原位杂交组织化学技术的基本方法
原位杂交实验具体步骤及详细方法

原位杂交实验具体步骤及详细方法原位杂交组织(或细胞)化学(In situ Hybridization Histochemistry,ISHH) 简称原位杂交(In Situ Hybridization),属于固相分子杂交的范畴,它是用标记的DNA或RNA为探针,在原位检测组织细胞内特定核酸序列的方法。
根据所用探针和靶核酸的不同,原位杂交可分为DNA-DNA杂交,DNA-RNA杂交和RNA-RNA杂交三类。
根据探针的标记物是否直接被检测,原位杂交又可分为直接法和间接法两类。
直接法主要用放射性同位素、荧光及某些酶标记的探针与靶核酸进行杂交,杂交后分别通过放射自显影、荧光显微镜术或成色酶促反应直接显示。
间接法一般用半抗原标记探针,最后通过免疫组织化学法对半抗原定位,间接地显示探针与靶核酸形成的杂交体。
原位杂交最初是以同位素标记探针进行的。
尽管同位素标记(如35S,3H,32P 等)仍然广泛使用,但非同位素标记探针的迅速发展(尤其是生物素标记探针和地高辛标记探针),更引起科技工作者的极大兴趣。
一、基本要求组织取材:组织取材应尽可能新鲜。
由于组织RNA降解较快,所以新鲜组织和培养细胞最好在30min内固定。
固定目的是:(1)保持细胞结构;(2)最大限度地保持细胞内DNA或RNA的水平;(3)使探针易于进入细胞或组织。
最常用的固定剂是多聚甲醛,与其它醛类固定剂(如戊二醛)不同,多聚甲醛不会与蛋白质产生广泛的交叉连接,因而不会影响探针穿透入细胞或组织。
增强组织的通透性和核酸探针的穿透性:(1)稀酸处理和酸酐处理:为防止探针与组织中碱性蛋白之间的静电结合,以降低背景,杂交前标本可用0.25%乙酸酐处理10min,经乙酸酐处理后,组织蛋白中的碱性基团通过乙酰化而被阻断。
组织和细胞标本亦可用0.2M HCl处理10min,稀酸能使碱性蛋白变性,结合蛋白酶消化,容易将碱性蛋白移除。
(2)去污剂处理:去污剂处理的目的是增加组织的通透性,利于杂交探针进入组织细胞,最常应用的去污剂是Triton X-100。
原位杂交原理及具体操作

原位杂交原理及具体操作原位杂交的具体操作包括以下几个步骤:1.样本准备:收集需要研究的细胞或组织样品,并进行固定和处理。
具体处理方法根据研究对象的特点和需求而定,可以涉及蛋白酶消化、脱脂、固定等步骤。
2.产生标记探针:首先要选择合适的探针来检测目标序列。
探针可以是DNA或RNA序列,根据研究对象选择相应的方法进行标记,常见的标记方法有荧光标记、放射性标记和酶标记等。
标记后的探针需要经过纯化和检测,确保标记效果良好。
3.杂交反应:将标记的探针与样本中的DNA或RNA进行杂交反应。
首先需要将样本脱水,并在适当温度下使用探针溶液进行孵育反应,使探针与目标序列发生特异性结合。
杂交温度根据探针和目标序列的互补性来确定,一般在适当的温度下进行持续反应。
4.洗涤:杂交反应结束后,需要进行严格的洗涤步骤,以去除未结合的探针和非特异性结合。
洗涤的条件也根据研究需要而定,可以使用高盐溶液、低盐溶液或有机溶剂等来去除非特异性结合。
5.信号检测:根据具体标记方法的不同,可以使用荧光显微镜、射线计数器或底物染色等方法来检测标记的探针。
通过观察探针的位置和强度,可以得到目标序列在细胞或组织中的分布和表达情况。
6.分析与图像处理:根据实验结果,可以对图像进行定量分析和处理。
现代技术已经能够通过图像软件进行分析和定量,得到原位杂交的定量数据。
原位杂交技术的优点在于可以在细胞或组织水平上观察和定位目标序列的存在和表达情况,为研究基因表达、基因功能以及病理学等提供了强有力的工具。
但是在操作过程中需要注意探针的选择和合成、杂交条件的优化以及样品处理的标准化等问题,以确保实验结果的准确性和可重复性。
