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探針
探針是一小段單鏈DNA或者RNA片段(大約是20到500bp),用于檢測與其互補的核酸序列。雙鏈DNA加熱變性成為單鏈,隨后用放射性同位素(通常用磷-32)、螢光染料或者酶(如辣根過氧化物酶)標記成為探針。磷-32通常被摻入組成DNA的四種核苷酸之一的磷酸基團中,而熒光染料和酶與核酸序列以共價鍵相連。
當將探針與樣品雜交時,探針和與其互補的核酸(DNA或RNA)序列通過氫鍵緊密相連,隨后,未被雜交的多余探針被洗去。最后,根據探針的種類,可進行放射自顯影、螢光顯微鏡、酶聯放大等方法來判斷樣品中是否,或者何位置含有被測序列(即與探針互補的序列)。
分子雜交技術
分子雜交(molecularhybridization)確定單鏈核酸堿基序列的技術。其基本原理是待測單鏈核酸與已知序列的單鏈核酸(叫做探針)間通過堿基配對形成可檢出的雙螺旋片段。這種技術可在DNA與DNA,RNA與RNA,或DNA與RNA之間進行,形成DNA-DNA,RNA-RNA或RNA-DNA等不同類型的雜交分子。作為探針的已知DNA或RNA片段一般為30——50核苷酸長,可用化學方法合成或者直接利用從特定細胞中提取的mRNA。探針必須預先標記以便檢出雜交分子。標記方法有多種,常用的為同位素標記法和生物素標記法。雜交方法又可分為液相雜交和固相雜交。
使單鏈DNA或 RNA分子與具有互補堿基的另一DNA或RNA 片斷結合成雙鏈的技術。即核酸分子間的雜交。相互雜交的兩種核酸分子間有時并非完全一致,但必有一定的相關性。早在1961年有人創(chuàng)建了DNA與RNA間的分子雜交,但至70年代才發(fā)展成基因分析中一種重要的分析技術,可鑒定基因的特異性。例如可將具有一定已知順序的某基因的 DNA片段,標上放射性核素,構成核酸探針,將它通過分子雜交與缺陷的基因結合,產生雜交信號,從而把缺陷的基因顯示出來,借此可對許多遺傳性疾病進行產前診斷。現又用核酸分子雜交技術診斷乙型肝炎,以及研究其他病毒性疾病和癌瘤的基因結構(癌基因)等。
核酸分子雜交的方法并不復雜。在雜交前先把待分析的DNA加熱或加堿使之變性,分開成單鏈;然后加入放射性核素標記的核酸探針,降溫退火,即獲帶有放射性核素標記的雙鏈雜交分子。1979年又發(fā)展成轉膜雜交,即將電泳分開的核酸片段,經過轉移電泳轉移到硝酸纖維素膜上,進行固相雜交反應,用放射自顯影檢出之。此即著名的薩瑟恩氏印跡法。
無庸置疑,分子雜交的基礎是兩個核酸分子間的完全一致,或有一定的相似性或相關性。若所用的核酸探針的片段較長(幾百個核苷酸以上),可以得到很準確的鑒定結果。但若人工合成的寡核苷酸探針片段較短(如20——30個核苷酸),則難免會出現準確性差的假陽性現象?,F又有非放射性核素標記核酸探針,如以堿性磷酸酶標記的酶標核酸探針,以及以生物素標記的核酸探針等,這必將有助于推動分子雜交在臨床醫(yī)學中的廣泛應用。
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