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。     

用于高通量测序的基因组靶序列捕获方法的建立

文章旨在建立一种基因组目标靶序列捕捉文库的方法,并结合第二代测序技术,以实现候选基因区段的深度测序。利用Agilent公司的eArray在线平台,对1250个基因的11824个外显子共2414977bp的基因组序列进行120个碱基长度的捕捉探针(钓饵)设计,并制备成SureSelect液相靶序列捕获试剂。选用2例人基因组DNA,超声打断后末端补平并磷酸化,连接SOLiD接头,回收150bp～200bp的DNA片段,与靶序列探针杂交捕获目标序列,油包水微乳滴PCR扩增后,磁珠分离富集,上SOLiD测序系统通过工作流程分析(WFA)进行文库质量的评价,或正式测序反应。结果显示对所包含的11147个基因外显子片段设计出并合成了46509个捕捉探针,制备成SureSelect试剂盒。探针可有效地捕捉并富集基因组DNA的目标靶片段,定量PCR显示富集效率可达29倍。WFA分析表明文库可以在SOLiD仪器进行正式测序。测序结果显示靶序列区域的测序数占有效总测序数的比例达到70%,覆盖率均在200×以上。结果表明本研究所建立的SureSelect基因组靶序列捕捉、富集建立测序文库的技术路线可行,可直接用于SOLiD测序仪的测序。     

线粒体基因组的高通量测序策略

综述了高通量测序技术在线粒体全基因组测序中的策略,利用该技术对线粒体全基因组进行序列测定的方法可以归纳为两种,一种是先对目标mt DNA进行富集,包括mt DNA的提取纯化,目标区域PCR扩增法以及特异性探针杂交富集法(可分为基于微阵列和基于PCR探针的杂交富集法),然后对富集出的线粒体DNA进行高通量测序;另一种是先从待测样本的基因组高通量数据中挖掘出线粒体基因组序列信息,之后利用诱饵序列或者近缘物种的线粒体全基因组参考序列,使用软件MITObim对其进行组装。此外,还给出了线粒体高通量测序的优化流程图和介绍了混合样品的线粒体高通量测序策略。     

一种基于多重PCR的人类线粒体基因组高通量测序方法

人类线粒体基因组DNA(mtDNA)是一个16569 bp的双链闭合环状DNA分子,具有母系遗传、多拷贝、高异质性及高变异率等特点,是研究人类遗传和进化上广泛使用的分子标记.近几年,高通量测序技术的出现,使得在短时间内准确测定mtDNA序列成为可能;但目前常用的高通量测序建库方法操作复杂、研究费用相对较高.基于多重PCR扩增的测序方法具有高效率、高灵敏度、低成本的特点,因而适用于大规模线粒体基因组的变异检测分析.利用73个相互重叠的扩增子通过多重PCR方法来扩增中国人的线粒体全基因组,在扩增片段两端连接特定的接头序列,然后在IlluminaHiSeq X Ten平台上进行高通量测序.对获得的测序数据分析发现,mtDNA每个位点的测序深度均达到2000×以上;当测序深度为100×时,所有样本的序列覆盖度都达到100%;数据质量适用于后续的变异检测分析.利用本研究建立的基于多重PCR的二代测序方法无需片段化即可直接上机测序,在复杂遗传病的研究中有着广泛的应用前景.     

用于HBV病毒快速诊断的分子信标探针设计

分子信标是一种高灵敏度、高特异性的新型荧光核酸探针.它在与互补DNA或RNA靶序列杂交时放出荧光.利用Genebank中调出已知HBV病毒ayr亚型基因组信息,通过BeaconDesigner4.0软件进行分子信标探针设计,共设计出6条分子信标探针,以便于为目前HBV病毒快速诊断提供参考.     

