生物素标记核酸探针的分子杂交技术及其应用

核酸分子杂交是基于核酸链间互补碱基对的特异性结合,测定核酸碱基顺序同源性的一种现代技术,是基因工程、分子遗传及医学诊断中常用的方法。该法较常规诊断法灵敏度高、特异性强,目前,已广泛应用于重组DNA的筛选、基因分祈、染色体基因定位及病毒病诊断等方面。     

应用限制性显示技术制备HCV cDNA诊断基因芯片的初步研究

制备丙型肝炎病毒 (HCV)检测芯片并进行验证、初步检测质量评价。采用限制性显示 (Restrictiondisplay ,RD)技术制备芯片探针 ,从载体pCV_J4L6S中切出HCV全长cDNA ,Sau3AⅠ酶消化 ,所得的限制性片段进行RD_PCR扩增 ,经聚丙烯酰胺电泳 (PAGE)结合银染法进行分离。切胶回收后作 3次PCR ,得到较纯净的HCVcDNA限制性片段。扩增后的产物克隆至pMD18_T载体进行快速鉴定。将筛选出的限制性片段打印在氨基修饰的玻片上制备成检测芯片进行杂交验证分析 ,对芯片检测进行优化、初步的质量评估。运用RD技术 ,得到 2 4个 2 0 0～ 80 0bp、大小均一的基因片段 ,序列分析表明 ,均属于HCV特异基因 ,可以作为诊断芯片探针 ;杂交、测序结果显示 ,芯片检测的敏感性、特异性、准确度、重复性、线性等指标均佳。利用RD技术制备基因芯片探针是一种快速、简便的实用方法 ;制备的诊断芯片可以用于检测HCVRNA ,具有敏感、检测结果较为可靠的优点。     

核酸杂交技术在环境微生物检测中的应用

核酸杂交技术在环境微生物检测中的应用胡稳奇,张志光（湖南师范大学生物系,长沙４１０００６）核酸分子杂交技术是７０年代发展起来的一种崭新的分子生物学技术,即根据ＤＮＡ分子碱基互补配对的原理,以一特异性的ｃＤＮＡ探针与待测样品的ＤＮＡ或ＲＮＡ形成杂交分子...     

核酸诊断技术规范化的研究

针对PCR技术应用中的一些问题,从下述几方面开展了核酸诊断技术标准化的研究:①探讨了设计引物的影响因素,发现根据同一基因设计的不同引物对PCR敏感性影响较大,可相差20倍,进一步研究表明,引物的自由能,尤其是引物3'端6个碱基的自由能可能决定着PCR的敏感性;②研制成功室温稳定的PCR试剂,将所有PCR成分(加入一种酶保护剂)配制并分装于微量离心管中,并干燥,试剂室温放置8个月,37℃破坏2周对检测结果无任何影响;③因尿嘧啶糖基化酶(UDG)可特异降解DNA双链中的尿密啶核苷,PCR体系中以dUTP代替dTTP,并在PCR扩增前用UDG消化15 min,就可以特异防止PCR产物的污染.对炭疽杆菌、鼠疫杆菌、土拉杆菌和布鲁氏菌扩增结果表明,0.1 U的UDG可完全消化103～108个产物分子的污染;④建立了微孔板杂交技术代替电泳方法检测扩增产物,将PCR产物克隆作为捕获探针包被聚乙烯微孔板,PCR引物5'末端生物素标记,扩增后作为待检测探针杂交,通过比较影响微孔板杂交的包被、杂交和显色等因素,建立了PCR-EIA技术.通过比较包被缓冲液发现镁离子及其离子强度是影响DNA包被的重要因素,包被的DNA以线型质粒最佳,每孔包被300ng左右的DNA 杂交效果最好;杂交液中加和不加甲酰胺对杂交影响不大;用链霉亲和素化的辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶酶联显色均能达到检测杂交体的目的,但前者显色较快,更为实用.确定了PCR-EIA技术的最佳的包被、杂交和显色的条件,比常规的PCR-电泳检测敏感性高10倍;⑤比较了不同标本处理方法,确定了各种临床标本和动物组织的较为理想的处理方法.通过上述不同方面的研究,确定了从引物设计、试剂配制、标本处理、UDG防污染和产物微孔板杂交-酶联显色检测等方面的优化条件,建立起敏感性高、特异性强、操作简便和检测客观的核酸检测技术,为临床实验室的常规应用和反生物战病原微生物的核酸诊断奠定了基础.     