细胞各种染色方法1

细胞各种染色方法1细胞各种染色方法1细胞是生物体的基本结构单位,研究细胞结构和功能对于理解生命活动的基本原理具有重要意义。
而在细胞研究中,染色方法是最常用的一种技术手段之一、通过染色,可以使细胞内的各种器官、蛋白质、核酸等结构或分子可视化,从而更好地研究细胞的结构与功能。
下面介绍一些常用的细胞染色方法。
1.原位杂交染色原位杂交是一种通过特异性核酸探针与目标细胞中的特定DNA或RNA 序列结合,从而实现靶分子检测和定位的方法。
通过这种方法,可以查看细胞中特定基因或RNA的表达情况,从而揭示该基因或RNA在细胞中的作用。
在原位杂交染色中,探针可以用荧光标记或放射性同位素标记,并使用显微镜观察或放射性成像等方法进行检测。
2.免疫染色免疫染色是一种利用抗体与特定抗原结合的原理,对细胞或组织进行染色分析的方法。
由于抗体可以识别并结合到蛋白质、多肽、糖、核酸等生物分子上,所以免疫染色可以用于检测特定蛋白质或分子的存在和表达水平。
免疫染色可以通过荧光染色或酶标染色来实现,进一步结合显微镜观察和图像分析等方法,可以定量或定位地研究细胞内的各种分子。
3.组织化学染色组织化学染色是一种通过化学反应将细胞或组织中特定分子染色的方法。
常用的组织化学染色方法有哈维氏酸碱性染色、格里姆萨染色、伊红-Wright染色等。
这些染色方法可以用来观察细胞内的DNA、蛋白质、核酸以及细胞器等结构,并通过显微镜观察,从而对细胞和组织的结构和组成进行研究。
4.核酸染色核酸染色是一种利用荧光染料或放射性染料对DNA或RNA进行直接染色的方法。
通过核酸染色,可以观察到细胞和细胞核的形态、数量和分布情况,进而研究细胞的分裂、DNA合成和RNA转录等过程。
核酸染色方法包括荧光染色和核酸复合物染色等,其中荧光染色可用于显微观察,核酸复合物染色则可通过放射性成像等方法进行检测。
细胞染色是细胞生物学研究中非常重要的一种手段,通过染色可以使细胞内的各种结构与分子可视化,从而更好地研究细胞的结构与功能。
原位杂交原理及具体操作

原位杂交实验原理与方法一、目的本实验的目的是学会原位杂交的使用方法。
了解各种原位杂交的基本原理和优缺点。
二、原理原位杂交组化(简称原位杂交,in situ hybridization histochemistry;ISHH)属于分子杂交的一种,是一种应用标记探针与组织细胞中的待测核酸杂交,再应用标记物相关的检测系统,在核酸原有的位置将其显示出来的一种检测技术。
原位杂交的本质就是在一定的温度和离子浓度下,使具有特异序列的单链探针通过碱基互补规则与组织细胞内待测的核酸复性结合而使得组织细胞中的特异性核酸得到定位,并通过探针上所标记的检测系统将其在核酸的原有位置上显示出来。
当然杂交分子的形成并不要求两条单链的碱基顺序完全互补,所以不同来源的核酸单链只要彼此之间有一定程度的互补顺序(即某种程度的同源性)就可以形成杂交双链。
探针的种类按所带标记物可分为同位素标记探针和非同位素标记探针两大类。
目前,大多数放射性标记法是通过酶促反应将标记的基因掺入DNA中,常用的同位素标记物有3H、35S、125I和32P。
同位素标记物虽然有灵敏性高,背底较为清晰等优点,但是由于放射性同位素对人和环境均会造成伤害,近来有被非同位素取代的趋势。
非同位素标记物中目前最常用的有生物素、地高辛和荧光素三种。
探针的种类按核酸性质不同又可分为DNA探针、cDNA探针、cRNA探针和合成寡核苷酸探针。
cDNA探针又可分为双链cDNA探针和单链cDNA探针。
原位杂交又可分为菌落原位杂交和组织原位杂交。
菌落原位杂交(Colony in situ hybridization)菌落原位杂交是将细菌从培养平板转移到硝酸纤维素滤膜上,然后将滤膜上的菌落裂菌以释出DNA。
