分子生物学技术讲座(六)──聚合酶链式反应(PCR)技术

聚合酶链式反应（Polymerasechainreaction）技术,简称PCR技术,是近年发展起来的一种体外扩增特异DNA片段的分子生物学技术。此方法操作简便快速,并且非常有效,可在很短的时间内得到数百万个特异DNA序列的拷贝。目前,此技术已在分子克隆、医学诊断、法医学和考古学等各个领域中得到广泛应用。1基本原理聚合酶链式反应用于扩增位于两个已知序列片段之间的DNA区段。其基本原理是利用TaqDNA聚合酶的聚合活性以及热稳定性,通过3个不同温度的重复循环,即首先双链DNA在含有两种过量引物和4种dNTPS的反应液中高温变性,然后在适当…     

聚合酶链反应在研究DNA多态性中的应用

聚合酶链反应(Polymerase chain reaction PCR)是一种体外DNA扩增技术,自1985年Saiki等首次报道PCR方法以来,PCR技术迅速发展,并已广泛应用于生命科学各个方面。如基因克隆、遗传病的诊断、传染病的诊断、癌基因的检测等,由于PCR技术特异性强,扩增效率高、快速、录敏,且能克服限制性片段长度多态性(RFLP)的局限性,因此,它被有效地应用于研究DNA多态性。     

PCR技术检测人乳头状瘤病毒DNA

本文用一对适合人乳头状瘤病毒DNA的通用PCR引物对临床阳性和正常组织进行了PCR扩增检测分析,阳性组织均得到一条特异性的DNA扩增片段,正常组织均没有任何扩增片段。阳性组织DNA扩增片段经克隆后进行DNA序列分析,证明该扩增片段确为目标DNA扩增片段。     

单分子PCR技术及其应用

常规PCR技术大都以大量DNA分子(一般为105个以上)为模板进行DNA扩增。新近发展起来的单分子PCR技术是一种以极少量DNA分子(1、5或10个分子)为模板进行扩增的技术。在高保真度DNA聚合酶作用下,单分子PCR技术能扩增出高度一致的DNA;在低保真度DNA聚合酶作用下,单分子PCR技术又能构建出含有大量突变基因的DNA库。该将介绍单分子PCR的基本原理、实验步骤、特点及其应用。     

利用PCR技术构建体外高效转录系统

设计并合成了一对 PCR 反应引物,其5′端引物除含有目的基因5′端序列外,还外加 T7 RNA 聚合酶启动子的17个核苷酸.3′端引物则按常规设计.以染色体 DNA为模板,通过 PCR,可扩增出带有 T7 RNA 聚合酶启动子的目的基因 DNA 片段.以此 PCR 产物为模板,在体外成功实现了高效转录.这是一种快速、简便构建体外高效转录系统的好方法.     

长片段融合PCR在构建烟曲霉rho1基因回补株中的应用

目的融合PCR是一种常用的构建重组片段或重组质粒的手段,但长片段融合PCR的难度较大。文中将探讨长片段融合PCR过程中引物设计及扩增条件对产物的影响。方法以构建烟曲霉rho 1基因回补株为例,采用融合PCR的方法扩增重组片段(长达6.5 kb),在引物设计时引入不同大小的同源区,并设置不同的扩增体系。结果当设计引物的同源区为35 bp,选用具有高扩增效率、高保真性的DNA聚合酶,以及各片段在融合PCR反应体系中的浓度为15 ng/μL时,实现了长达6.5 kb的片段扩增并完成了烟曲霉rho 1回补株的构建。结论在合适的PCR引物设计、片段浓度配比及聚合酶条件下,长片段融合PCR在丝状真菌的基因敲除及回补株的构建中是一种非常有效的工具。     

利用Taq DNA聚合酶直接从双链RNA模板中扩增靶序列

利用Taq DNA聚合酶既具有DNA聚合酶活性义具有反转录酶活性的特点,探索了在Taq DNA聚合酶单独作用下以双链RNA为模板进行PCR反应的条件。结果表明靶序列长度为277 bp、369 bp、987 bp时,均可直接进行PCR扩增;短片段序列扩增的退火温度在47．0℃、47．9℃、50．2℃、52．6℃、54．9℃、56．7℃条件下,均可有效扩增,而长片段序列扩增的退火温度在50．2℃、52．6℃、54．9℃、56．7℃条件下,也可扩增出相应的靶序列。这一结果提示利用Taq DNA聚合酶可以dsRNA为模板直接扩增目的片段,尤其是短片段的扩增。     

