一种DNA扩增的新技术： 利用热稳定的Bst DNA聚合酶驱动跨越式滚环等温扩增反应

Bst DNA聚合酶具有热稳定性、链置换活性及聚合酶活性,在体外DNA等温扩增反应中起重要作用. 本文利用Bst DNA聚合酶的5′→3′聚合酶、核苷酸（末端）转移酶及链置换酶活性发展了一种新的体外环式DNA扩增技术跨越式滚环等温扩增(saltatory rolling circle amplification,SRCA)．在SRCA反应中,Bst DNA聚合酶以上游引物P1为模板合成其互补链RcP1,并和P1形成双链DNA|之后,Bst DNA聚合酶用其核苷酸转移酶活性在其P1的3′末端沿5′→3′方向随机掺入脱氧核糖核苷酸聚合形成寡聚核苷酸（dNMP)m序列,即DNA的合成反应跨越了RcP1 与下游引物P2之间的缺口|然后,以下游引物P2为模板形成互补序列（RcP2）;接着,Bst DNA聚合酶继续将脱氧核糖核苷酸随机添加到RcP2的3′末端,形成（dNMP)n序列．继而,Bst DNA聚合酶以RcP1为模板,继续催化聚合反应合成互补新链,并通过其链置换酶活性替换P1|如此往复,形成［P1-(dNMP)m-RcP2-(dNMP)n …］序列．本文通过电泳、酶切、测序等方法对扩增产物进行分析,演绎出上述扩增过程,并就工作原理进行了讨论．该反应可能对开发等温扩增技术检测微生物有一定助益,也为解释环介导等温扩增技术中假阳性反应和滚环等温扩增反应中的背景信号提供了线索．     

从石蜡包埋和甲醛浸泡组织中提取DNA进行PCR扩增的研究

如何从石蜡包埋组织中高质量的提取DNA从而进行分子生物学特别是基因工程方面的科研工作,目前在国内尚未见报道。我们采用二甲苯或水浴法对2块胃癌石蜡包埋组织进行脱蜡,并提取、纯化了DNA,进行PCR扩增,获得了成功。另外对用甲醛浸泡的组织其DNA的受损程度与上述进行了比较,现报告如下。     

链替代扩增反应研究进展

链替代扩增反应作为一种体外恒温酶控扩增体系,主要基于限制酶打开缺口和无外切酶活性的DNA聚合酶的聚合替代的原理,随着该反应体系各环节的不断改进,目前该方法已应用于细菌尤其是分枝杆菌DNA的检测、体外进化模型的建立、核酸定量及芯片杂交等多个方面。     

胃溃疡、胃癌组织中幽门螺杆菌及真菌基因片段的扩增分析

探讨胃溃疡、胃癌组织中幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)、真菌(Fungi)单纯感染及混合感染的可能性并进行验证。应用聚合酶链反应(PCR)技术,分别自4例胃溃疡和4例胃癌并伴单纯幽门螺杆菌、真菌及其混合感染病例石蜡包埋组织(FFPE)中扩增Hp及fungi基因特异片段并进行测序分析。成功提取了FF-PE胃组织基因组DNA,并扩增出Hp 16S rRNA及真菌内转录间隔区18S rDNA基因和28S rDNA之间的基因特异条带,测序大小分别为114 bp和357 bp,经在线BLAST比对分析表明所扩增基因与Hp及真菌核苷酸具有高度同源性。胃溃疡、胃癌组织中存在Hp和真菌单纯感染及混合感染。推测Hp与真菌混合感染可能是加重胃溃疡发展和诱发胃癌发生的又一致病因素。积极治疗Hp与真菌混合感染有助于提高胃溃疡的治愈率和减少胃癌的发生。     

线虫PCR:直接针对秀丽线虫进行PCR扩增基因组DNA的新方法

目的:直接针对秀丽线虫进行PCR反应,以便快速扩增基因组DNA,从而提高钓取目的基因和鉴定基因组是否发生突变的效率.方法:根据生物信息学分析,针对不同基因设计单重或多重PCR引物;在不含砌DNA聚合酶的PCR反应体系中加入蛋白酶K消化秀丽线虫染色体中的组蛋白,然后加入Taq酶,直接针对野生型或突变型秀丽线虫个体进行PC...     

从石蜡包埋组织中获取高质量基因组DNA的方法改进

从石蜡包埋组织中制备基因组DNA(gDNA)难度大、获取样本量很少.传统方法为二甲苯脱蜡法.为了简化操作,获得更高质量的gDNA,我们采用水浴法替代二甲苯进行脱蜡,亲和层析纯化石蜡包埋肝细胞癌(HCC)组织标本中基因组DNA,以纯化gDNA为模板PCR扩增看家基因.结果显示改良水浴法提取的gDNA质量、数量均显著高于传统二甲苯脱蜡法,PCR产物量也得到显著提高.与传统方法相比,改良水浴法简单、快捷,可以更有效的回收石蜡包埋组织中的gDNA.     

