BAC-FISH在植物基因组研究中的应用

细菌人工染色体荧光原位杂交(BAC-FISH)是将包含不同特性的BAC克隆直接定位到染色体上的技术,其在植物基因组学和分子细胞遗传学研究中具有不可替代的作用。综述其在各种植物染色体鉴定和核型分析、图谱构建、植物起源与进化分析、基因定位以及FISH的分辨率等植物基因组学研究的应用进展。     

棉花细菌人工染色体的荧光原位杂交(BAC-FISH)技术

细菌人工染色体荧光原位杂交(BAC-FISH)技术是植物染色体识别、物理作图等分子细胞遗传学研究的重要工具,但对于某些物种尤其是多倍体植物,由于大量重复序列的存在等问题,使得该技术应用受到很大的限制.通过选择棉花分子遗传图中高重组区的微卫星位点(simple sequence repeats,SSR)标记的策略,筛选到不含或含有少量重复序列的细菌人工染色体(BAC)克隆,同时,在通用FISH技术程序基础上,通过改进发根、变性、洗脱条件等步骤,构建出适合于棉花的BAC-FISH技术,简化了操作流程的同时,获得稳定的杂交结果及较高的检出率;并通过将一随机获得的BAC进行染色体的物理定位,进一步引入双探针、双色及重复杂交技术,显示了该技术的成熟与良好的应用前景和价值.     

基因组原位杂交技术及其在园艺植物基因组研究中的应用

基因组原位杂交(GISH)技术可以鉴定植物多倍体物种起源、杂种亲本染色体来源和组成,分析栽培种与其近缘野生种的亲缘关系,研究减数分裂染色体行为等。基因组原位杂交包括多色基因组原位杂交、比较基因组原位杂交和自身基因组原位杂交等。基因组原位杂交技术的关键步骤是染色体制片、探针制备及长度优化、探针与封阻的浓度比例和杂交后洗脱强度。该文对近年来国内外有关基因组原位杂交技术的发展及其在园艺植物基因组研究中的应用现状进行了综述,并指出随着多种园艺植物全基因组的测定,未来应从基因组信息中寻找更多的染色体特异性标记,结合荧光显带及荧光原位杂交技术,为深入研究园艺植物的起源以及遗传关系鉴定等提供技术支持。     

DNA芯片技术在植物功能基因组研究中的应用

DNA芯片技术是功能基因组学研究中应用非常广泛的高通量方法之一。随着该技术的不断发展,DNA芯片技术可广泛应用于植物重要性状的基因克隆,鉴别和功能分析,植物抗性机理,重要性状的遗传及杂种优势遗传机理等的研究,同时在诸如植物病原菌转基因产品检测等应用方面也将发挥重要作用。     

用于目标序列染色体定位的镜鲤BAC-FISH体系构建

为了构建用于镜鲤(Cyprinus carpio var. specularis)特定基因组序列染色体定位的实验体系, 在细菌人工染色体(Bacterial Artificial Chromosome, BAC)文库筛选池中对已知短序列基因组片段进行PCR扩增, 筛选出包含目标序列的BAC克隆, 提取BAC质粒进行缺刻平移标记制备探针, 开展荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization, FISH)实验。通过对染色体片前处理、BAC质粒探针制备、C0t-1 DNA封闭基因组重复序列、预杂交、荧光染料选择、信号放大等一系列实验条件和方法的探索优化, 成功实现了目标序列在镜鲤有丝分裂中期染色体上的定位。定位对象既包括在染色体上有单一位点的序列, 如斑马鱼微卫星标记Z6884和Z4268, 也包括在染色体上有多个位点的重复序列, 如黄河鲤性别相关标记CCmf1。来自斑马鱼同一条染色体上的两个微卫星标记被分别定位于镜鲤不同染色体上, 为鲤鱼染色体数目加倍的进化假设提供了一项直接实验证据, 同时将现有遗传连锁图谱与染色体对应起来, 可作为染色体识别和细胞遗传学图谱构建的依据。黄河鲤性别相关重复序列被定位于不少于四条染色体上, 为性别决定相关基因的筛查提供了研究线索。这一BAC-FISH实验体系将成为鲤细胞遗传学图谱构建、基因组进化和比较基因组学研究中的重要研究工具。       

