常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍

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分子生物学 细胞生物学 蛋白生物学

分子生物学 细胞生物学 蛋白生物学

分子生物学、细胞生物学和蛋白生物学是生物学领域中极为重要的三大学科,它们相辅相成,共同构成了生命科学的重要组成部分。

本文将依次介绍这三个学科的基本概念和研究内容,旨在帮助读者更深入地了解这些学科的研究方向和发展趋势。

一、分子生物学1. 概念分子生物学是研究生物分子结构、功能及其相互作用的学科。

它主要研究生物分子的组成、性质、功能以及遗传信息的转移和表达等基本问题。

2. 研究内容分子生物学的研究内容包括DNA、RNA、蛋白质等生物分子的结构和功能、基因表达调控机制、遗传信息的传递和变异等。

在实际应用中,分子生物学还涉及到基因工程、DNA克隆、PCR技术等领域。

3. 发展趋势随着生物技术的不断发展和进步,分子生物学在新药研发、疾病诊断、农业生物技术等方面均有广泛的应用。

未来,分子生物学将继续在生物科学领域发挥重要作用,为人类健康和生存提供更多的帮助。

二、细胞生物学1. 概念细胞生物学是研究细胞结构、功能及其活动规律的学科。

它主要研究生物体内细胞的起源、结构、功能、代谢、增殖和分化等基本问题。

2. 研究内容细胞生物学的研究内容涉及细胞的形态学、生物化学、分子生物学等多个方面,主要包括细胞器的结构和功能、细胞信号传导、细胞增殖和凋亡等。

细胞生物学也与组织学、生理学等学科有着密切的关联。

3. 发展趋势细胞生物学在生物医学、生物工程、再生医学等领域有着广泛的应用,特别是在细胞治疗、干细胞技术、肿瘤治疗等方面具有重要意义。

未来,细胞生物学将继续深入研究细胞活动的机理及应用,为生物医学领域的发展做出更多贡献。

三、蛋白生物学1. 概念蛋白生物学是研究蛋白质结构、功能及其在生命活动中作用的学科。

它主要研究蛋白质的合成、折叠、修饰以及与其他生物分子的相互作用等基本问题。

2. 研究内容蛋白生物学的研究内容包括蛋白质的结构与功能关系、蛋白质质量控制、蛋白质在细胞内外的运输和定位等。

蛋白生物学还涉及蛋白质工程、蛋白质药物研发等应用领域。

生物科研实验方法大全

生物科研实验方法大全

生物科研实验方法大全一、引言生物科研实验是科学研究的重要组成部分,它为生物学理论的创新发展提供了有力支撑。

随着科学技术的进步,生物科研实验方法不断更新与发展,为研究者提供了丰富的研究手段。

本文将从生物科研实验的重要性、实验方法分类、实验技术及其应用、实验设计及优化、实验安全管理、实验成果与应用等方面进行全面阐述,以期为生物学研究工作者提供有益的参考。