将NDA烘干固定于膜上与32P 标记的探针杂交,放射自显影检测菌落杂交信号,并与平板上的菌落对位。
组织原位杂交(Tissue in situ hybridization)组织原位杂交简称原位杂交,指组织或细胞的原位杂交,它与菌落的原位杂交不同。
组织化学技术6-原位杂交

3.杂交(Hybridization )—ISHH的 关键
杂交是将染液滴于,加盖盖玻片(防止高温蒸发) 盖玻片周围处理: ① 加液体石蜡封固(注意,易污染) ② 橡皮泥封固(清洁) ★ 杂交液—含有标记的探针和硫酸葡聚糖 (配方查工具书)。 ★ 硬塑料盒(盛少量5×SSC或2×SSC)→ 确保载玻湿度。
※ 探针的类型
1)按标记物 ① 放射性探针 ② 非放射性探针
2)按核酸性质
① ② ③ ④
DNA探针 RNA探针 cDNA探针 寡核苷酸探针
(三)原位杂交组织化学技术的基本方法 由于核酸探针的种类和标记物的不同, 故具体应用技术方法上有差异,但基方 法和应用原则大致相同。大致可分为: ① 杂交前准备 a 固定 b 取材 c 玻片和组织处理 d 增强核酸探针穿透性 e 减低背景
4. 杂交后处理(post hybridization treatment)
—— 不同温度的盐溶液的冲洗
5.显示(Visualization) (1)原则 :根据核酸探针标记物的种类 分别进行放射自显影或利用 酶检系统进行不同显色处理 (2)半定量的测量 1)放射自显影 a) 人工检测银粒的数量和分布差异 b ) 图象分析仪
冲洗条件:
1) 低严格度 Tm—35℃~ Tm—40℃ 高 盐或低甲酰浓度。 2)中严格度Tm—20℃~Tm—40℃。 3)高严格度Tm—10℃~ Tm—15℃低盐和 高甲酰浓度。
(6)硫酸葡聚糖(Dextran sulphate)和 甲酰胺 1)硫酸葡聚糖:促进杂交率等 2)甲酰胺:调节杂交反应温度
优点:完全、方便、省时,敏感性和质 量控制较好,可检测人基因组DNA的单拷贝基因,背景反差好。 1991年 Couton建立将非放射性标记技术 更多为亲和复合物标记技术 (Affinity-complex Labelled Probes, ACLP)。 发展趋势:实验室常规技术和临床日常应 用的诊断技术。
组织学技术与染色方法

组织学技术与染色方法组织学技术是研究组织构造和生物学特性的基础。
在生物学、医学和病理学领域,人们广泛应用组织学技术来研究细胞和组织的结构和功能。
染色方法是组织学技术中的一种重要方法,它可以改变组织的颜色和形态结构,从而使人们更加清晰地观察和研究组织。
本文将介绍组织学技术和染色方法的相关内容。
一、常规组织学技术常规组织学技术是指在组织学和病理学研究中常用的组织学技术,主要包括固定、包埋、切片和染色等步骤。
其中,固定是针对活体组织的一种处理方法,用于保持组织的形态结构和化学结构,同时杀死细胞,以避免组织或细胞的萎缩变形。
主要方法有酸性酒精、福尔马林等。
包埋是将固定后的组织放入合适的包埋剂中,使组织变硬,便于制备切片。
切片是将包埋后的组织切成同样大小的薄片,然后染色或进行其他特殊处理,便于观察和诊断。
二、染色方法染色是组织学技术中的一项重要方法。
染色可以使组织或细胞的不同结构和化学成分显示出不同的颜色,从而方便人们观察和研究组织。
1. 常用染色方法(1)H&E染色H&E染色是组织学研究中最常用的染色方法之一。
该方法主要利用酸性染料和碱性染料的性质不同,在染色后能够将细胞核染成深蓝色,胞浆和细胞质染成淡粉红色,从而方便人们观察和区分不同的细胞类型和组织结构。
(2)伊红染色伊红染色是一种常用的组织学样本染色方法,主要用于染色血液和骨髓切片。
该方法主要利用伊红染料的亲和性,将细胞核染成红色或紫色,细胞质和其他组织及细胞结构则染成红色,能够明显突出血液细胞和骨髓组织结构。
