Ⅰ 如何用PCR方法檢測基因的多樣性
多態性(polymorphism)是指處於隨機婚配的群體中,同一基因位點可存在2種以上的基因型。在人群中,個體間基因的核苷酸序列存在著差異性稱為基因(DNA)的多態性(gene polymorphism)。這種多態性可以分為兩類,即DNA位點多態性(site polymorphism)和長度多態性 (longth polymorphism)。
基因多態性的主要檢測方法簡述如下:
1.限制性片段長度多態性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP):由DNA 的多態性,致使DNA 分子的限制酶切位點及數目發生改變,用限制酶切割基因組時,���鈉�問�亢兔扛銎�蔚某ざ染筒煌��此�降南拗菩雲�緯ざ榷嗵�裕�賈孿拗破�緯ざ確⑸�謀淶拿蓋形壞悖�殖莆�嗵�暈壞恪W鈐縭怯肧outhern Blot/RFLP方法檢測,後來採用聚合酶鏈反應(PCR)與限制酶酶切相結合的方法。現在多採用PCR-RFLP法進行研究基因的限制性片段長度多態性。
2.單鏈構象多態性(SSCP):是一種基於單鏈DNA構象差別的點突變檢測方法。相同長度的單鏈DNA如果順序不同,甚至單個鹼基不同,就會形成不同的構象。在電泳時泳動的速度不同。將PCR產物經變性後,進行單鏈DNA凝膠電泳時,靶DNA中若發生單個鹼基替換等改變時,就會出現泳動變位(mobility shift),多用於鑒定是否存在突變及診斷未知突變。
3.PCR-ASO探針法(PCR-allele specific oligonucleotide, ASO):即等位基因特異性寡核苷酸探針法。在PCR擴增DNA片段後,直接與相應的寡核苷酸探雜交,即可明確診斷是否有突變及突變是純合子還是雜合子。其原理是:用PCR擴增後,產物進行斑點雜交或狹縫雜交,針對每種突變分別合成一對寡核苷酸片段作為探針,其中一個具有正常序列,另一個則具有突變鹼基。突變鹼基及對應的正常鹼 基勻位於寡核苷酸片段的中央,嚴格控制雜交及洗脫條件,使只有與探針序列完全互補的等位基因片段才顯示雜交信號,而與探針中央鹼基不同的等位基因片段不顯示雜交信號,如果正常和突變探針都可雜交,說明突變基因是雜合子,如只有突變探針可以雜交,說明突變基因為純合子,若不能與含有突變序列的寡核苷探針雜交,但能與相應的正常的寡核苷探針雜交,則表示受檢者不存在這種突變基因。若與已知的突變基因的寡核苷探針勻不能雜交,提示可能為一種新的突變類型。
4. PCR-SSO法:SSO技術即是順序特異寡核苷酸法(Sequence Specific Oligonucleotide, SSO)。原理是PCR基因片段擴增後利用序列特異性寡核苷酸探針,通過雜交的方法進行擴增片段的分析鑒定。探針與PCR產物在一定條件下雜交具有高度的特異性,嚴格遵循鹼基互補的原則。探針可用放射性同位素標記,通過放射自顯影的方法檢測,也可以用非放射性標記如地高辛、生物素、過氧化物酶等進行相應的標記物檢測。
5. PCR-SSP法:序列特異性引物分析即根據各等位基因的核苷酸序列,設計出一套針對每一等位基因特異性的(allele-specific)、或組特異性 (group-specific)的引物,此即為序列特異性引物(SSP)。SSP只能與某一等位基因特異性片段的鹼基序列互補性結合,通過PCR特異性地擴增該基因片段,從而達到分析基因多態性的目的。
6. PCR-熒光法:用熒游標記PCR引物的5』端,熒光染料FAM和JOE呈綠色熒光,TAMRA呈紅色熒光,COUM 呈蘭色熒光,不同熒游標記的多種引物同時參加反應,PCR擴增待檢測的DNA,合成的產物分別帶有引物5』端的染料,很容易發現目的基因存在與否。
7. PCR-DNA測序:是診斷未知突變基因最直接的方法,由於PCR技術的應用,使得DNA 測序技術從過去的分子克隆後測序進入PCR直接測序。PCR產物在自動測序儀上電泳後測序。常用方法有:Sanger雙脫氧末端終止法;Maxam-Gilbert化學裂解法;DNA測序的自動化。目前DNA順序全自動激光測定法是最先進的方法。
