）首次进行ＤＮＡ探针杂交后,至今核酸分子杂交已成为分子生物学的最基本方法。Ｍａｔｈｅｗｓ、Ｋｒｉｉｃｋａ总结了各种杂交方法,将其归为两大类;一是异相杂交（ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ａｓｓａｙ）即固相杂交,目的核酸结合于不溶性支持物上;二是同相杂交（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ａｓｓａｙ）即液相杂交,一般届时使用两个探针。为了检测杂交,寡核苷酸探针需要标记,探针的标记物有     

肠毒原性大肠杆菌(ETEC)不耐热肠毒素(LT)基因探针的研制

经氯化铯-溴化乙锭密度梯度离心分离纯化重组质粒pMMO 30 DNA 琼脂糖凝肢电泳回收的1．TDNA—HindII片段,用DNA缺口转译技术制备a-32p标记的LT基因探针,与标准ETFC(LT+)杂交为阳性,与非ETEC杂交则无同源性。从腹泻儿童和腹泻病猪粪便中分离的、经兔肠段结扎试验和免疫沉淀测定LT呈阳性的EFEC,与基因探针杂交呈现阳性：而且一个单菌落在硝酸纤维素滤膜上裂解的DNA印迹,与探针杂交可以进行放射自显影。如果采用不同的杂交条件,还可以鉴删测定ETEC的LT基因和霍乱弧菌的CT基因,一次可以进行几百个菌落的测定。结果表明,该探针可以用于实验室诊断和流行病学调查。     

寡核苷酸探针制备的优化

目的:探讨寡核苷酸微阵列制备中适合使用的探针浓度、探针缓冲液pH值、离子强度、优化杂交条件。方法:选取人白细胞抗原DQA1位点,针对多态性集中的外显子2设计一对保守引物及16条特异性分型探针;分别用ddH2O和0.1、0.2mol/L碳酸盐缓冲液(pH=7)稀释探针至100μmol/L;选取合适的缓冲液浓度后,调碳酸盐缓冲液为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0等6种pH值,选取最优pH值及离子强度,分别溶解探针至20、50、100、200μmol/L,比较上述不同条件的杂交结果。结果:用0.1mol/L、pH9的碳酸盐缓冲液溶解探针杂交效果最佳;探针浓度为20μmol/L时信号弱,其他浓度下无显著差别。结论:通过探针制备的优化可以提高杂交效率,探针浓度与杂交信号强度无明显正相关。     

两种DNA探针杂交检测结核分支杆菌方法的研究

为改进结核杆菌DNA探针的特异性与实用性,研制了以生物素标记的两种对结核分支杆菌特异的DNA探针:一个5’端标记的20bp的寡核苷酸探针和一个采用PCR方法合成的188bp长链探针。两种探针分别与结核分支杆菌的全染色体DNA,以及基因组上IS6110序列的一段317bp的PCR扩增产物进行斑点杂交,以碱性磷酸酶(AP)催化的染色反应检测,测试了两个探针的敏感性和特异性。系统地比较研究了两种探针杂交检测条件:探针的浓度选择,杂交温度与洗膜温度的选择,以及杂交与洗膜温度对检测的敏感性与特异性的影响。寡核苷酸探针和188bp探针杂交检测纯化结核分支杆菌基因组DNA的敏感性分别为100ng与6ng,杂交检测PCR产物的敏感性分别是400pg与50pg。两探针的最佳杂交浓度均为40～160ng/ml,最佳杂交温度分别是42℃与68℃,最佳洗膜温度分别是60℃与60～68℃之间。两种探针均仅与结核分支杆菌及BCG有杂交信号,而与其它受试分支杆菌及非分支杆菌杂交结果都呈阴性。它们的特异性都很强,但188bp探针的敏感性约是寡核苷酸探针的7～16倍,而且188bp探针检测本底较低,是检测结核分支杆菌的较佳选择     

纯化探针降低基因芯片杂交结果的背景

研究探针的纯化对基因芯片杂交结果的影响。将乙醇沉淀的探针和用DNA纯化试剂盒纯化的探针分别与基因芯片交,在同等条件下进行杂交后清洗和芯片扫描检测。结果表明,纯化的探针与基因芯片杂交结果的背景低,而未纯化的探针背景强,阳性信号界限比较模糊。运用基因芯片进行基因表达谱研究,要求杂交检测的结果必须低背景。探针的纯化是影响芯片杂交结果的一个重要因素。     

用生物素标记DNA探针进行菌落原位杂交*

将生物素标记的DNA探针用于菌落原位杂交,结合链霉菌抗生物素蛋白和生物素碱性磷酸酶系统检测显示信号。结果证明该法快速方便,杂交信号清晰,高度特异,完全可以取代同位素用于细菌分析和克隆筛选。     

PCR法制备地高辛标记探针改良PCR-Select Differential Screening试剂盒

目的:探讨采用地高辛(digoxin,DIG)标记探针替代PCR-Select differential screening试剂盒中同位素标记探针的方法.方法:抑制性消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)所分离的差异表达序列转移至硝酸纤维素膜,以PCR法掺入DIG-11-dUTP制备探针,按DIG标记探针常规操作进行杂交显色,杂交阳性结果采用reverseNorthern blot再度杂交验证.结果:应用DIG标记探针改良PCR-Select Differential Screening试剂盒所得到的阳性结果经reverse Northern blot验证符合率达到90%.结论:DIG标记探针改良PCR-Select differential screening试剂盒在避免了放射污染同时具备很高的特异性,完全可以替代同位素标记探针.     

增强原位杂交探针敏感性的研究

原位杂交(ISHH)属于固相分子杂交范畴,它是用标记的DNA或RNA为探针在原位检测组织细胞内特定核酸序列的方法.     