(3)PAS染色PAS染色是糖和糖蛋白类物质的特异性染色方法,主要用于组织中糖和糖蛋白的检测和定量。
该方法主要利用PAS染料与糖类物质形成复合物的性质,将糖染成淡红色或玫瑰红色。
2. 新兴染色技术(1)免疫组化染色免疫组化染色技术是一种利用抗体与特定抗原相互作用的特异性染色方法。
该技术可以检测和鉴定组织或细胞中特定的蛋白质、抗原等,从而在诊断和治疗等方面具有非常重要的应用价值。
荧光原位杂交实验具体步骤及详细说明

荧光原位杂交实验具体步骤及详细说明荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)是一种用于确定DNA或RNA序列在细胞或组织中的位置的技术。
下面将详细介绍荧光原位杂交的具体步骤和相应的详细说明。
1.细胞准备首先,需要准备细胞样本。
可以选择使用原代细胞,细胞悬液或切片等。
2.固定将细胞固定在载玻片或载玻片上面。
固定通常使用的试剂是乙酸乙酯和甲醇的混合物,通常比例为1:33.水合将载玻片中的组织或细胞水合处理。
这一步可以通过将载玻片浸泡在去离子水或缓冲液中进行。
4.处理将载玻片进行预处理,以使DNA或RNA序列更易于杂交。
常用的预处理方法有:-煮沸:将载玻片浸泡在2×SSC(1×SSC:0.15MNaCl,0.015MNa3C6H5O7·2H2O,pH7.0)中,然后置于热盖板上加热至100°C,持续约10-20分钟。
-碱性水解:将载玻片浸泡在10%NaOH中,进行碱性水解,然后在盐溶液中冲洗。
5.杂交探针准备荧光探针或荧光标记的引物。
探针的选择取决于要检测的DNA或RNA序列。
探针的设计通常基于目标序列的序列信息,并且通过化学修饰和荧光标记以增加其杂交效率和检测灵敏度。
6.杂交将探针加到载玻片上的样本上,并与目标序列进行杂交。
杂交过程中,探针与目标序列进行互补配对,形成探针-目标复合物。
杂交的温度取决于探针的碱基组成和目标序列的GC含量。
7.洗涤将载玻片在洗涤缓冲液中进行洗涤,以去除未与目标序列杂交的探针。
8.检测使用荧光显微镜观察载玻片上的标记。
荧光标记的探针将通过荧光显微镜检测获得荧光信号。
根据荧光信号的数量和强度,可以确定目标序列的位置和数量。
9.成像和分析通过拍摄荧光显微镜图像来记录荧光信号。
使用图像处理软件进行图像分析,包括亮度分析和定量信号分析。
总结:荧光原位杂交是一种用于确定DNA或RNA序列在细胞或组织中位置的强大技术。
原位杂交原理及具体操作

原位杂交原理及具体操作 Prepared on 24 November 2020原位杂交实验原理与方法一、目的本实验的目的是学会原位杂交的使用方法。
了解各种原位杂交的基本原理和优缺点。
二、原理原位杂交组化(简称原位杂交,in situ hybridization histochemistry;ISHH)属于分子杂交的一种,是一种应用标记探针与组织细胞中的待测核酸杂交,再应用标记物相关的检测系统,在核酸原有的位置将其显示出来的一种检测技术。
原位杂交的本质就是在一定的温度和离子浓度下,使具有特异序列的单链探针通过碱基互补规则与组织细胞内待测的核酸复性结合而使得组织细胞中的特异性核酸得到定位,并通过探针上所标记的检测系统将其在核酸的原有位置上显示出来。
当然杂交分子的形成并不要求两条单链的碱基顺序完全互补,所以不同来源的核酸单链只要彼此之间有一定程度的互补顺序(即某种程度的同源性)就可以形成杂交双链。
探针的种类按所带标记物可分为同位素标记探针和非同位素标记探针两大类。
目前,大多数放射性标记法是通过酶促反应将标记的基因掺入DNA中,常用的同位素标记物有3H、35S、125I和32P。
同位素标记物虽然有灵敏性高,背底较为清晰等优点,但是由于放射性同位素对人和环境均会造成伤害,近来有被非同位素取代的趋势。