8. PCR指紋圖法(PCR-fingerprints):實用於快速的同種異型DR/Dw配型。在DR/DW純合子及雜合子個體中,每種DR單倍型及每種單倍型組合所產生的單鏈環狀結構的大小、數目和位置各異,由於同質雙鏈和異質雙鏈之間的分子構象不同。因此,在非變性聚丙烯醯胺凝膠電泳時,它們的遷移率各不相同,從而獲得單倍型特異的電泳帶格局即PCR指紋。也有人用人工合成的短寡核苷酸片段作為探針,同經過酶切的人體DNA作Southern blot,可以得出長度不等的雜交帶,雜交帶的數目和分子量的大小具有個體特異性,除非同卵雙生,幾乎沒有兩個人是完全相同的,就象人的 指紋一樣,人們把這種雜交帶圖形稱為基因指紋(gene finger-printing)。
9. 基因晶元法:又稱為DNA 微探針陣列(Micro array)。它是集成了大量的密集排列的大量已知的序列探針,通過與被標記的若干靶核酸序列互補匹配,與晶元特定位點上的探針雜交,利用基因晶元雜交圖象,確定雜交探針的位置,便可根據鹼基互補匹配的原理確定靶基因的序列。這一技術已用於基因多態性的檢測。對多態性和突變檢測型基因晶元採用多色熒光探針雜交技術可以大大提高晶元的准確性、定量及檢測范圍。應用高密度基因晶元檢測單鹼基多態性,為分析SNPs提供了便捷的方法。
10. AFLP(Amplication Fragment Length Polymorphism)法
AFLP技術是一項新的分子標記技術,是基於PCR技術擴增基因組DNA限制性片段,基因組DNA先用限制性內切酶切割,然後將雙鏈接頭連接到DNA片段的末端,接頭序列和相鄰的限制性位點序列,作為引物結合位點。限制性片段用二種酶切割產生,一種是罕見切割酶,一種是常用切割酶。它結合了RFLP和PCR技術特點,具有RFLP技術的可靠性和PCR技術的高效性。由於AFLP擴增可使某一品種出現特定的DNA譜帶,而在另一品種中可能無此譜帶產生,因此,這種通過引物誘導及DNA擴增後得到的DNA多態性可做為一種分子標記。AFLP可在一次單個反應中檢測到大量的片段。以說AFLP技術是一種新的而且有很大功能的DNA指紋技術。
11. DGGE(denaturing gradinent electrophoresis,DGGE)法
變性梯度凝膠電泳法() DGGE法分析PCR產物,如果突變發生在最先解鏈的DNA區域,檢出率可達100%,檢測片段可達1kb,最適圍為100bp-500bp。基本原理基於當雙鏈DNA在變性梯度凝膠中進行到與DNA變性濕度一致的凝膠位置時,DNA發生部分解鏈,電泳適移率下降,當解鏈的DNA鏈中有一個鹼基改變時,會在不同的時間發生解鏈,因影響電泳速度變化的程度而被分離。由於本法是利用溫度和梯度凝膠遷移率來檢測,需要一套專用的電泳裝置,合成的PCR引物最好在5`末端加一段40bp-50bp的GC夾,以利於檢測發生於高熔點區的突變。在DGGE的基礎上,又發展了用濕度梯度代替化學變性劑的TGGE法(溫度梯度凝膠電泳temperature gradient gelelectrophoresis,TGGE)。DGGE和TGGE均有商品化的電泳裝置,該法一經建立,操作也較簡便,適合於大樣本的檢測篩選。
12. RAPD(Random amplified polymorphic DNA)法
運用隨機引物擴增尋找多態性DNA片段可作為分子標記。這種方法即為RAPD( Random amplified polymorphic DNA,隨機擴增的多態性DNA)。盡管RAPD技術誕生的時間很短, 但由於其獨特的檢測DNA多態性的方式以及快速、簡便的特點,使這個技術已滲透於基因組研究的各個方面。該RAPD技術建立於PCR技術基礎上,它是利用一系列(通常數百個)不同的隨機排列鹼基順序的寡聚核苷酸單鏈(通常為10聚體)為引物,對所研究基因組DNA進行PCR擴增.聚丙烯醯胺或瓊脂糖電泳分離,經EB染色或放射性自顯影來檢測擴增產物DNA片段的多態性,這些擴增產物DNA片段的多態性反映了基因組相應區域的DNA多態性。RAPD所用的一系列引物DNA序列各不相同,但對於任一特異的引物,它同基因組DNA序列有其特異的結合位點.這些特異的結合位點在基因組某些區域內的分布如符合PCR擴增反應的條件,即引物在模板的兩條鏈上有互補位置,且引物3'端相距在一定的長度范圍之內,就可擴增出DNA片段.因此如果基因組在這些區域發生DNA片段插入、缺失或鹼基突變就可能導致這些特定結合位點分布發生相應的變化,而使PCR產物增加、缺少或發生分子量的改變。通過對PCR產物檢測即可檢出基因組DNA的多態性。分析時可用的引物數很大,雖然對每一個引物而言其檢測基因組DNA多態性的區域是有限的,但是利用一系列引物則可以使檢測區域幾乎覆蓋整個基因組。因此RAPD可以對整個基因組DNA進行多態性檢測。另外,RAPD片段克隆後可作為RFLP的分子標記進行作圖分析。