植物荧光原位杂交技术的发展及其在植物基因组分析中的应用

荧光原位杂交(FISH)是在染色体、间期核和DNA纤维上定位特定DNA序列的一种有效而精确的分子细胞遗传学方法。20年来,植物荧光原位杂交技术发展迅速:以增加检测的靶位数为目的,发展了双色FISH、多色FISH和多探针FISH鸡尾酒技术;为增加很小染色体目标的检测灵敏度,发展了BAC-FISH和酪胺信号放大FISH(TSA-FISH)等技术;以提高相邻杂交信号的空间分辨力为主要目的,发展了高分辨的粗线期染色体FISH、间期核FISH、DNA纤维FISH和超伸展的流式分拣植物染色体FISH技术。在植物基因组分析中,FISH技术发挥了不可替代的重要作用,它可用于:物理定位DNA序列,并为染色体的识别提供有效的标记;对相同DNA序列进行比较物理定位,探讨植物基因组的进化;构建植物基因组的物理图谱;揭示特定染色体区域的DNA分子组织;分析间期核中染色质的组织和细胞周期中染色体的动态变化;鉴定植物转基因。     

Fiber-FISH在植物基因组研究中的应用

FiberFISH是近几年发展起来的一项高分辨率和高灵敏度的荧光原位杂交技术,已被广泛应用于人类及动植物基因组的研究。本文对FiberFISH在植物基因组研究中的特点及其在染色体物理图谱的构建,染色体结构与分子构成分析和在比较基因组中的应用等进行了探讨。     

植物大片段 DNA 的研究进展

植物大片段 DNA 的研究成为了基因组学研究的一个重要方面．对它的研究得益于容纳大片段 DNA 片段载体的发展．对构建植物大片段 DNA 的载体、植物大片段 DNA 的提取方法、植物大片段 DNA 的主要应用领域的最新进展进行了介绍．     

荧光原位杂交技术在植物多倍体起源与进化研究中的应用

多倍化是植物物种形成与多样化的重要原动力。研究植物特别是一些重要经济作物和园艺植物多倍体的起源与进化,不仅对于揭示多倍体形成过程中性状变异的分子机制具有重要意义,而且可为植物遗传资源的保护与利用提供理论和技术支持。作为连接基因组序列片段到染色体组的桥梁,荧光原位杂交技术长期被广泛用来研究多倍体形成与进化过程中相关特异基因或序列的表达定位、外源染色体检测和鉴定、基因组结构变异等科学问题。因此,在简单介绍荧光原位杂交技术发展历史和植物多倍体主要类型的基础上,主要总结了荧光原位杂交技术在植物多倍体起源与进化相关研究上的应用。     

赖草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.)中一个染色体标记的克隆与鉴定

通过构建Cot-1 DNA文库以及利用荧光原位杂交技术,从赖草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.)中克隆获得一个在染色体多个部位具有点状杂交信号的重复序列。进一步对该序列在赖草基因组进行克隆和分析表明该序列为一个具有90 bp的重复单元(p Ls-90),并在基因组中呈串联状排列。利用p Ls-90对赖草进行分子核型分析,结果表明:p Ls-90在染色体的着丝粒、近着丝粒、臂间以及近端粒区均有分布,而且在每对染色体上信号分布模式不尽相同,结合染色体臂比可以清楚地对赖草的14对(28条)染色体进行识别。p Ls-90不仅可作为赖草种质鉴定和利用中染色体识别的理想标记,也可作为研究小麦族不同物种染色体组进化的有力工具。     

Technological exploration of BAC-FISH on mitotic chromosomes of maize

The rice BAC-DNA was used as probes and fluorescence in situ hybridization (FISH) was applied to the interphase and metaphase mitotic chromosomes of maize. To optimize the BAC-FISH technique, we respectively assayed the effect of several factors, including maize or rice genomic C _o t DNA used as blocking reagent of DNA, washing temperatures and FAD concentration in the washing buffer and in the hybrid solution. The results show that C _o t DNA of maize genome blocked the repetitive sequence of the rice BAC-DNA when the C _o t value was below 50. Meanwhile, it was necessary to adjust the C _o t value according to the different probes and their ratios. Decreasing the concentration of FAD in the hybridization mixtures, adjusting the washing rate after hybridization, and most especially, blocking the ricespecific repetitive sequences of BAC-DNA could improve the positive signals of BAC-FISH. __________ Translated from Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 2007, 23(1): 80–84 [译自: 中国生物化学与分子生物学学报]     

人单拷贝及重复DNA序列的原位PCR

在培养的人小肠癌转移腹水细胞系细胞中进行了Y染色体特异的重复序列及单拷贝序列的原位扩增与检测.结果显示原位PCR法的灵敏度比直接的原位杂交法明显提高.     