毛细管电泳技术在微生物学研究中的应用

毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE)又称高效毛细管电泳(HPCE),是当前发展最快的分析技术之一.近年来,CE已被广泛应用于核酸、蛋白质、多肽、药物等大分子物质的分析,核酸序列测定等生命科学的各个领域.目前,在微生物学领域,CE除了在微生物基因测序等方面得到广泛应用外,在微生物学检测方面,CE也得到了广泛的应用.本文对近年来CE在细菌、真菌、病毒等微生物颗粒及基因检测方面的应用加以综述.     

一种基于寡核苷酸微阵列芯片的多重可扩增探针杂交技术

多重可扩增探针杂交技术(multiplex amplifiable probe hybridization,MAPH)是近年来发展起来的一种用于基因组中DNA拷贝数检测的新技术。并发展了一种基于寡核苷酸微阵列芯片的MAPH技术。该方法根据所检测的DNA序列,制备若干具有通用引物的FCR产物作为可扩增探针组,与固定在尼龙膜上待测的基因组DNA杂交。用磁珠回收特异性杂交的探针,经生物素标记的通用引物扩增后,与相应的寡核苷酸微阵列芯片杂交。该特异性的寡核苷酸微阵列芯片包括10个抗肌营养不良基因的外显子探针和阴性、阳性探针。杂交清冼后,链霉亲和素-Cy3染色用芯片扫描仪得到杂交的荧光图像。分析荧光信号的强度差异给出特定基因片段拷贝数的变化。该方法用微阵列技术代替MAPH中的电泳检测技术,可大幅度增加检测的通量。选择了一个正常男性、一个正常女性和一个肌营养不良症患者的基因组DNA来进行验证。结果表明,该方法能够同时给出抗肌营养不良基因多个外显子中的基因片段拷贝数差异信息。     

分子诊断技术的临床应用进展

分子诊断技术主要包括核酸分子杂交技术、核酸扩增技术、基因芯片技术、基因测序技术,已广泛应用于临床各科。比如在肿瘤疾病中应用荧光原位杂交技术(FISH)检测乳腺癌中HER-2基因扩增,应用基因芯片技术检测胃癌进程中基因拷贝数变化,应用高通量测序技术(HTS)检测肺癌中的EGFR基因突变;在遗传病中应用FISH技术针对唐氏综合征进行产前诊断,应用数字PCR技术进行无创产前筛查,应用HTS技术进行Hermansky-Pudlak综合征的诊断;在感染性疾病中应用RT-PCR试剂盒进行新冠肺炎的检测,应用基因芯片技术筛选抗生素抗性基因,应用HTS技术进行耐药基因的筛选等。本文主要介绍分子诊断技术在这三大类疾病领域的临床应用最新进展。     

核酸杂交技术及其在登革病毒中的应用

<正>一、引言 核酸杂交技术是一种发展很快、应用极广的分子生物学方法。它利用核苷酸碱基互补配对的原理,通过一段已知特异性的核酸分子,标记上特定的示踪物质作为探针,在液相或固相中与待测标本中的特异性核酸反应,探针与标本核酸的互补单链经氢键作用而形成双链。然后,通过一定的程序显示杂交双链的存在、状态、大小或数量进行检测。故核酸杂交亦称分子杂交(moiecular hybridization)。     

PCR技术在环境微生物检测中的应用

多聚酶链反应(PcR)与核酸杂交技术结合检测微生物的方法,具有简便、敏感、专一和快速的特点;可用于土壤、污泥、水、食物等环境微生物的调查,对具特殊基因型或不可用常规方法检测的微生物是一种有效的检测方法,也是研究遗传生态学的有力工具。     