非同位素标记物中目前最常用的有生物素、地高辛和荧光素三种。
探针的种类按核酸性质不同又可分为DNA探针、cDNA探针、cRNA探针和合成寡核苷酸探针。
cDNA探针又可分为双链cDNA探针和单链cDNA探针。
原位杂交又可分为菌落原位杂交和组织原位杂交。
菌落原位杂交(Colony in situ hybridization)菌落原位杂交是将细菌从培养平板转移到硝酸纤维素滤膜上,然后将滤膜上的菌落裂菌以释出DNA。
将NDA烘干固定于膜上与32P标记的探针杂交,放射自显影检测菌落杂交信号,并与平板上的菌落对位。
组织原位杂交(Tissue in situ hybridization)组织原位杂交简称原位杂交,指组织或细胞的原位杂交,它与菌落的原位杂交不同。
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原位杂交组织化学技术的基本方法一、核酸分子杂交技术1961年Hall开拓了液相核酸杂交技术的研究,其基本原理是利用核酸分子单链之间有互补的碱基顺序,通过碱基对之间非共价键的形成,出现稳定的双链区,形成杂交的双链。
自此以后,由于分子生物学技术的迅猛发展,特别是70年代末到80年代初,分子克隆">克隆、质粒和噬菌体DNA的构建成功,核酸自动合成仪的诞生,大大丰富了核酸探针的来源,新的核酸分子杂交类型和方法不断涌现。
按其作用方式可大致分为固相杂交和液相杂交两种:液相杂交是指参加反应的两条核酸链都游离在溶液中,而固相杂交是将参加反应的一条核酸链固定在固体的支持物上常用的有硝酸纤维素滤膜,其它如尼龙膜、乳胶颗粒和微孔板等),另一条参加反应的核酸链游离在溶液中。
固相杂交有菌落原位杂交(colony in situ hybri dization)、斑点杂交法(Dot blot)、Southern印迹杂交(Southern blot)、Northern印迹杂交( N orthern blot)和组织原位杂交(Tissue in situ hybridization),即原位杂交组织化学技术和原位杂交免疫细胞化学技术。
液相分子杂交技术包括吸附杂交、发光液相杂交、液相夹心杂交和复性速率液相分子杂交等。
二、原位杂交组织化学技术的由来及发展原位杂交组织(或细胞)化学技术简称原位杂交(In situ hybridization),如上所述,属于固相核酸分子杂交的范畴。
但它区别于固相核酸分子杂交中的任何一种核酸分子杂交技术。
菌落杂交系细菌裂解释放出DNA,然后进行杂交。
Southern印迹杂交法是以鉴定DNA中某一特定的基因片段,而Norhtern印迹杂交法是用以检测某一特定的RNA片段的。
它们都只能证明该病原体、细胞或组织中是否存在待测的核酸而不能证明该核酸分子在细胞或组织中存在的部位。
1969年美国耶鲁大学Gall和Pardue首先用爪蟾核糖体基因探针与其卵母细胞杂交,确定该基因定位于卵母细胞的核仁中。
与此同时,Buongiorno– Nardell i和Amaldi, John及其同事等相继利用同位素标记核酸探针进行了细胞或组织的基因定位,从而创造了原位杂交细胞或组织化学技术。
Orth(1970)应用3H标记的兔乳头状瘤病毒cRNA探针与兔乳头状瘤组织的冰冻切片进行杂交,首次用原位杂交检测了病毒DNA在细胞中的定位,但当时的工作多采用冰冻组织切片或培养细胞,探针均采用同位素标记。
由于同位素标记探针具有放射性既污染环境,又对人体有害,且受半衰期限制等缺点,科学工作者们开始探索用非放射性的标记物标记核酸探针进行原位杂交。
Bauman(1981)等首先应用荧光素标记cRNA探针做原位杂交,然后用荧光显微镜观察获得成功。