二、生物科研实验方法分类生物科研实验方法繁多,以下列举了几大类常见的方法:1.分子生物学实验方法:包括PCR技术、基因测序技术、基因编辑技术等。

这些方法为研究基因表达、基因功能及基因调控提供了强大手段。

2.细胞生物学实验方法:如细胞培养、细胞转染、细胞染色、细胞冷冻切片等。

这些方法有助于深入研究细胞结构、功能及细胞间的相互作用。

3.生物化学实验方法:包括蛋白质分离纯化、蛋白质组学技术、代谢组学技术等。

这些方法在探究生物分子结构与功能、代谢通路及药物筛选等方面具有重要意义。

4.生理学实验方法:如电生理实验、生物传感器技术等。

这些方法有助于研究生物体内的生理过程及信号传导机制。

5.生态学实验方法:包括野外调查、生态模型构建、遥感技术等。

这些方法在研究生物与环境相互作用、生态系统功能及生物多样性保护等方面具有广泛应用。

三、实验技术及其应用随着生物科研实验技术的发展,许多创新方法为生物学研究带来了极大的便利。

以下列举了几种具有重要应用价值的实验技术:1.实时荧光定量PCR技术:用于精确检测基因表达水平,有助于研究基因在生物过程中的作用。

2.基因编辑技术:如CRISPR/Cas9系统,可实现基因的定点突变、敲除和敲入,为研究基因功能提供了强大工具。

3.细胞培养技术:用于研究细胞生长、分化、凋亡等过程,为药物筛选、细胞治疗等领域提供了基础。

4.蛋白质组学技术:如质谱技术,可用于鉴定蛋白质组成,揭示蛋白质相互作用网络,为研究生物系统提供重要信息。

5.代谢组学技术:用于研究生物体内代谢产物的组成和变化,有助于揭示代谢通路及生物过程中的调控机制。

细胞生物学和分子生物学技术的研究与应用

细胞生物学和分子生物学技术的研究与应用

细胞生物学和分子生物学技术的研究与应用细胞生物学和分子生物学技术作为现代生物学的两个主要分支之一,对医学、农业、工业等领域都有广泛的应用。

在这篇文章中,我们将介绍细胞生物学和分子生物学技术的研究与应用。

一、细胞生物学技术的研究与应用1. 细胞培养技术细胞培养技术是细胞生物学的基础技术之一,它可以将细胞从生物体中分离出来并在体外培养,方便观察及研究细胞的生长、分裂、分化和信号传递等生物学过程。

细胞培养技术被广泛应用于生物医学、药物研发和基础研究等领域。

2. 显微技术显微技术是细胞生物学中不可或缺的技术之一,包括光学显微镜、电子显微镜等。

显微技术可以帮助研究人员观察到微小的生物结构和细胞活动。

例如,利用荧光显微镜可以对细胞分子进行标记,从而了解它们在细胞中的分布和功能。

3. 流式细胞术技术流式细胞术技术可以分离、鉴定和分析细胞,它能够将单个或多组细胞快速、准确且可重复地鉴定或分离出来,从而方便从细胞群体中选择特定的细胞亚型进行进一步的研究。

流式细胞术技术被广泛应用于免疫学、细胞治疗、临床诊断等领域。

二、分子生物学技术的研究与应用1. DNA测序技术DNA测序技术是一种分析DNA序列的技术,它可以通过对DNA分子的测序来了解基因和遗传变异等方面的信息,从而推动基因组学、疾病研究和个性化医疗的发展。

