差异显示反转录PCR技术研究进展

分析一对细胞或组织在不同状态下基因表达的差异,已成为分子生物学研究领域的热点之一.近年来,用于识别差异表达基因的方法已发展起来多种.DDRT-PCR是近年来较为广泛应用的一种技术.理论上,DDRT-PCR技术比较简单,但实施起来却存在着假阳性率高,凝胶中单条cDNA带成分不均一, 所获cDNA仅代表着mRNA 3′UT区(约300 bp)以及一些低拷贝数mRNA不能有效被呈现等问题.对DDRT-PCR技术的改良也主要集中在解决这些问题方面.     

水稻条纹病毒胁迫下灰飞虱基因的差异表达

水稻条纹病毒(rice stripe virus, RSV)主要由介体昆虫灰飞虱Laodelphax striatellus以循回增殖型方式经卵传播, 目前RSV与灰飞虱间的互作研究很少。为了研究RSV侵染对灰飞虱基因表达的影响, 采用5条随机引物和3条锚定引物, 利用mRNA差异显示(differential display RT-PCR, DDRT-PCR)技术分析了带毒和无毒灰飞虱种群基因表达差异。且利用正交实验优化了DDRT-PCR反应体系中的模板浓度、锚定引物浓度、随机引物浓度、dNTPs浓度、镁离子浓度及Taq酶用量。结果表明: 最佳DDRT-PCR体系(25 μL)为cDNA 3.0 μg, 随机引物2.0 μmol/L, 锚定引物2.5 μmol/L, dNTPs 200 μmol/L, Mg²⁺ 2.0 μmol/L, Taq 酶2.0 U。mRNA差异显示共获得35条差异片段, 选取其中6条经RNA斑点杂交验证, 获得了4条阳性差异片段。其中3条阳性片段为带毒灰飞虱种群特异表达, 分别与5-羟色胺受体1D、 旋转酶B、 60S核蛋白L40高度同源, 无毒灰飞虱种群中特异表达的一条阳性片段在NCBI核酸数据库中比对无同源序列。DDRT-PCR优化体系的建立及部分差异片段的获得为进一步研究灰飞虱与RSV间的互作提供了帮助。     

红莲优6号杂交水稻与亲本三系不同发育时期幼苗叶片基因表达差异分析

运用DDRT-PCR对红莲型杂交稻组合红莲优6号及其亲本、保持系（粤泰A、粤泰B、9311）的一叶期、三叶期叶片基因表达状况进行分析。结果表明：杂种与亲本之间在同一发育时期基因表达既有质量上又有数量上的差异,但差异表达基因所占比较较小;而对于同一材料,一叶期、三叶期的叶片cDNA扩增带型相似,没有发现基因质上的差异表达,说明一叶期与三叶期幼苗叶片基因表达差异很小。实验也证明DDRT-PCR技术结合银染方法是一种简单快速分析差异表达基因的有效方法。     

A study on differentially expressed gene screening of Chrysanthemum plants under sound stress

Environmental stress can induce differential expression of genes of flower plants. It had been found that sound stimulation had an obvious effect on the growth and development of flower plants, but it is not reported on the differentially expressed genes and their expressing characteristics under sound stimulation. This is one of the few reports in terms of using the DDRT-PCR technique for screening the differentially expressed cDNA fragments responding to sound-wave stress on Chrysanthemum. Six differentially expressed cDNA fragments were obtained. Molecular weight of fragments was from 200 to 600 bp, respectively. Among differential fragments acquired, three of them (SA3, SG7-1, and CA2) were found to be positive fragments by northern dot hybridization, whose molecular weight are 270, 580 and 370 bp, respectively. SA3 was differentially expressed and SG7-1 was preferably expressed, while CA2 was restrained by the sound wave. These results indicated that expression of some genes was turned on, meanwhile the stress restrained some genes from expression under the mode of sound-stress stimulation.     