Shroyer(1982)报道用2,4二硝基苯甲醛(DNP)标记DNA探针,使该DNA探针具有抗原性,然后用兔抗DNP的抗体来识别杂交后的探针,最后经免疫过氧化物酶的方法来定位杂交探针。
这两种方法至今仍有采用,但因敏感度不够高,应用不够普遍。
Pezzella(1 987)创建了用磺基化DNA探针来做细胞或组织原位杂交的方法,其基本原理是使DNA探针的胞嘧啶碱基磺基化,利用单克隆">克隆抗体识别磺基化探针,再通过免疫组化方法显示结合的单克隆抗体,从而对杂交结合的探针进行定位。
本法的优点是磺基化DAN探针标记简便,不需作缺口平移标记,敏感度也较高。
但自生物素和高辛标记探针技术建立后,已有取而代之的趋势。
生物素标记探针技术是Brigat(1983)首先建立的,它利用生物素标记的探针在组织切片上检测了病毒DNA,通过生物素与抗生物素结合,过氧化物酶-抗过氧化物酶显示系统显示病毒DNA在细胞中的定位。
生物素标记探针技术目前已被广泛应用,特别是在病毒学和病理学的临床诊断中。
这种生物素标记技术又叫酶促生物素标记技术。
另一种叫光促生物素标记核酸技术,该技术是用光敏生物素(Photobiotin)标记核酸。
目前应用的光敏生物素有乙酸盐和补骨脂素生物素,它们都是由三个部分组成:光敏基团、连结臂和生物素(图20-1)。
在强光下,不需酶反应,光敏生物素的光敏基团即可与核酸中的碱基相结合。
光敏生物素标记核酸,方法简单,灵敏度也不低,但标记效率不高,每100~150个碱基才能标记一个生物素,对于短的基因探针特别是寡核苷酸探针不宜使用,以免因标记数过少而影响灵敏度(Forster et al 1985)。
近年来,地高辛(Digoxigonin)标记技术引起科技工作者的极大兴趣。
Boeringer Mannhem Bio-ch emisca于1987年将地高辛标记的有关试剂及药盒投放市场。
和其它非放射性标记物一样,地高辛较放射性标记系统安全,方便、省时间。
同时在敏感性和质量控制方面比生物素标记技术要优越,可以检测出人基因组DNA中的单拷贝基因。
地高辛标记法显示的颜色为紫蓝色(标记碱性磷酸酶-抗碱性磷酸酶显色系统),有较好的反差背景。
核酸探针根据标记方法的不同可粗略分为放射性探针和非放射性探针两类。
根据探针的核酸性质不同可分为DNA探针、RNA探针、cDNA探针、cRNA探针和寡核苷酸探针等。
DNA探针还有单链DNA(Single st randed, ssDNA)和双链DNA(Double stranded, dsDNA)之分(详见十九章)。
早期应用的主要是DNA探针,继之Temin在70年代研究致癌RNA病毒时制备了cDNA探针(complementary DNA),其基本原理是以RNA为模板,经逆转录酶(reverse transcriptase)又称为RNA指导的DNA聚合酶催化产生的。
该酶以R NA为模板,按照RNA的核苷酸顺序合成DNA,这一途径与一般遗传信息流的方向相反,故称逆转录。
CDNA 是指互补于mRNA的DNA分子。
RNA探针是将特异性的 cDNA片段插入含有相当的RNA聚合酶启动子的转录性载体。
这类载体包括pSP64和pSP65,它们具有不同的启动子在多克隆位点的各侧。
Psp64和pSP65在s P6启动子的多克隆位点的方向是不同的。
通过改变外源基因的插入方向或选用不同的RNA聚合酶,可以控制RNA的转录方向,即以哪条DNA链为模反转录RNA。
从而可以得到与mRNA同序列的同义RNA探针(Sens e probe)和与mRNA互补的反义RNA探针(antisense probe),又称互补RNA探针(complementary RNA probe , cRNA)。
通常用同义RNA探针做为反义RNA探针的阴性对照。
由于RNA探针是单链分子,所以它与靶序列的杂交反应极高。
有报告认为其杂交率高于DNA探针的8倍。