吉富罗非鱼AFLP反应体系的建立与优化

本文以我国水产养殖主导品种吉富罗非鱼(farmed tilapia)为研究材料,进行扩增片段长度多态性(AFLP)反应体系的研究,初步建立了一套适合罗非鱼的AFLP反应体系。对体系中关键环节的优化结果如下:基因组DNA要求无降解和RNA污染,OD260/OD280比值在1.8~2.0之间;基因组DNA EcoRⅠ/MseⅠ37℃双酶切6h、20℃连接20h,连接产物10倍稀释,PCR预扩增产物稀释45倍作为选择性扩增的模板,选择性扩增产物经6%变性丙烯酰胺凝胶电泳检测可获得条带清晰、背景干扰小的图像。该体系的构建为今后进行罗非鱼群体遗传多样性分析、种质鉴定、重要经济性状分子标记的开发及遗传连锁图谱构建等方面研究提供了参考。     

一种测定多个目的基因扩增的简易方法——差异PCR扩增法

一种建立在PCR的基础上,不使用同位素能快速安全地检测基因组中某一目的基因扩增程度的简易方法。此法所需DNA样品量少、灵敏度高,对于为观察细胞株而制备的小量样品或者石蜡包埋及福尔马林处理后的组织切片中某种基因的扩增尤为适宜。可做为一种辅助诊断手段推广应用到临床实验室。     

雄牛特异的SRY同源序列的扩增和分析

利用人、兔、鼠SRY序列设计引物,应用PCR扩增牛的SRY序列,获得200bp的雄牛特异的扩增片段。克隆该扩增片段,获得重组质粒pCH21,进行序列分析,并与人、兔和鼠SRY的对应区域比较,具有高度同源性。用pCH21 DNA作探针与牛的基因组DNA酶切图谱杂交,显示了雄牛特异的I．7kb的杂交带。分析200bp的PCR扩增片段是牛的SRY基因片段。用同一对引物扩增人和山羊的DNA样品,也获得雄性特异的200bp的扩增片段。     

耐热DNA聚合酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

用PCR法从水生栖热菌菌株YT－1中扩增耐热DNA聚合酶基因,得到2．5kb的DNA片段t扩增片段重组到pUCl8中测序证实为Taq DNA聚合酶基因,将该片段重组到pBV221温控表达质粒中,在大肠杆菌中表达出94kDa的重组蛋白,100ml培养物的细胞产酶为1．5×10⁵u,表达的蛋白能催化PCR反应的进行。     

滚环扩增技术的原理及其应用的研究

滚环扩增是近年来发展起来的一种恒温核酸扩增方法。这种方法不仅可以直接扩增DNA和RNA,还可以实现对靶核酸的信号放大,灵敏度达到一个拷贝的核酸分子,因此,RCA技术在全基因组扩增、单核苷酸多态性、DNA芯片、蛋白质芯片等方面检测中具有很大的应用价值和潜力。     

核酸恒温扩增技术研究进展

核酸恒温扩增技术在生命科学研究及相关诸多领域已经得到了广泛应用。我们对核酸恒温扩增技术的最新进展作一简要综述,包括环介导恒温扩增、链替代扩增、依赖核酸序列的扩增、滚环扩增、切口酶核酸恒温扩增、依赖解旋酶的恒温扩增、转录依赖的扩增、杂交捕获法、转录介导的扩增等的原理、优缺点及应用。     

转录介导的扩增技术及其在诊断中的应用

转录介导的扩增技术可以RNA或DNA为模板,利用RNA聚合酶和逆转录酶在约42°C等温反应条件下进行扩增,产物为RNA。该技术在每一循环可产生模板的100～1000个拷贝转录本,15～30 min可将模板扩增约1010倍,在人类白细胞抗原等位基因分型、细菌和病毒的快速检测中发挥了重要作用。     

重组酶聚合酶扩增技术：一种新的核酸扩增策略

重组酶聚合酶扩增 (recombinase polymerase amplification, RPA)是近年来兴起的一种等温核酸扩增技术,它比聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)及其它等温扩增技术更快速、便捷、高效。本文将详细介绍RPA这项新颖的技术,并对其在医疗诊断、农业、食品、生物安全等方面的研究及应用进展进行综述。期望这项技术得到更多的关注,使其发展更加完善,将来在更多的领域充分发挥作用,甚至书写核酸检测历史新篇章。     