Ⅱ PCR鑒定微生物,請問一下具體的步驟是什麼
PCR即聚合酶鏈式反應是常用的快速擴增基因的方法。
通過PCR可以鑒定到種
具體步驟:
1將培養過的微生物(最好是青年時代的)提取基因組(這步不清楚再問我)
2 通過PCR擴增,
3 測定基因序列
4 和已知的基因圖庫上的序列比較,就可以確定是哪一個種
不過現在一般不採用基因組來比較,這樣工程量太大。比較16SRNA是比較常用的方法。相對簡單,准確度高。
Ⅲ PCR產物的檢測方法有哪些都有什麼原理
1.瓊脂糖凝膠電泳 同時點分子量marker,根據marker條帶判斷產物分子量大小,從而大致判斷是不是你要的
2.酶切 已知你產物的序列,看上面有什麼酶切位點,用一個酶或者兩個酶切斷,看與理論預測的條帶數目和大小是否一致。一般檢測有以上兩步就行了,如果需要知道確切的需要進行3
3.測序 連接到pMD-18t 載體上,轉到大腸桿菌中。拿到公司去測序,測序結果通過gene bank比對看與哪個基因一致,這種方法最准確
4.表達 pcr產物連到真核或者原核表達載體上,適宜條件表達出來以後的蛋白做質譜分析,看與理論產物表達的蛋白是否有一致的片段
Ⅳ 我的實驗室想開展微生物用PCR方法鑒定,請問需要哪些儀器、試劑,還有操作步驟和方法,全過程最好!謝謝!
步驟如下:
1. 細菌總DNA的提取
2. 16S rDNA序列的擴增(採用通用引物)
3. PCR產物的回收
4. 16S rDNA產物與T載體的連接
5. E.coli JM109感受態細胞的製作(CaCl2法)
6. 連接產物轉化入E.coli JM109感受態細胞
7. 挑取轉化子並驗證
8. 測序以及序列比對
9. 系統發育樹的構建
所需儀器及試劑:
PCR儀、冷凍離心機、核酸電泳儀、水浴鍋
DNA提取試劑盒、常用培養基、CaCl2、PCR試劑盒
E.coli JM109菌種、T載體、氨苄青黴素(由你載體類型決定)
O(∩_∩)O~,希望對你有用
Ⅳ 科普講堂|實時熒光定量PCR檢測方法
聚合酶鏈式反應(PCR)是一種用於放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術,它可看作是生物體外的特殊DNA復制,PCR的最大特點是能將微量的DNA大幅增加。目前,PCR成為分子生物學研究必不可少的一部分。實時熒光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)技術,是指在PCR反應體系中加入熒光基團,利用熒光信號積累實時監測整個PCR進程,最後通過標准曲線對模板進行定量分析的方法。該項技術可以對DNA、RNA樣品進行相對定量、絕對定量和定性分析,提高了普通PCR技術的特異性和准確性,被廣泛應用於基礎研究、疾病診斷、農業檢測和法醫調查等領域。
一、常規PCR
利用DNA分子會在體外95°高溫時會發生變性解旋變成單鏈,然後降溫到60°C左右時引物會與單鏈DNA按鹼基互補配對原則結合,接著再升高溫度到72°C左右,即DNA聚合酶最適反應溫度,DNA聚合酶會沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成相應的互補鏈,如此循環往復以達到DNA分子擴增的目的,常規PCR技術無法實現精確定量。
二、實時熒光定量PCR
如要對DNA、RNA樣品進行精確定量研究,就需要採用實時熒光定量PCR,根據檢測實時熒光PCR產物的方式不同,實時熒光定量PCR主要有DNA結合染料法、基於探針的化學法、淬滅染料引物法等類型。
1. DNA 結合染料法
原理 :應用一種帶有熒光的、非特異的DNA結合染料檢測PCR過程中積累的擴增產物。
應用於核算定量和基因表達驗證。
優缺點: 它們的優點是可以對任何雙鏈DNA 進行定量,不需要探針,具有相對高的靈敏度和可靠性,並且成本低,簡單易用,缺點是它們能在反應中結合所有的DNA雙鏈,其中包括在PCR過程中產生的引物二聚體或其他非特異產物。