DNA合成仪的诞生使制造寡核苷酸探针成为可能,与上述探针不同的是寡核苷酸探针不是克隆性DNA探针,它是由DNA合成仪依照所需杂交的靶核苷酸序列合成的。
具有制造方便,价格低廉的优点,也可进行放射性与非放射性标记,但其特异性不如克隆性探针强,亦不如其杂交信号高。
原位杂交组织化学技术在近20年的发展可以说是飞跃的,其突出的特点是由分子遗传学研究提供的探针大量增加,探针生产的可靠性和速率大大发展了,更重要的是非放射性标记物的发展使原位杂交组织化学技术在不久的将来将和现今的免疫细胞化学技术一样成为实验室的常规技术和临床日常应用的诊断技术。
新的非放射性标记技术正在继续不断涌现。
Coulton(1991)建议将非放射性标记技术更名为亲合复合物标记技术(Affinity– Complex Labelled Probes, ACLP )。
因为“非( non)“在英文里是一个否定的名词,而且根据非放射性标记技术的原理是将一个标记物利用其亲合性,应用直接或间接的方法结合在核苷酸分子上。
原位杂交组织化学技术在生命科学的研究中可视为一项革命性的技术。
它使它们的研究从器官、组织和细胞水平走向分子水平。
为各个学科的研究带来突破性的进展。
其中特别突出的是细胞或组织的基因表达、染色体分析、病毒诊断和发育生物学。
我们在下节将详加叙述。
三、位杂交组织化学技术的基本方法如前所述,由于核酸探针的种类和标记物的不同,在具体应用的技术方法上也各有差异,但其基本方法和应用原则大致相同。
大致可分为:①杂交前准备,包括固定、取材、玻片和组织的处理,如何增强核酸探针的穿透性、减低背景染色等;②杂交;③杂交后处理;④显示(visual-ization):包括放射性自显影和非放射性标记的显色。
a)固定原位杂交组织化学技术(In Situ Hybridization Histochemistry, ISHH)在固定剂的应用和选择上应兼顾到三个方面:保持细胞结构,最大限度地保持细胞内DNA或RNA的水平;使探针易于进入细胞或组织。
DNA是比较稳定的,mRNA是相对稳定的但易为酶合成和降解。
RNA却绝然不同,非常容易被降解。
因此,对于DNA的定位来说,固定剂的种类和浓度并不十分重要。
相反,在RNA的定位上,如果要使RNA的降解减少到最低限度,那么,不仅固定剂的种类浓度和固定的时间十分重要,而且取材后应尽快予以冷冻或固定。
在解释ISHH的结果时应考虑到取材至进入固定剂或冰冻这段时间对RNA保存所带来的影响,因组织中mRNA的降解是很快的。
在固定剂中,最常用的是多聚甲醛。
和其它的固定剂(如戊二醛)不同,多聚甲醛不会与蛋白质产生广泛的交叉连接,因而不会影响探针穿透入细胞或组织。
其它如醋酸-酒精的混合液和Bouin’s固定剂也能获得较满意的效果。
对于mRNA的定位,我们常采用的方法是将组织固定于4%多聚甲醛磷酸缓冲液中1~2h,在冷冻前浸入15%蔗糖溶液中,置4℃冰箱过夜,次日切片或保存在液氮中待恒冷箱切片机或振荡切片机切片。
组织也可在取材后直接置入液氮冷冻,切片后才将其浸入4%多聚甲醛约1 0min,空气干燥后保存在-70℃。
如冰箱温度恒定,在-70℃可保存数月之久不会影响杂交结果。
在病理学活检取材多用福尔马林固定和石蜡包埋,这种标本对检测DNA和mRNA有时也可获得杂交信号,但石蜡包埋切片由于与蛋白质交叉连接的增加,影响核酸探针的穿透,因而杂交信号常低于冰冻切片。
同时,在包埋的过程中可减低mRNA的含量。
其它固定剂如应用多聚甲醛蒸汽固定干燥后的冷冻切片也可获得满意效果。
各种固定剂均有各自优缺点,如沉淀性(Precipitating)固定剂:酒精/醋酸混合液、Bouin’s液、Carn oy’s液等能为增加核酸探针的穿透性提供最佳条件,但它们不能最大限度地保存RNA,而且对组织结构有损伤。