艾滋病毒核酸探针的制备

 采用PXY104(含化学合成的HIV-env26肽基因4重串联体结构)为材料。温和裂解法提取质粒DNA,制备电泳纯化,Hind Ⅲ和EcoR Ⅰ酶解,低融点琼脂糖凝胶电泳回收HIV-DNA片段作为核酸探针;用[α-~(32)P]dATP通过缺口移位法标记,比放射性为4.05—6.69×10~7cpm/μgDNA通过分子杂交能测出lPg的靶DNA,初步试验结果表明,在本文试验条件下,可用该探针检测与之互补的核酸分子。     

cDNA文库法在HCV-1b检测芯片研制中的应用

制备丙型肝炎病毒(HCV) 1b亚型诊断芯片并进行初步验证评价.采用cDNA文库法制备探针,用限制性内切酶Sau3AⅠ消化HCV 1b全长cDNA ,所得的酶切片段72℃补平加A ,AT克隆,PCR初步鉴定,并测序.将筛选出的片段打印在氨基修饰的玻片上制备成检测芯片并进行杂交验证分析.运用cDNA文库法,得到2 2个大小相对一致(2 5 0～75 0bp)的基因片段.序列分析表明,均属于HCV 1b基因,可以作为诊断芯片探针;样品标记采用限制性显示(restrictiondisplay ,RD)技术,标记后进行杂交.杂交结果显示,样品和诊断基因芯片杂交的敏感性和特异性均佳.批内和批间精密度CV值分别为5 4 %和6 8% ,表明用cDNA文库法收集片段是一种快速、简便制备芯片探针的实用方法.     

宏基因组技术在开发未培养环境微生物基因资源中的应用

环境微生物宏基因组是一个巨大的基因资源库,但是仅有0.1%～1%的微生物在现有技术条件下是可培养的,因此致使未培养微生物基因资源的开发利用受到限制.宏基因组技术直接提取环境样品总DNA,避开了微生物分离培养的问题,极大扩展了微生物资源的利用空间,增加了获得新生物活性物质的机会.简要介绍了宏基因组的概念及宏基因组克隆技术的基本操作流程和技术要点,重点阐述了目的基因富集、核酸提取、载体和宿主系统选择、宏基因组文库筛选等"瓶颈"技术的研究进展.目的基因富集技术主要包括稳定同位素探针(SIP)、抑制消减杂交(SSH)和差异显示(DD)等.基因文库筛选分为序列依赖性筛选和非序列依赖性筛选,其中序列依赖性筛选包括特定基因PCR、反转录PCR (RT-PCR)、DNA微阵、亲和捕获等技术;非序列依赖性筛选主要指基于基因表达活性筛选和基因"陷阱"技术等.此外,介绍了一些近年来通过构建宏基因组文库筛选目的基因的应用实例.     

遗传聚类群特异的寡核苷酸探针

近十几年来,随着分子遗传学的不断发展和基因工程研究的深入,人们已清楚地认识到,不同种生物体含有不同的DNA序列。于是我们可以利用核苷酸咸基序互补的原理,通过核酸杂交阐明细菌间的亲缘关系。核酸杂交探针广泛地应用于微生物的鉴定、传染病诊断、流行病学调查、环境中遗传变异的检测和微生物生态系统中群体结构和动力学的研究。用于微生物鉴定的探针是     

肽核酸在分子生物学技术中的应用

肽核酸(PNA)作为一种人工合成的核酸类似物,以中性的肽链酰胺2-氨基乙基甘氨酸键取代了DNA中的戊糖磷酸二酯键骨架,其余部分与DNA相同。PNA可通过Watson-Crick碱基配对的形式识别并结合DNA或RNA序列,形成稳定的双螺旋结构。与传统的DNA或RNA相比,PNA具有生物学稳定性高、杂交特异性强、杂合体的稳定性高和杂交速度快等明显优点,使PNA具有良好的物理化学性质和生物学特性,在检测目的核酸序列中单碱基突变、PCR基因分子诊断与检测、荧光原位杂交定量分析、基因芯片和生物传感器技术等调控水平和临床应用上有自己的特点。简要综述了近年来肽核酸在上述分子生物学技术中的运用以及应用前景的展望。     