DNA测序技术被广泛应用于生物学、医学、农业和环境科学等领域。

2. PCR技术PCR技术是一种体外扩增靶分子DNA的技术,它可以使微量的DNA片段迅速扩增到大量复制物,从而方便进行分子分析和检测。

PCR技术被广泛应用于基因检测、药物筛选、致病因子鉴定以及病原体检测等各个领域。

3. 基因编辑技术基因编辑技术可以通过修改基因组序列来改变细胞或生物的特性。

CRISPR/Cas9技术是目前应用最广泛的基因编辑技术,它可以对特定的基因进行准确而高效的编辑。

基因编辑技术被广泛应用于基因治疗、辅助生殖、农业改良等领域。

总之,细胞生物学和分子生物学技术的研究与应用推动了生命科学领域的发展和进步,对于促进人类健康和福利具有重要意义。

深入剖析医学专业中常见的实验技术和方法

深入剖析医学专业中常见的实验技术和方法

深入剖析医学专业中常见的实验技术和方法一、医学实验技术的分类与应用医学作为一门特殊的学科,其实验技术和方法在研究和治疗疾病中起着关键作用。

这些实验技术涉及到不同的领域和方向,包括分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学等。

本文将深入剖析医学专业中常见的实验技术和方法。

1. 分子生物学实验技术分子生物学是一门研究生命体内发生的化学变化以及基因组结构和功能的科学,其核心是DNA的提取、PCR扩增以及基因克隆等。

DNA提取可以通过多种方法进行,如酚-氯仿法、酵素法或者商业化试剂盒。

而PCR扩增则以稳定可靠的方式复制特定的DNA片段,并常用于基因突变筛查、基因表达检测等。

此外,在进行遗传工程方面,如构建重组蛋白表达载体或者基因敲除实验等,都需要运用到基因克隆技术。

2. 细胞生物学实验技术细胞是构成我们身体各个组织和器官的基本单位,因此细胞实验技术对于研究细胞的结构和功能至关重要。

在分离和培养细胞方面,可以采用组织块法、酶解法或者悬浮培养法。

一旦成功获得了体外培养的细胞,研究人员就可以进行多种实验,如细胞增殖和凋亡检测、蛋白质表达定量以及各种信号传导途径的研究等。

3. 遗传学实验技术遗传学是研究遗传物质如何在个体和种群间传播和改变的科学。

在遗传学中最为常见的方法之一是杂交杂交分析。

通过利用两株具有不同性状特征的个体进行配对杂交,并观察后代的性状并进行统计分析,可推断出某些基因是否与该性状相关联。

此外,在现代遗传学中,还经常运用到多态分子标记技术(如RAPD、SSR等)以及基因编辑技术(如CRISPR-Cas9),这些技术可以帮助科学家识别关键基因位点、探索潜在突变信息或者进行基因组改造。