基因组原位杂交的新进展及其在植物中的应用

基因组原位杂交 ( Genomic in situ hybridization GISH)是 2 0世纪 80年代末发展起来的一种原位杂交技术。它最初应用于动物方面的研究[1 ] ,但很快被植物方面所借用 ,并且使用频率高于动物方面的研究。它采用来自一个物种的总基因组 DNA作为标记探针 ,用另一物种的总基因组 DNA以适当的浓度进行封阻 ,在靶染色体上进行原位杂交。在封阻DNA和标记 DNA探针之间 ,封阻 DNA优先与一般序列杂交 ,剩下的特异性序列主要被标记探针所杂交。在此基础上 ,人们先后发展了荧光基因组原位杂交、多色基因组原位杂交和比较基因组原位杂交等技术 ,…     

磁珠富集法筛选实验豚鼠微卫星分子标记

目的直接从实验豚鼠基因组DNA中筛选获得微卫星分子标记。方法应用磁珠和生物素标记的微卫星探针与豚鼠基因组酶切片段杂交,捕获200～1000 bp含有微卫星序列的DNA片段,连接到pMD-18V载体中,转化到感受态细胞E.coli DH5α中构建富集微卫星序列的小片段插入文库。然后用PCR法进行筛选。结果从约2000个转化子中获得240个阳性克隆。对其中98个进行了测序,并成功设计豚鼠微卫星引物17对。结论经过优化的磁珠富集法能够稳定、高效地获得豚鼠微卫星标记。本研究获得的微卫星位点将成为豚鼠遗传学研究的有力工具。     

Dynal磁珠富集大熊猫微卫星标记

应用Dynal磁珠-生物素标记的微卫星探针与大熊猫基因组酶切片段杂交,捕获400—600bp含有微卫星序列的DNA片段,连接到pGEM-T载体中,构建富集微卫星序列的小片段插入文库。应用γ^32P标记的探针筛选文库,从2880个转化子中获得了260个阳性克隆。对54个序列进行了测序,并成功地设计了大熊猫微卫星引物37对。该方法能有效提高筛选微卫星标记的效率。     

DNA芯片及其在生命科学中的应用

对DNA芯片的发生、发展、技术特点及在生命科学中的应用作了回顾,结果表明DNA芯片通过DNA或RNA样品与阵列的的杂交,可用于基因测序、基因表达、新基因的发现、突变的检测等等领域,虽然DNA芯片目前存在着不足和缺陷,但它正成为基因组和后基因组研究的重要工具.     

反向PCR方法克隆腾冲嗜酸两面菌的分子伴侣基因*

根据已知的Sulfolobus属的分子伴侣基因,设计简并引物,用PCR的方法从腾冲嗜酸两面菌(Acidianus tengchongensis)基因组DNA中分别克隆到了分子伴侣α亚基和β亚基的约500bp的基因片段。以它们为探针进行Southern杂交,确定了合适的限制性内切酶。以确定的限制性内切酶消化的基因组DNA环化物为模板,进行反向PCR反应,引物的延伸方向由已知序列出发沿环化分子向未知区域进行,扩增产物经测序表明为α亚基和β亚基基因。根据所得序列分别设计两对引物进行PCR,测序结果     

反向PCR方法克隆腾冲嗜酸两面菌的分子伴侣基因

根据已知的Sulfolobus属的分子伴侣基因,设计简并引物,用PCR的方法从腾冲嗜酸两面菌（Acidianus tengchongensis）基因组DNA中分别克隆到了分子伴侣α亚基和β亚基的约500bp的基因片段。以它们为探针进行Southern杂交,确定了合适的限制性内切酶。以确定的限制性内切酶消化的基因组DNA环化物为模板,进行反向PCR反应,引物的延伸方向由已知序列出发沿环化分子向未知区域进行,扩增产物经测序表明为α亚基和β亚基基因。根据所得序列分别设计两对引物进行PCR,测序结果表明得到了α亚基和β亚基的完整基因。     

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…     

基因芯片技术在植物基因克隆中的应用研究进展

基因芯片是以预先设计的方式将大量的生物讯息密码(寡核苷酸、cDNA、基因组DNA等)固定在玻片、硅片等固相载体上组成的密集分子阵列.基因芯片技术本质是生物信号的平行分析,它利用核酸分子杂交原理,通过荧光标记技术检测杂交亲和与否,再经过计算机分析处理可迅速获得所需信息.由于其具有高通量、微型化、连续化、自动化、快速和准确等特点,已引起国际国内广泛的关注和重视,在许多领域得到了广泛的应用.本文简述了基因芯片的概念,技术特点及主要分类,着重对其在基因表达水平检测,基因突变和多态性的分析,基因组DNA分析,后基因组学研究以及转基因农作物检测等方面进行阐述,并说明其存在的问题及展望.     