一种高效构建同源重组DNA片段的方法——融合PCR

融合PCR技术（fusion PCR）采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来,此技术在不需要内切酶消化和连接酶处理的条件下实现DNA片段的体外连接,为同源重组片段的构建提供了快速简捷的途径。对原有的融合PCR技术进行改进,以三个同源重组线性DNA片段的构建为例,详细论述了改进的融合PCR技术的反应过程及技术体系。结果表明,改进的融合PCR技术可以同时进行三个片段及四个片段的融合反应,产物长度均在4.5kb以上,各同源重组片段在扩增过程中均无突变发生,获得的片段可以用于后续实验分析。     

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。     

弓形虫特异DNA片段顺序分析及体外基因扩增

从弓形虫(ZS_2株)基因组文库中筛选出了一个弓形虫特异DNA片段的克隆,对克隆的片段进行了部分顺序分析。根据所得DNA顺序,自行设计并合成特异的寡核苷酸引物对,建立了体外扩增弓形虫特异DNA顺序的聚合酶链反应(PCR)方法。4种不同来源的弓形虫株DNA、人工感染弓形虫的三头幼猪白细胞和胸腺DNA经过PCR扩增,均出现特异的扩增条带;而正常人、正常幼猪外围血白细胞、正常小鼠脾脏、恶性疟原虫、卡氏肺孢子虫、溶组织内阿米巴和人巨细胞病毒DNA均不出现特异的扩增条带。对扩增产物进行了Southern印迹和限制性内切酶图谱分析,证明该PCR产物是弓形虫DNA特异的顺序。该方法可测出少至1pg的弓形虫DNA或1个弓形虫体的裂解液。本文分析的DNA顺序和设计合成的引物顺序数据,经电脑DNA数据库检索,证明无相同的顺序。本方法并具有简便、快速等优点,便于推广应用。     

PCR技术在检测鼠金黄色葡萄球菌中的应用研究

目的　建立实验大小鼠金黄色葡萄球菌的快速检测方法———PCR法。方法　根据已公布的金黄色葡萄球菌耐热核酸酶nuc基因的序列 ,设计并合成一对特异性的引物 ,利用PCR技术扩增nuc基因片段。对金黄色葡萄球菌和其他非金黄色葡萄球菌菌株抽提的DNA进行扩增。结果　金黄色葡萄球菌PCR产物出现 6 6 8bp的特异性DNA扩增片段 ,而其他非金黄色葡萄球菌未出现扩增片段 ,证实了合成的引物对金黄色葡萄球菌具有特异性。将抽提的金黄色葡萄球菌DNA进行系列稀释 ,测定此PCR体系的敏感性 ,结果显示 ,该PCR体系能检出 3pg金黄色葡萄球菌DNA ,且从抽提DNA到PCR扩增及电泳结束仅需 4h。结论　本研究所建立的扩增耐热核酸酶nuc基因检测鼠金黄色葡萄球菌的PCR方法 ,具有快速、可靠、敏感和特异的特点 ,可用于临床样品和金黄色葡萄球菌感染时的检测 ,适合应用于实验大小鼠的监测。     

一种gRNA快速合成及检测方法的建立

目的建立一种gRNA快速合成及检测的方法。方法设计引物并利用PCR技术迅速扩增gRNA的DNA模板片段,然后通过体外转录纯化得到gRNA;最后通过体外反应迅速对gRNA和Cas9酶切效率及特异性进行检测。结果体外合成的gRNA特异性强,活性高,在靶点上成功切开DNA双链。结论成功建立gRNA快速合成及检测的方法,为后续转染或显微注射筛选有活性gRNA节约了时间。     

长距离反向PCR技术高效扩增已知DNA片断的侧翼序列

为解决传统反向PCR技术扩增片段短、假阳性多的不足,建立了长距离反向PCR(LD I-PCR)扩增技术:0.5μg DNA/mL的反应体系使DNA酶解片段充分自身环化连接,其产物用25 nt~30 nt的序列特异引物进行长距离PCR。结果表明该方法能特异地扩增出长达16 kb的序列,在已知DNA片段的侧翼序列克隆方面具有高效、简便、特异的优点。     

PCR-DGGE研究微生物种群中多条带产生原因分析

鸡肠道微生物菌群经PCR-DGGE分析,回收PCR-DGGE分析胶上的一条DNA片段,回收的DNA片段再重复进行2次PCR-DGGE分析,以及分别用PCR反复循环扩增和PCR高保真酶扩增后再进行DGGE分析等方法研究PCR-DGGE分析中多条带产生原因。结果显示PCR-DGGE分析中多条带产生原因可能是作PCR扩增模板的DNA混杂有少量其他DNA片段,多条带现象不易被消除。DGGE分析胶上的DNA片段测序时,将该DNA片段回收、PCR扩增后克隆,提取多个阳性克隆菌的质粒DNA片段,分别与其原目的DNA片段进行DGGE分析,在DGGE分析胶上选取与原目的DNA片段处于同一电泳位置的质粒DNA测序,提高测序的准确性。     