分离差异表达基因的方法

了解不同细胞或同类细胞在不同发育阶段、不同生理状态下的基因表达状况,可以为研究生命活动过程提供重要信息。以差别筛选,扣除杂交等基本方法为出发点,研究基因表达差异的方法不断完善,先后出现了DDRT-PCR,RDA,SSH,cDNA微阵列(基因芯片)等技术。这里着重对这些方法的优缺点及改进进行了论述和评介,并对技术的发展趋势进行了分析。     

基于PCR的cDNA基因克隆技术研究进展

RT-PCR、锚定PCR、cDNA末端快速扩增（RACE）、step out RACE、DDRT-PCR、cDNA代表性差异分析、抑制性削减杂交等都是建立在PCR基础之上的cDNA分子克隆技术。本介绍各种技术的优缺点、应用以及与同类技术进行比较,这些技术现在已经成功应用于大量EST的分离、cDNA库的构建、编码产物未知的差别表达基因的分离以及全长cDNA基因序列的克隆等方面。     

仔猪腹泻抗性相关特异表达ESTs的筛选

以久仰香猪、剑白香猪和长白猪3个品种的脾脏为材料,以品种间同一组织不同的发病状态为对照,将DDRT—PCR技术与银染法相结合进行差异显示研究,筛选与仔猪腹泻抗性相关的特异表达ESTs。在脾脏未发病RNA池中检测到5条特异表达ESTs,其中一条与Nck转导蛋白同源,一条与长散布元件反转录酶同源,一条为相似性较高的未知功能序列,两条为新序列。     

筛选差异表达基因方法的新进展

了解不同细胞或同类细胞在不同发育阶段、不同生理状态下的基因表达状况,可以为研究生命活动过程提供重要信息。以差别筛选、削减杂交等基本方法为出发点,研究基因表达差异的方法不断完善,先后出现了DDRT—PCR、RDA、SSH、cDNA微阵列(基因芯片)、基因表达的系统分析(SAGE)等技术。本着重对这些方法的优缺点及改进进行论述和评介,并对技术的发展趋势进行了分析。     

正交法整体优化差异显示反应体系

mRNA 差异显示PCR( mRNA differential display PCR,DDRT-PCR)是分离差异表达基因的有效方法,但该方法的准确性极易受到外部因素和内部因素的影响。本研究采用正交法优化DDRT-PCR反应条件,充分考虑到模板浓度、锚定引物浓度、随机引物浓度、dNTPs浓度、镁离子浓度以及Taq酶用量等因素在差异显示反应过程中的交互作用,一次PCR反应即可确定最佳反应组合。将筛选出的条件用于DDRT-PCR,得到差显结果假阳性率低,重复性和稳定性好,而且简化了反应条件的优选程序,这表明正交法是优化差异显示反应条件的理想方法。为了进一步简化整个差异显示反应系统的操作程序,降低假阳性率,研究采用了非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacrylamide gel electrophoresis,PAGE)和银染显示差异带的方法,并用反向Northern法来验证回收条带,从而更加优化了差异显示反应体系。     

筛选差异表达基因和蛋白质的方法进展

分离和鉴定差异表达基因和蛋白质不仅有助于发现基因和蛋白质的功能,更有助于揭示某些疾病的发生机理.目前筛选差异表达基因的方法主要有差异显示PCR方法(differential display RT-PCR,DDRT-PCR)、消减杂交法(subtractive hybridization,SH)、基因芯片技术(DNA chip technique)和基因表达的系统分析(serial analysis of gene expression,SAGE)等,其中消减杂交法中又先后建立了代表性差异分析技术(representational difference analysis,RDA)、抑制消减杂交法(suppression subtractive hybridization,SSH)和获得全长基因的消减杂交法(full-length-gene-obtainable subtractive hybridization).筛选差异表达蛋白质的方法主要有双向电泳技术(two-dimentional gel electrophoresis)和噬菌体全套抗体库技术(phage display antibody repertoire library technique).这些方法各有特点,各有利弊,研究者可根据自己的需要选择适合于自己的方法.