栽培高梁、甜高梁和拟高梁比较基因组原位杂交分析

用一种植物的总基因组DNA与近缘或远缘物种的染色体杂交,可以研究植物近缘或远缘物种基因组进化关系。以拟高粱总基因组DNA为探针,对栽培高粱、甜高粱基因组进行杂交,结果表明栽培高粱、甜高梁和拟高梁基因组中重复序列存在很大的同源性,基因组进化关系表现出保守性。栽培高粱与拟高粱基因组间重复序列的同源性要比甜高粱与拟高粱间重复序列的同源性高。     

栽培高粱、甜高粱和拟高粱比较基因组原位杂交分析

用一种植物的总基因组DNA与近缘或远缘物种的染色体杂交,可以研究植物近缘或远缘物种基因组进化关系。以拟高粱总基因组DNA为探针,对栽培高粱、甜高粱基因组进行杂交,结果表明栽培高粱、甜高粱和拟高粱基因组中重复序列存在很大的同源性,基因组进化关系表现出保守性。栽培高粱与拟高粱基因组间重复序列的同源性要比甜高粱与拟高粱间重复序列的同源性高。     

玉米有丝分裂染色体上玉米BAC探针的FISH杂交体系的构建

本研究分别探讨了玉米和水稻基因组c 0t DNA对探针的封阻、杂交后洗脱的严谨度、杂交液中FAD的浓度变化对BAC-FISH杂交的影响;探讨了玉米BAC探针中重复序列含量对FISH信号的影响.初步形成了一套以玉米BAC探针在玉米有丝分裂染色体上进行FISH杂交的优化技术体系.结果表明,玉米基因组c 0t DNA对探针封阻的c 0t值应小于50;而降低杂交液中FAD浓度和适度控制杂交后洗脱的严谨度,尤其是使用水稻基因组的c 0t 100 DNA封阻探针重复序列对BAC-FISH杂交信号特异性的改善具有明显的效果;同时,验证了选择重复序列含量较少的玉米BAC作为FISH杂交的探针也是获得特异性杂交信号的重要条件.     

RAD-seq技术在基因组研究中的现状及展望

Restriction-site associated DNA sequencing(RAD-seq)技术是在二代测序基础上发展起来的一项基于全基因组酶切位点的简化基因组测序技术。该方法技术流程简单, 不受有无参考基因组的限制, 可大大简化基因组的复杂性, 减少实验费用, 通过一次测序就可以获得数以万计的多态性标记。目前, RAD-seq技术已成功应用于超高密度遗传图谱的构建、重要性状的精细定位、辅助基因组序列组装、群体基因组学以及系统发生学等基因组研究热点领域。文章主要介绍了RAD-seq的技术原理、技术发展及其在基因组研究中的广泛应用。鉴于RAD-seq方法的独特性, 该技术必将在复杂基因组研究领域具有广泛的应用前景。     

基因芯片技术

基因芯片技术是同时将大量的探针分子固定到固相支持物上,借助核酸分子杂交配对的特性对ＤＮＡ样品的序列信息进行高效的解读和分析。它可用于基因表达谱的分析、突变检测、多态性分析、基因测序和基因组文库作图等研究工作,同时有人类疾病的检测、预防等方面也具有广阔的潜在应用价值,在未来的生命科学领域中必须发挥重要的作用。     

克隆片段DNA用于测定Epstein-Barr病毒基因组拷贝数

本文报道用非标记的克隆 EBV DNA 限制性酶解片段作标准,同时以标记的克隆片段R 作探针,经 DNA 点杂交检测每个 H_(18)细胞中 EBV 基因组拷贝数。由于实验中结合用 W 片段作标准 DNA 和探针,测定每个 Raji 细胞中所具有稳定的 EBV 基因组拷贝数,以及每个 Raji 细胞中 EBV 基因组的重复序列 W 片段数均与前人报告的结果基本一致,所以说明了本文所用方法及结果的可靠性。此项技术可在病毒阳性细胞培养物中定量测定病毒核酸,也可用于临床分子病毒学作为常规的核酸杂交技术。     

基因芯片技术及其在植物上的应用

基因芯片技术（gene chip technology)是采用光导原位合成或缩微印刷等方法,将大量特定的DNA探针片段有序地固定于固相载体的表面,形成DNA微阵列,然后与待测的标记样品靶DNA或RNA分子杂交,对杂交信号进行扫描及计算机检测分析,从而获取所需的生物信息。该技术在植物研究中广泛应用于寻找特异性相关基因和新基因,基因表达分析,基因突变和多态性检测,DNA测序等。