多酶恒温扩增核酸试纸条法快速检测肺炎支原体方法的建立及应用

【背景】肺炎支原体是导致儿童和青少年呼吸道感染的重要病原体,长期以来由于其临床表现不特异而容易错过最佳治疗时期。【目的】结合多酶恒温扩增(multienzyme isothermal rapid amplification,MIRA)技术和核酸试纸条建立一种快速检测肺炎支原体的方法。【方法】以肺炎支原体社区获得性肺炎呼吸窘迫综合征(community acquired respiratory distress syndrome, CARDS)毒素编码基因为靶基因设计引物和探针,对反应体系的温度、时间等进行优化,评估其敏感性,通过检测肺炎支原体和其余7种病原体分析其特异性,并对35份临床样本进行验证。【结果】MIRA核酸试纸条法在37℃条件下,15 min内便可完成对肺炎支原体的检测,最低检出限为10 copies/μL;除肺炎支原体外,其余7种病原体均不能扩增,特异性较好。以实时荧光PCR检测为标准,MIRA核酸试纸条法对35份临床样本检测后的诊断特异度为100.00%、灵敏度为96.15%、阴性预测值为90.00%、阳性预测值为100.00%。【结论】本研究建立了MIRA核酸试纸条法...     

基于微流控芯片的核酸等温扩增技术研究进展

核酸等温扩增技术是一种在恒温体系内对核酸进行高效扩增的分子扩增技术,它能够在短时间内实现目的基因的指数增长.微流控芯片(microfluidic chip)技术是把研究样品制备、核酸富集、纯化和检测等多个操作步骤集成到一块“微型化”的芯片上,经自动化处理,得出实验结果,即“样品进,结果出”.将核酸等温扩增技术与微流控芯...     

人脑原发性肺瘤癌基因的研究——Southern吸印杂交分析

用c-myc、Ha-ras、v-sis及v-erbB四种癌基因为分子探针,对8例人脑原发性肿瘤和两例正常人脑DNA进行Southern吸印杂交分析。结果显示:以c-myc基因为探针进行分子杂交时,所有被检测肿瘤和正常对照都可见一条相同的10.0kb(HindⅢ酶切)人c-myc基因区带。其中一例室管膜瘤和一例脑膜瘤还出现另一条异常的7.0kb(HindⅢ酶切)c-myc基因区带。斑点杂交结果表明,上述两例肿瘤中有c-myc基因的扩增(2—8倍),同时还具有erbB基因的扩增(8倍)。Ha-ras及v-sis基因杂交,未见异常区带。上述结果提示室管膜瘤和脑膜瘤的发生可能与c-myc基因的激活有关;c-myc基因的异常变化与erbB基因扩增同时出现,可能为癌基因之间的协同作用提供证据。     

埃德温·迈勒·萨瑟恩

核酸分子杂交和印迹技术已成为分子生物学研究的一项基本技术,包括检测DNA的Southern印迹、检测RNA的Northern印迹和检测蛋白质的Western印迹,这些技术在遗传病的基因诊断、基因组定量和定性分析、特异蛋白质检测、性别分析和亲子鉴定过程中发挥着极为重要的作用,这些技术的最初突破是由埃德温·迈勒·萨瑟恩(Edwin Mellor Southern)爵士于1975年完成的.     

核酸杂交技术在微生物生态学上的应用

由于自然界中大部分的微生物种类到目前为止仍不可培养,传统基于培养和纯种分离的技术在研究微生物生态时面临很大障碍。分子生物学的进展为诸多长期困扰微生物学研究的问题提供了解决办法。核酸杂交技术已被证实在微生物系统分类和微生物生态等领域的研究具有巨大潜力并已被广泛应用。综述核酸杂交技术的基本原理、实际应用及其主要优点和局限性,以及提高其检测灵敏度和特异性的方法,并对该技术的应用前景作了探讨。     

核酸杂交技术在微生物生态学上的应用

由于自然界中大部分的微生物种类到目前为止仍不可培养,传统基于培养和纯种分离的技术在研究微生物生态时面临很大障碍。分子生物学的进展为诸多长期困扰微生物学研究的问题提供了解决办法。核酸杂交技术已被证实在微生物系统分类和微生物生态等领域的研究具有巨大潜力并已被广泛应用。综述核酸杂交技术的基本原理、实际应用及其主要优点和局限性,以及提高其检测灵敏度和特异性的方法,并对该技术的应用前景作了探讨。