① DNA分子标记技术有哪几类
分类不一样哦,我慢慢打。
一、直接法:荧光素直接标记在探针上,很显然这个更方便,步骤少啊。
间接法:通过化学法或酶法在探针上引入一个标记物,如DIG,Biotin等半抗原,然后通过免疫亲和作用,引入荧光素信号。这个信号会好,但是步骤比较多。
二 、另一个分类:非酶标记和酶法标记,不过现在酶法标记很常用了,因为快速方便且检测方法都在突飞猛进......
酶法标记
1 Klenow进行随机引物标记 优点不少,核苷酸标记物掺入绿比较高,有效标记DNA量也多,标记100-500bp最好,产量可能要比缺口平移法少一些。
2 DNA Pol I / DNase I进行缺口平移标记 基本都是大片段标记1000以上的,这种方法生产常见,成本低且易操作,快速,信号可能低一点。上面这俩方法现在大片段探针标记常用.
3 PCR 方法进行标记(Taq DNA Polymerase,/Pwo DNA Polymerase or Expand),这个常见了,特点就是高特异性,小片段能有很好的标记效果,一个两个碱基都可以检测,就是设计引物非常麻烦,可已查到很多相关文献。
4 寡核苷酸3´-标记或用末端转移酶加尾标记DNA,这个是在探针3'端形成一个尾巴,可以加上其他片段产生高比活性的探针,一般用于克隆序列坚定和基因组DNA样品的点突变检测和原位杂交。
5 用SP6-, T3- or T7 RNAPolymerases*进行体外转录标记RNA,这个是标记RNA探针的,但是可用于转录DNA质粒的制备,商品上常用,所以我就列上了
其他RNA探针标记不写了,还有一个用AMV/M-MuLV合成cDNA,也是逆转录,但是这个我不大了解,抱歉。
三 还有一个分类是安标记物分的,放射性核算标记和非放射性核算标记。
放射性核算标记可通过放射自显影使其标记的探针得到检测。
非放射性的:1碱性磷酸酶AKP显示系统。2辣根过氧化物酶HRP显示系统。3 ABC显示系统:abc是亲和素-生物素-酶复合物,酶也是选用AKP\HRP,然后各自的酶的显色系统显示。这三种均为显色反应。
就知道这些,不知是否有用
② DNA技术可应用于哪些领域
很多,如基因工程,环境检测,环境净化,农业,畜牧业,食品业,药品和基因治疗,克隆等。
【DNA重组技术的发展】
20世纪50年代,DNA双螺旋结构被阐明,揭开了生命科学的新篇章,开创了科学技术的新时代。随后,遗传的分子机理――DNA复制、遗传密码、遗传信息传递的中心法则、作为遗传的基本单位和细胞工程蓝图的基因以及基因表达的调控相继被认识。至此,人们已完全认识到掌握所有生物命运的东西就是DNA和它所包含的基因,生物的进化过程和生命过程的不同,就是因为DNA和基因运作轨迹不同所致。
知道DNA的重大作用和价值后,生命科学家首先想到能否在某些与人类利益密切相关的方面打破自然遗传的铁律,让患病者的基因改邪归正以达治病目的,把不同来源的基因片段进行“嫁接”以产生新品种和新品质……于是,一个充满了诱惑力的科学幻想奇迹般地成为现实。这是发生在20世纪70年代初的事情。
实现这一科学奇迹的科技手段就是DNA重组技术。1972年,美国科学家保罗?伯格首次成功地重组了世界上第一批DNA分子,标志着DNA重组技术――基因工程作为现代生物工程的基础,成为现代生物技术和生命科学的基础与核心。
DNA重组技术的具体内容就是采用人工手段将不同来源的含某种特定基因的DNA片段进行重组,以达到改变生物基因类型和获得特定基因产物的目的的一种高科学技术。
到了20世纪70年代中后期,由于出现了工程菌以及实现DNA重组和后处理都有工程化的性质,基因工程或遗传工程作为DNA重组技术的代名词被广泛使用。现在,基因工程还包括基因组的改造、核酸序列分析、分子进化分析、分子免疫学、基因克隆、基因诊断和基因治疗等内容。可以说,DNA重组技术创立近 30多年来所获得的丰硕成果已经把人们带进了一个不可思议的梦幻般的科学世界,使人类获得了打开生命奥秘和防病治病“魔盒”的金钥匙。
目前,DNA重组技术已经取得的成果是多方面的。到20世纪末,DNA重组技术最大的应用领域在医药方面,包括活性多肽、蛋白质和疫苗的生产,疾病发生机理、诊断和治疗,新基因的分离以及环境监测与净化。