4. 免疫学实验技术免疫学涉及到人体免疫系统如何与外界抗原相互作用以及产生相应的免疫反应。

在免疫学实验技术中,酶联免疫吸附试验(ELISA)是一种被广泛采用的方法,能够定量测量特定抗原或抗体的浓度。

此外,流式细胞术也是一项重要的实验技术,可对复杂混合细胞群体进行单细胞检测、荧光标记等高级分析。

细胞生物学实验技巧总结

细胞生物学实验技巧总结

细胞生物学实验技巧总结细胞生物学是一门研究细胞结构、功能和生命过程的学科,实验是探索和验证细胞生物学理论的重要手段。

为了更好地进行细胞生物学实验,我们需要掌握一些实验技巧和方法。

本文将总结一些常用的细胞生物学实验技巧,帮助读者更好地开展相关实验。

一、细胞培养技巧1. 细胞选取与分离:在细胞培养实验中,正确选择和分离细胞是非常重要的。

首先,根据实验的要求选择适当的细胞系或原代细胞。

其次,使用无菌技术将细胞转移到培养皿中,并确保培养容器的无菌状态。

2. 培养基的配制:细胞培养基的配制要根据细胞类型和实验要求进行合理的选择。

通常包括基础培养基和补充物。

在配制过程中,要注意严格按照要求添加培养基成分,保证培养基的质量。

3. 细胞培养条件的控制:细胞的生长和繁殖需要特定的环境条件。

在培养细胞的过程中,要注意控制温度、湿度和二氧化碳浓度等参数。

此外,定期更换培养基,并检查细胞的形态和活性。

二、细胞染色技巧1. 原位染色:原位染色是观察细胞形态和分子定位的重要方法。

其中,荧光原位杂交技术(FISH)可以用来检测基因的表达和定位。

使用特定的探针与目标DNA高度特异地结合,然后使用荧光探针显色,利用荧光显微镜观察染色体和核酸分子的位置。

2. 免疫染色:免疫染色是通过特异性抗体与目标分子结合,然后使用荧光标记的二抗进行检测,用于检测蛋白质的定位和表达。

在进行免疫染色时,需要注意选择适当的抗体和染色方法,并进行有效的洗涤步骤,以避免非特异性染色。

三、细胞分离和提取技巧1. 胞内蛋白提取:细胞内的蛋白质提取是许多分子生物学研究的基础。

为了获得高质量的胞内蛋白样品,可以使用细胞裂解缓冲液使细胞破碎,并添加蛋白酶抑制剂来保护蛋白质免受降解。

此外,离心操作可以用来去除细胞碎片和细胞器。

2. DNA/RNA的提取与纯化:DNA/RNA分离是研究基因组和转录组的重要步骤。

对于DNA的提取,可以使用DNA提取试剂盒,按照说明书进行提取和纯化。

分子生物学与细胞生物学实验基本技术

分子生物学与细胞生物学实验基本技术

分子生物学与细胞生物学实验基本技术2005-02实验一组织块培养法一、目的学习原代培养方法,从供体取得组织细胞后在体外进行的首次培养。

二、概述组织块培养法是常用的、简便易行和成功率较高的原代培养方法。

可以采用剪切法,即将组织块剪切成小块后,接种于培养瓶,组织小块贴壁24h或更长时间后,细胞就从组织四周游出。

但由于在反复剪切和接种过程中对组织块的损伤,并不是每个小块都能长出细胞。

用于组织块培养的培养瓶可根据不同细胞生长的需要作适当处理,如预先涂以胶原薄层,以利于上皮样细胞等的生长。

(本节以新生牛主动脉平滑肌培养为例)三、材料(一)仪器1.净化工作台2.恒温水浴箱3.冰箱(4℃、-20℃)4.倒臵相差显微镜5.培养箱(二)玻璃器皿1.培养皿(Φ100mm)2.吸管(弯头)3.烧杯(500ml、200ml、10ml)4.广口试剂瓶(500ml)5.玻璃瓶(250ml、100ml)6.培养瓶7.废液缸(三)塑料器皿1.吸头2.枪头3.胶塞4.EP管(四)其他物品1.微量加样枪2.眼科组织剪(直尖、弯)3.眼科组织镊(直、弯)4.12.5cm组织镊(无钩、1×2钩)5.25cm敷料镊(无钩)6.止血钳(18cm直纹式、12.5cm直纹式、弯纹式)7.解剖剪(五)试剂1.D-Hanks液2.小牛血清3.RPMI16404.双抗(青霉素、链霉素)5.1N HCl6.7.4%NaHCO3四、操作步骤1.取材:打开胸腔,无菌操作下取出主动脉胸段,浸到预先配制好的含双抗(500u/ml青、链酶素)的D-Hanks液中漂洗。