生物素标记庆大霉素耐药基因探针

采用低熔点琼脂糖挖块法回收源自澳大利亚的pDG0103的2．0kb的BamHI—HindIII片段(携带2”-0-腺苷转移酶[ANT(2”)]基因)和自建的pBY102的4．9kb的Pst1-EcoRI片段。以缺口平移法,用生物素-7-dATP进行标记,制备成探针。通过southern印迹杂交和菌落原位杂交,证明澳源的Gm—DNA探针与美国的探针同源,而与作者构建的Gm-DNA探针不同源。再以菌落原位杂交法,用生物素标记的上述两种探针分别检测1 06株庆大霉素(Gm)耐药的细菌,结果表明这些菌株携带的Gm钝化酶基因的类型不止一种。     

分子生物学技术讲座（五）：放射性标记的DNA和RNA探针的制备

放射性标记的核酸探针（DNA和RNA探针）目前已被广泛地应用于分子生物学的各个领域,例如克隆的筛选,Southern杂交分析,基因表达水平的测定等等。放射性核酸分子探针是指特定的已知核酸分子片段,内含放射性核素（例：‘千、‘H和”S）,并能与被检测的核酸分子退火杂交（核酸序列互补）,因此可用于待测核酸样品中特定基因序列片段的探测。1探针的种类和选择根据核酸分子探针的来源及其性质可将其分成3大类,即：DNA探针、RNA探针和人工合成的寡聚核青酸探针。而DNA探针又可分为基因组DNA探针和。DNA探针。探针的选择是根据不…     

肽核酸探针在微生物诊断领域的应用进展

肽核酸(Polyamide nucleic acid,PNA)是以中性酰胺键为骨架的脱氧核糖核酸(DNA)结构类似物,它可以特异性地与DNA杂交,且具有极高的生物稳定性.相比较传统的DNA探针技术,肽核酸探针以其特殊的结构和性质在食品、环境及临床等微生物快速诊断领域显示出独特的优势.就肽核酸探针在微生物诊断方面的应用进展做简要综述.     

热启动PCR快速制备地高辛标记探针

介绍了一种在热启动PCR中,以Dig-11-dUTP部分代替dTTP,从少量基因组DNA中快速制备大量的地高辛标记的探针的方法,此探针灵敏度达0.03pg,并只和相关的DNA特异杂交.     

Digoxigenin标记核酸探针分子杂交技术探讨

Dig标记和检测试剂盒中的封阻试剂配制成0.05%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%六种浓度,65～68℃温度时,溶解时间分别为10、15、20、35、40、45分钟;预杂交,在免疫测定中进行封阻,背景反应最小,其次是不预杂交,在免疫测定中进行封阻,再次是预杂交,在免疫测定中不封阻;标记探针保存在-20℃,至少可稳定18个月,同一探针重复使用三次可获得满意效果.以上结果表明,DigDNA标记和检测系统将代替~(32)p标记及其检测系统.     

牙龈卟啉菌特异性克隆探针的筛选

目的 从牙龈卟啉菌47A－1的基因文库中筛选出特异性片段,制备成特异性克隆探针,方法 将牙龈卟啉菌47A－1基因文库中的重组质粒大量扩增和纯化,采用地高辛标记法制备成探针,与口腔中14种常见细菌DNA进行杂交鉴定,检测其特异性,从中筛选出对牙龈叶卟啉菌具有特异性的克隆探针。结果 重组质粒pZJ1与牙龈卟啉菌47A－1杂交,而与其它细菌DNA均不杂交,包括牙龈卟啉菌ATCC33277和W83。结论 重组质粒pZJI可制备成高特异笥克隆探针。     

柯萨奇病毒B3 cDNA生物素探针的制备研究

本文将柯萨奇B组3型病毒(CVB3)cDNA的重组质粒DNA(pGP51B)转化到E.coli HB101菌株中.筛选转化阳性菌株,经培养扩增后,提取重组质粒DNA,用缺口求移法制备生物素标记探针,通过原位杂交技术检测CVB1.CVB3感染的Hela细胞及正常Hela细胞对照.结果该探针只与CVB杂交,而不与细胞对照杂交,且可检测出病毒感染5h尚未出现病变细胞中的病毒核酸.表明该探针具有良好的特异性和敏感性.     

间隔臂和探针长度与寡核苷酸芯片重复性相关性研究

研究寡核苷酸芯片的重复性与间隔臂（spacer）和探针长度之间的相关性。设计12条不同长度的带有不同spacer的探针,与749bp荧光标记靶序列杂交。扫描分析三次杂交结果,用Quantrray定量分析软件进行分析,随探针长度的延长,杂交信号的变异系数逐步降低,15mer的探针杂交的信号较弱,杂交不够稳定,重复性也相对较差,20mer、25mer、30mer的探针的变异系数逐渐降低。spacer为15时变异系数最小。说明选择spacer为poly（dT）15的25mer和30mer的探针可以获得较好的重复性。     

人巨细胞病毒的生物素DNA探针的制备和应用

本研究用克隆的HCMV AD169株DNA片段,制备了生物素标记的DNA探针,建立了检测临床脐带血、尿标本中HCMV DNA的核酸探针杂交方法。该探针可测出100pg同源DNA,不与人胚肺细胞、Hep-2细胞DNA以及其他疱疹病毒的DNA发生反应。用核酸杂交方法检测了30份脐带血标本,有11例阳性,阳性率为33％。10例孕妇尿标本中,3例阳性,阳性率为30％。检测结果表明：我们建立的生物素标记的HCMV DNA探针的点杂交法,具有高度的特异性、敏感性,比分离病毒法更迅速,可用于HCMV感染的临床标本的病毒核酸检测。