实验方法> PCR技术> PCR技术原理>反转录差异显示技术(DDRT-PCR)及其方法的改进

反转录差异显示技术(DDRT-PCR)及其方法的改进

关键词: 反转录差异显示技术 改进来源: 互联网

摘 要:运用mRNA反转录差异显示技术可以了解不同细胞或同类细胞在不同发育阶段、不同生理状态下的基因表达状况,为研究生命活动过程提供重要信息。文章对差异显示反转录聚合酶链式反应技术的基本原理,优点与缺点,以及近年来对该技术涉及的RT-PCR方法、引物设计、PCR反应参数、电泳及差异条带的显示方法以及杂交方式进行了论述和评价,并对其应用前景进行了简单分析。

关键词:反转录差异显示PCR;反向northern印迹;银染

基因的差异性表达不仅是细胞形态和功能多样性的根本原因,而且也是各种生理及病变过程的物质基础,因此,分离、鉴定差异表达的基因具有重要的意义。真核生物基因组中,仅约10%~15%的基因在细胞中表达,而且不同发育阶段、不同生理状态和不同类型的细胞中表达的基因也不尽相同。

1992年美国哈佛医学院的两名科学家Liang P和Pardee A D 根据高等生物成熟的mRNA都带有poly(A)的特性,用特定的锚定引物反转录后,进行PCR扩增,率先建立了mRNA差异显示技术[1]。1994年Erric Haay等将这种方法正式命名为差异显示反转录聚合酶链式反应(DDRT-PCR)。与研究DNA差异相比,研究mRNA的差异排除了非编码区的影响,使研究范围缩小到表达基因水平上,为人类进一步了解生命过程打开了大门。

1 、 DDRT-PCR技术的基本原理

真核生物基因的mRNA 3′端多数都带有一段多聚腺苷酸结构,有12种组合:5′-NMAAA…AA-3′其中N代表A、G、C、T任意一种碱基,M代表G、C、T任意一种碱基。根据此种序列特征,按碱基配对的原则,人工合成Poly(dT)引物时在其3′末端加上两个锚定碱基引物:5′-TTT…TTTMN-3′(M,N同上)。此引物可将mRNA反转录成cDNA(又称为第1链),用此引物锚定cDNA第2条链3′端,用5′端随机引物与cDNA第1条链互补进行PCR,随机扩增cDNA片段。

将PCR产物在变性的聚丙烯酰胺凝胶上电泳分离,即可显示不同的条带位置,比较不同组间的显示结果,挑选差异条带,经回收再扩增,通过杂交验证、克隆测序等,进一步分析其结构与功能。杨谊等认为DDRT-PCR技术可用于多种研究目的,如鉴别和观察基因表达的改变,差异表达基因的迅速测序并与基因库比较,单个的差异表达基因片段能迅速克隆并制成探针从cDNA文库或基因组文库中分离基因。

2 、 DDRT-PCR技术的优点

当前,寻找差异表达基因的方法除了DDRT-PCR之外,还有减杂交(subhybridization,SH)、抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridiza-tion, SSH)、RNA随机引物PCR(RNA-arbitrarily primed PCR, RAP-PCR)、代表性差异分析(representational difference analysis, RDA)、DNA微阵列(DNA Microarray,或DNA芯片)和基因表达系列分析(serial analysis of gene expression, SAGE)等。据美国Medline 1999年12月的调查,用以上方法来克隆差异表达基因的文章共计1810篇,其中有67%是采用DDRT-PCR技术[2],由此可见其实用性和广泛性。

DDRT-PCR的优点可概括为3SRV(simplicity,sensitivity,speed,reproducibility,versatility)[3]:

①简单,技术上仅仅依靠PCR和DNA测序胶电泳;

②可以同时分析多组样品;

③灵敏性高,仅需0.2μg总RNA作为起始材料,可检出低丰度mRNA;

④实验周期短,约8d即可完成,便于重复;

⑤最突出的优点是实验过程中可步步验证比较;

⑥可进行多基因家族的表达分析。

推荐方法

Copyright ©2007 ANTPedia, All Rights Reserved

京ICP备07018254号 京公网安备1101085018 电信与信息服务业务经营许可证:京ICP证110310号