染料法一般使用的是SYBR Green I染料,這是一種可以與雙鏈DNA小溝結合的熒光染料,不會與單鏈DNA結合,並且在游離狀態下幾乎無熒光,只有與雙鏈DNA結合才會發出熒光,因此將PCR擴增產生的雙鏈DNA數量與熒光強度直接關聯,產生實時監測的效果。
2. 基於探針的化學法
原理: 應用一個或多個熒游標記的寡核苷酸探針檢測PCR擴增產物;依賴熒光能量共振傳遞檢測特異性擴增產物。
應用於核酸定量、基因表達驗證、等位基因鑒別、SNP分型、病原體和病毒檢測、多重PCR。
優缺點: 探針法的鑒別能力遠遠大於DNA結合染料法,因為它們只與目的產物結合,從不與引物二聚體或其他非特異產物結合,缺點是它的合成價格高。
探針法中最常用的TaqMan探針是一種寡核苷酸探針,熒光基團連接在探針的5』末端,而淬滅基團則在3』末端,PCR擴增時在加入引物的同時加入探針,探針完整時,熒光信號被淬滅基團吸收,PCR擴增時,5』→3』外切酶活性將探針酶切降解,使熒光基團和淬滅基團分離,從而檢測器可以接收到熒光信號。
3. 淬滅染料引物法
原理: 採用熒游標記引物擴增,從而使熒游標記基團直接摻入PCR擴增產物中,依賴熒光能量共振傳遞。
應用於核酸定量、基因表達驗證、等位基因鑒別、SNP分型、病原體和病毒檢測、多重PCR
優缺點:探針和目標片段的特異性結合產生熒光信號,因此減少了背景熒光和假陽性,還可進行多重PCR擴增,缺點是原料成本價格高
三、實時熒光PCR儀
實時熒光PCR系統包括熱循環儀,用於熒光激發的光學系統以及用於收集熒光數據和管理分析的計算機軟體,數據通過實時分析軟體以圖表的形式顯示。
Ⅵ PCR鑒定具體操作是什麼怎麼用它來鑒定某個基因的表達
fengzhe79同學只提到逆轉錄PCR,這只是半定量PCR。
mRNA一般使用RT-qPCR進行「定量」PCR。
步驟前三步同於「半定量」PCR,第四步PCR的時候,用的PCR試劑,必須帶有熒光素,用實時定量PCR儀檢測。通過數據分析,得到mRNA的含量。
(基因是通過mRNA進行翻譯成為蛋白質)
Ⅶ 簡述PCR技術操作步驟
PCR即聚合酶鏈式反應(Polymerase chain reaction)的縮寫,它是體外酶促合成特異DNA片段的方法。這一方法的要點是合成兩個分別互補於待擴增DNA片段兩端的小片段引物,在含有引物、待擴增DNA模板核苷酸底物和DNA多聚酶的反應體系中DNA復制反復進行,在短時間內可以取得大量擴增產物。其原理是寡聚核苷酸鏈引物在DNA聚合酶的作用下沿模板延伸,合成兩個與靶DNA兩側序列互補的引物,在體外進行靶DNA的重復合成。
主要的技術步驟是:
(1)DNA變性 加熱使靶DNA序列雙鏈解離成單鏈DNA。
(2)引物與靶DNA退火 適當降低溫度,使兩個引物分別結合成靶DNA兩條的3′末端向5′末端延伸。
(3)引物延伸 在DNA聚合酶的催化下,引物沿著靶DNA3′末端向5′末端延伸。新合成的DNA鏈在變性解離後,又可作為模板與引物雜交,並且在DNA聚合酶的催化下,引導合成新的靶DNA鏈。如此反復進行以上3個步驟,即可使靶DNA片段指數性擴增。
Ⅷ 怎麼通過PCR法鑒別小鼠基因型
三個基本反應步驟構成:①模板DNA的變性:模板DNA經加熱至94℃左右一定時 聚合酶鏈式反應
間後,使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結合,為下輪反應作準備;②模板DNA與引物的退火(復性):模板DNA經加熱變性成單鏈後,溫度降至40~60℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合;③引物的延伸:DNA模板--引物結合物在DNA聚合酶的作用下,於72℃左右,以dNTP為反應原料,靶序列為模板,按鹼基配對與半保留復制原理,合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈重復循環變性--退火--延伸三過程,就可獲得更多的「半保留復制鏈」,而且這種新鏈又可成為下次循環的模板。每完成一個循環需2~4分鍾,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。
可以用血液來提取小鼠的DNA再電泳檢測