许多活性多肽和蛋白质都具有治疗和预防疾病的作用,它们都是从相应的基因中产生的。但是由于在组织细胞内产量极微,所以采用常规方法很难获得足够量供临床应用。
基因工程则突破了这一局限性,能够大量生产这类多肽和蛋白质,迄今已成功地生产出治疗糖尿病和精神分裂症的胰岛素,对血癌和某些实体肿瘤有疗效的抗病毒剂――干扰素,治疗侏儒症的人体生长激素,治疗肢端肥大症和急性胰腺炎的生长激素释放抑制因子等100多种产品。
基因工程还可将有关抗原的DNA导入活的微生物,这种微生物在受免疫应激后的宿主体内生长可产生弱毒活疫苗,具有抗原刺激剂量大、且持续时间长等优点。目前正在研制的基因工程疫苗就有数十种之多,在对付细菌方面有针对麻风杆菌、百日咳杆菌、淋球菌、脑膜炎双球菌等的疫苗;在对付病毒方面有针对甲型肝炎、乙型肝炎、巨细胞病毒、单纯疱疹、流感、人体免疫缺陷病毒等的疫苗……。我国乙肝病毒携带者和乙肝患者多达一二亿,这一情况更促使了我国科学家自行成功研制出乙肝疫苗,取得了巨大的社会效益和经济效益。
抗体是人体免疫系统防病抗病的主要武器之一,20世纪70年代创立的单克隆抗体技术在防病抗病方面虽然发挥了重要作用,但由于人源性单抗很难获得,使得单抗在临床上的应用受到限制。为解决此问题,近年来科学家采用DNA重组技术已获得了人源性抗体,这种抗体既可保证它与抗原结合的专一性和亲合力,又能保证正常功能的发挥。目前,已有多种这样的抗体进行了临床试验,如抗HER-2人源化单抗治疗乳腺癌已进入Ⅲ期试验,抗IGE人源化单抗治疗哮喘病已进入Ⅱ期试验。
抗生素在治疗疾病上起到了重要作用,随着抗生素数量的增加,用传统方法发现新抗生素的几率越来越低。为了获取更多的新型抗生素,采用DNA重组技术已成为重要手段之一。目前人们已获得数十种基因工程“杂合”的抗生素,为临床应用开辟了新的治疗途径。
值得指出的是,以上所述基因工程多肽、蛋白质、疫苗、抗生素等防治药物不仅在有效控制疾病,而且在避免毒副作用方面也往往优于以传统方法生产的同类药品,因而更受人们青睐。
人类疾病都直接或间接与基因相关,在基因水平上对疾病进行诊断和治疗,则既可达到病因诊断的准确性和原始性,又可使诊断和治疗工作达到特异性强、灵敏度高、简便快速的目的。于基因水平进行诊断和治疗在专业上称为基因诊断和基因治疗。目前基因诊断作为第四代临床诊断技术已被广泛应用于对遗传病、肿瘤、心脑血管疾病、病毒细菌寄生虫病和职业病等的诊断;而基因治疗的目标则是通过DNA重组技术创建具有特定功能的基因重组体,以补偿失去功能的基因的作用,或是增加某种功能以利对异常细胞进行矫正或消灭。
在理论上,基因治疗是治本治愈而无任何毒副作用的疗法。不过,尽管至今国际上已有100多个基因治疗方案正处于临床试验阶段,但基因治疗在理论和技术上的一些难题仍使这种治疗方法离大规模应用还有一段很长的距离。不论是确定基因病因还是实施基因诊断、基因治疗、研究疾病发生机理,关键的先决条件是要了解特定疾病的相关基因。随着“人类基因组计划”的临近完成,科学家们对人体全部基因将会获得全面的了解,这就为运用基因重组技术造逼于人类健康事业创造了条件。
③ DNA测序可以采用哪些手段,并阐述各自的原理
大约可以分为一下几种测方法:
1、Sanger 测序,用链终止法和毛细管电泳,这个是第一代测序的主要方法,至今仍然在使用。
2、边合成边测序:454和Illumina测序都采用的这种方法,不过,有一些区别。454用Emusion PCR, Illumina用 Bridge PCR进行测序文库构建;454用焦磷酸发应的信号进行检测,Illumina用荧光标记进行检测;454一次性加一种dNTP,illumina一次性加4中dNTP,每次反应合成一个碱基。
3、边合成边测序:Life Tech 的SOLiD是这个方法,文库构建与454基本相同,但是测序反映采用的链接酶,每次链接一个小片段,编码方法比较复杂。
4、单分子测序: Pac BioScience目前采用的这个方法,属于第三代测序技术中比较有潜力的方法。
5、纳米孔测序: Oxford Nanopore采用的最新测序技术,是目前最为期待的第三低测序技术,还没有稳定的仪器和试剂上市。