一种新型细胞微阵列的制作和应用

为了高通量地检测大量培养细胞中基因原位表达, 发明了一种制作细胞微阵列的新方法,成功地制作含20种细胞系共100个供体细胞石蜡混合物点阵的细胞微阵列.免疫组化检测P53, P21, PTEN、P16基因在细胞微阵列中的蛋白质表达.原位杂交检测BRD7、NGX6 基因在细胞微阵列中mRNA原位表达.建立了P53、P21、PTEN、P16蛋白和BRD7、NGX6 mRNA 在不同培养细胞中的原位表达谱.细胞微阵列为基因功能研究提供一种新的高通量工具.细胞微阵列可广泛用于DNA、RNA和蛋白质水平上的基因原位表达研究.细胞微阵列还可用于筛选药物作用靶标的研究.     

多彩色荧光原位杂交技术原理及其应用

多彩色荧光原位杂交是一门新兴的分子细胞遗传学技术,它用几种不同颜色的荧光素单独或混合标记的探针,进行原位杂交,同时检测间期细胞或中期细胞中的几个特异核酸序列,为分析癌症遗传不稳定性提供了一种简便、快速、可靠的方法,并广泛应用于物理图谱绘制、致突变研究、肿瘤病理学和产前诊断.     

Digoxigenin labeling

Digoxigenin is increasingly used as a label for nonradioactive detection of nucleic acids and proteins. A variety of methods for labeling are described as well as numerous applications of technology.     

Detection of chromosome variation in interphase by in situ hybridization with repetitive DNA probes: potential applications to cytogenetic analysis and mutagenicity testing

Individual chromosomes can be identified by means of in situ hybridization with DNA probes for chromosome-specific repetitive sequences. The efficiency and sensitivity of the method are strictly dependent on the characteristics of the probes and the experimental conditions. Using three probes with different copy numbers, we demonstrated that the target chromosomes can be visualized in interphase when the homologous sequences are repeated at least 50 times.Possible applications of interphase analysis to clinical cytogenetics and mutagenicity testing are discussed.     

高等植物叶绿体基因组转化的应用

叶绿体基因组转化技术由于其独特的优越性,现已成为植物基因工程的研究热点。本文简单介绍了叶绿体基因组转化技术的原理和方法;并重点综述了该技术在基础研究和实践中的应用。这些应用主要包括利用叶绿体基因组转化技术进行Rubisco的组装,叶绿体基因结构、转录、翻译和RNA编辑等研究;利用叶绿体作为生物反应器生产人生长激素、霍乱毒素抗体、聚羟基丁酸脂和生物弹性蛋白等;获得抗虫、抗病、抗除草剂和耐旱的转基因植物;以及降低转基因植物的外源基因扩散等。     

NGX6基因在多种常见癌组织中的原位表达及其临床意义的研究

研究新的候选抑瘤基因NGX6在多种常见癌组织中的mRNA原位表达谱,分析NGX6 mRNA阳性率与肿瘤1临床病理特征的关系并评估其作为肿瘤转移、预后预测分子标志物的有效性.利用已制作的多肿瘤组织和鼻咽癌组织微阵列,原位杂交检测NGX6 mRNA在多种常见癌组织中的阳性率.结果显示.NGX6 mRNA在鼻咽癌、肺癌、胃癌和结、直肠癌中的阳性率低于其对应的正常组织(P＜0.05,P＜0.01).淋巴结转移性鼻咽癌、肺癌、结、直肠癌和喉癌组织中的NGX6 mR.NA阳性率显著降低(P＜0.05,P＜0.01).NGX6 mRNA阳性率与鼻咽癌、肺癌和结、直肠癌临床分期有关,临床Ⅱ期、Ⅲ期或Ⅳ期癌组织NGX6 mRNA阳性率明显低于其相应的临床Ⅰ期癌(P＜0.05,P＜0.01).研究表明,鼻咽癌、肺癌、胃癌和结、直肠癌中存在低水平的NGX6 mRNA,NGX6 mRNA可作为鼻咽癌、肺癌和结、直肠癌侵袭、转移和临床进展预测的分子标志.     

BHC80基因抑制对斑马鱼胚胎红细胞发育的影响

胚胎整体RNA原位杂交显示,BHC80基因表达主要集中在中枢神经系统部位． 应用吗啡啉修饰的反义寡核苷酸技术抑制BHC80基因表达,显示胚胎红细胞减少并堆积在PBI区,用胚胎期红细胞标志βe3 globin以及造血过程中的重要转录因子gata1、c-myb、lmo2的胚胎整体RNA原位杂交实验显示,BHC80基因表达下调使gata1标记胚胎红系前体细胞增殖增多并且分化延迟,导致红细胞减少和PBI区红细胞堆积． 血管内皮标志基因flk-1的RNA探针原位杂交和荧光显微造影显示,BHC80基因表达下调组血管与对照组相比清晰可见无明显差异．