利用聚合酶链反应扩增基因片段

聚合酶链反应(PCR)是一种模拟天然DNA复制过程的核酸扩增法,具有敏感特异、产率高、操作简单、容易自动化等特点。由于它有成指数倍(2~n)扩增靶序列的能力,又被称之为“无细胞分子克隆”或“试管内分子克隆”。我们以化学合成的寡核苷酸的粗提物为引物,含目的基因片段的重组质粒DNA为模板,利用PCR技术成功地扩增出数百至3544bp的特异性     

DNA分子标记技术在濒危物种保护中的应用

近20年来,随着分子生物学技术的迅猛发展,涌现出一批高效、可靠的DNA分子标记技术.本文论述了限制性片段长度多态性、微卫星DNA、随机扩增多态性DNA、扩增片段长度多态性等DNA分子标记技术的基本原理及技术特点;同时,介绍了DNA分子标记在濒危物种种群遗传学研究、致危因素分析及保护策略的制定等保护生物学方面的应用.     

聚合酶链反应及其在病毒学工作中的应用

聚合酶链反应(Polymerase Chain reaction,PCR)又称体外基因放大技术,是一种在体外将特异性DNA序列进行高效扩增的方法。DNA或RNA均可作为模板(template),进行扩增。由于逆转录酶的作用,将mRNA转化为cDNA。模板DNA热变性解链,两个寡核苷酸引物(oligonucleotide primers)分别连结在待扩增的DNA片段两侧。在DNA     

复合PCR扩增人mtDNA HVR方法的初探

目的:建立一种高效的扩增线粒体DNA高可变区(mtDNA HVR)的方法.方法:本研究选取5例健康成人静脉血,用人血全基因组DNA试剂盒,提取全基因组DNA,设计引物,用复合PCR方式,对线粒体DNA中的高可变区进行扩增.复合扩增的方式为:用6对套叠引物分开进行两次独立的PCR,扩增mtDNA HVR.第一次扩增用3对引物,目标DNA片段基本涵盖整个线粒体DNA的高可变区,扩增后得到互不重叠的3个短片段,分别为113 bp,126 bp和131bp.第二次复合扩增用其余的3对引物,目标片段基本重叠在第一次扩增所得的目标片段的区域内,扩增得到3个互不重叠的片段为124 bp,133 bp和93bp.所有扩增产物经过纯化后测序.结果:复合PCR方式获得的mtDNA HVR基因序列完整,5个样本均出现特异性条带,电泳结果条带单一、清晰.结论:复合扩增PCR方法对mtDNA HVR区的扩增效率高,测序结果稳定,结合6对套叠引物,不但保证了序列的完整性,另外,两次独立的PCR也减少了PCR反应过程中错配的发生,此法也适用于保存时间较久的古代线粒体DNA短片段的研究.复合扩增PCR还展示出了潜在的高产量的特点,相对传统PCR显示了其更多的优势.     

AFLP技术在食品微生物中的应用

AFLP技术是一项新的DNA分子标记技术,它是在PCR技术的基础上,扩增了基因组DNA限制性片段,先用限制性内切酶切割基因组DNA,在接着将双链接头与DNA片段的末端相连接,接头序列和相邻的限制性位点序列,作为印务结合位点。这种AFLP技术结合了RT-PCR和AFIP技术,与RFLP相比较,AFLP具有在一个实验中可以同时观察到大量的限制性片段的优点。本文阐述了AFLP技术的基本原理,并研究了AFLP技术在食品微生物中的应用以及探讨在食品微生物中的应用前景。     

玉米单染色体的分离和体外扩增

建立了玉米单染色体的分离及体外扩增的方法。取95％乙醇固定后经果胶酶和纤维酶酶解的根尖制备染色体标本,用自制的微细玻璃针在倒置显微镜下挑取目的染色体。染色体DNA经Sau3A酶切后与人工合成的Sau3A连接接头连接,经两次PCR扩增获得足以用于构建单染色体DNA文库的扩增产物。片段大小为0．3～5kb,多数为0．5～3．5kb．与前人研究方法相比,所需底物量少（只需1条染色体）,扩增片段大,为植物中小型染色体分离、体外扩增进而进行单染色体DNA文库构建奠定了基础。