Enhanced PCR efficiency of high-fidelity DNA polymerase from Thermococcus waiotapuensis

Twa DNA polymerase from hyperthermophilic archaeon Thermococcus waiotapuensis has exceedingly high fidelity among family B DNA polymerases. However, Twa DNA polymerase has significant shortcomings in terms of a low extension rate and poor processivity. To resolve these weaknesses, we focused on two amino acid residues (N565 and H633) in the palm and thumb subdomains of the Twa DNA polymerase. These two residues were replaced by site-directed mutagenesis and the enzymatic properties of the mutants were analyzed. Here, Twa H633R DNA polymerase showed significantly improved polymerase function compared to wild-type Twa DNA polymerase in terms of processivity (2-fold), extension rate (1.5-fold) and PCR efficiency. Kinetic analysis using DNA as a template revealed that the k_cat value of the Twa H633R mutant was similar to that of wild-type, but the K_m of the Twa H633R mutant was about 1.6-fold lower than that of the wild-type. These results showed that the Arg residue substitution at H633 located in the thumb subdomain has a positive effect on processivity, extension rate and PCR efficiency, suggesting that the Twa H633R mutant allows a conformational change for easy access of the primer-template to the binding site of the polymerase domain.     

环介导等温扩增技术的研究进展

环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)是一种新式核酸扩增技术,它依靠一种具有链置换活性的DNA聚合酶和2对特殊设计的引物,不需要反复的温度循环和昂贵的仪器设备,在等温条件下即可高效快速地完成扩增反应,目前已广泛应用于细菌、病毒、寄生虫等病原体的检测,及动物胚胎性别的鉴定。该文总结了LAMP技术的基本原理、相对于传统核酸检测技术的优点、产物的检测方法及其临床应用,最后指出LAMP目前存在的不足以及采取的相应措施,并对其发展前景进行了展望。     

Strategies for microarray analysis of limiting amounts of RNA.

One of the critical limitations of current microarray technologies for use in expression analyses is the relatively large amount of input RNA required to generate labelled cDNA populations for array analysis. In situations where RNA is limiting, the options for expression profiling are to increase cDNA labelling and hybridisation efficiency, or to use an amplification strategy to generate enough RNA/cDNA for use with a standard labelling method. Sample amplification approaches must preserve the representation of the relative abundances of the different RNAs within the starting population and must also be highly reproducible. This review evaluates current signal and sample amplification technologies, including those that can be used to generate labelled cDNA populations for array analysis from as little as a single cell.     

多重环介导等温扩增技术研究进展

环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)因其扩增速度快、灵敏度和特异性高、仪器要求低等优点而被广泛应用于核酸诊断领域。为充分利用LAMP技术优势、提高诊断检测的效率与可靠性、扩展其应用范围,同时节约试剂成本,近年来多重LAMP技术的研究成为一大热点。常规的LAMP扩增产物检测方法多数以聚合反应的双链DNA产物或其副产物为基础,只能判断有无扩增反应发生,而难以识别多重扩增产物的靶标来源及其特异性。为实现多重扩增产物的高特异检测,各国学者通过对该技术巧妙的改进或与其他技术相偶联,发展了一系列多重LAMP扩增检测技术。然而上述狭义的多重LAMP技术依然存在因引物间相互干扰、扩增效率存在差异而引发歧视性扩增的局限,限制了多重扩增的重数。近年研究活跃的微型扩增技术以其实现多个平行、互不干扰的小体积单重扩增的技术优势打破了这一局限,由此产生了新型的广义多重LAMP扩增技术。这些技术还具有试剂消耗少、自动化程度较高、交叉污染风险更小以及更适合对较多靶标进行现场快速检测等优势。本文分别从狭义多重LAMP的方法原理及其扩增反应体系优化、广义多重LAMP的方法原理以及多重LAMP技术在诊断检测中的应用等方面对近年来多重LAMP技术的研究进展进行了综述。     

等温核酸扩增技术在病原体检测中的应用

近年来,新型传染病相继爆发,如严重急性呼吸综合征（severe acute respiratory syndrome,SARS）、H7N9禽流感等,严重威胁着人类健康和社会、经济的可持续发展,同时给传染病的防控带来了严峻挑战。病原体检测是传染病防控的重要环节,越来越多的新技术被应用其中。等温核酸扩增技术作为一种快速、灵敏度高的病原体检测技术,已取得了长足发展。对等温核酸扩增技术的原理、重要特性及其在病原体检测中的应用进展进行了较为全面的综述,以期为这一技术的推广和应用提供重要参考。