2.组织的冲洗、修剪:取出主动脉,用锋利的剪刀修剪除去周围组织,再用D-Hanks冲洗主动脉3次,除去血块及杂组织等。

3.平滑肌组织分离:纵向剖开主动脉,撕下主动脉内层,取主动脉中层的平滑肌组织,无血清RPMI1640漂洗3次。

4.剪切:将平滑肌组织用锋利的眼科剪反复剪切至剪成1mm3小块,在剪切过程中,可以适当向组织中滴加1~2滴培养液,以保持湿润。

生物学中的细胞生物学与分子生物学研究

生物学中的细胞生物学与分子生物学研究

生物学中的细胞生物学与分子生物学研究细胞生物学与分子生物学是生物学领域中两个重要的研究方向。

它们从不同的角度探索着细胞的结构、功能和生理过程,推动着生物科学的发展。

细胞生物学是研究细胞结构、功能、生理过程以及生命现象的学科。

细胞是构成生物体的基本单位,细胞内有许多器官和结构,它们协同工作,维持着细胞的正常功能。

细胞生物学研究的重点主要包括细胞的组成、分裂、增殖、运动、分化以及细胞膜的结构与功能等。

细胞生物学的研究方法多种多样。

常用的方法包括光学显微镜观察、电子显微镜观察、细胞培养、流式细胞仪、蛋白质分析和细胞生物学实验等。

其中,先进的显微镜技术为细胞内分子和结构的观察提供了有力工具,使得细胞生物学研究逐渐深入到细胞的微观领域。

分子生物学是研究生物体分子结构与功能的学科。

它主要研究生物体内分子的组成、结构、功能以及生物体与环境之间的相互作用等各个层面。

分子生物学从分子水平上解析了生命的奥秘,揭示了生物体内基因的传递、表达和调控机制。

DNA是分子生物学的重要研究对象之一。

DNA携带了生物个体的遗传信息,是细胞内基因的存储库。

通过DNA的复制、转录和翻译过程,基因信息得以传递,并转化为蛋白质的形式。

因此,分子生物学研究基因的结构、功能及其调控是十分重要的。

分子生物学利用一系列的实验技术来解析生物体内分子的结构和功能。

其中,PCR技术、DNA测序技术、基因克隆技术、电泳技术等在分子生物学研究中起到了关键作用。

这些技术的应用使得科学家们可以更加深入地研究生物体内分子的特性与作用。

细胞生物学与分子生物学研究互为补充。

细胞生物学研究的是细胞作为生物体内基本单位的结构与功能,而分子生物学则研究组成细胞的分子的结构和功能。

两者的交叉研究促进了彼此的发展,推动了生物学科的不断进步。

通过细胞生物学与分子生物学的研究,科学家们在许多领域取得了丰硕的成果。

例如,在医学领域,细胞生物学和分子生物学的研究成果为疾病的诊断和治疗提供了重要的依据。

细胞生物学和分子生物学

细胞生物学和分子生物学

细胞生物学和分子生物学是生物学的两个重要分支,它们研究的是生命的基本单位——细胞和组成细胞的分子。

细胞生物学主要探究细胞的结构、功能、繁殖和演化等方面,而分子生物学则研究生物分子的结构、功能和相互作用等方面。

本文将对这两个领域进行深入探讨。

一、细胞生物学细胞是所有生物的基本单位,所有的生命现象都是由细胞完成的。

细胞生物学的研究对象就是细胞。

细胞结构可以分为细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器四个主要部分。

其中,细胞膜是细胞的外层,它具有选择性通透性,可以控制物质的进出;细胞质是细胞内的液体环境,可以将细胞器连接起来;细胞核是包含着基因物质的核心,它控制了细胞的生长、分化和复制;细胞器则是细胞内各种功能区域,包括内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体等。

除了细胞结构,细胞生物学还研究细胞功能、繁殖和演化等方面。

细胞在维持生命活动的过程中需要进行各种代谢反应,包括蛋白质合成、能量代谢、物质运输等。

此外,细胞的繁殖方式包括有丝分裂和减数分裂两种,前者产生两个完全相同的细胞,后者产生四个具有基因重组的细胞。

细胞生物学也研究了细胞演化的过程,由原核细胞进化为真核细胞是一个历经漫长岁月才得以实现的重要过程。

二、分子生物学分子生物学是研究生物分子的结构、功能和相互作用等方面,它的研究对象主要是蛋白质、核酸和碳水化合物等生命的主要分子。

蛋白质是细胞中最重要的分子之一,它们具有广泛的功能,包括酶的作用、受体的识别、细胞骨架的维持等。

核酸是生命活动的基础分子,DNA是所有生物体遗传信息的载体,RNA是蛋白质合成所需的信息转移分子。

分子生物学的研究内容非常丰富,包括各种生物分子的结构和性质,它们之间的相互作用以及参与代谢的分子机制等。

例如,DNA的双螺旋结构和碱基配对是遗传信息的基础,而蛋白质的三级结构决定了它们的功能。

此外,分子生物学还研究蛋白质合成的分子机制,包括遗传密码的识别和翻译等。

三、的联系和应用是紧密相关的两个学科,它们相互依存,相互影响。

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常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍 (2011-04-23 11:01:29)转载▼标签:分子生物学细胞生物学常用实用技术基本实验室技术生物学实验教育常用的分子生物学基本技术核酸分子杂交技术由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性,它已成为分子生物学中最常用的基本技术,被广泛应用于基因克隆的筛选,酶切图谱的制作,基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。

其基本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下(适宜的温室度及离子强度等)可按碱基互补原成双链。

杂交的双方是待测核酸序列及探针(probe),待测核酸序列可以是克隆的基因征段,也可以是未克隆化的基因组DNA和细胞总RNA。

核酸探针是指用放射性核素、生物素或其他活性物质标记的,能与特定的核酸序列发生特异性互补的已知DNA或RNA片段。

根据其来源和性质可分为cDNA探针、基因组探针、寡核苷酸探针、RNA探针等。

固相杂交固相杂交(solid-phase hybridization)是将变性的DNA固定于固体基质(硝酸纤维素膜或尼龙滤膜)上,再与探针进行杂交,故也称为膜上印迹杂交。

斑步杂交(dot hybridization)是道先将被测的DNA或RNA变性后固定在滤膜上然后加入过量的标记好的DNA或RNA探针进行杂交。

该法的特点是操作简单,事先不用限制性内切酶消化或凝胶电永分离核酸样品,可在同一张膜上同时进行多个样品的检测;根据斑点杂并的结果,可以推算出杂交阳性的拷贝数。

该法的缺点是不能鉴定所测基因的相对分子质量,而且特异性较差,有一定比例的假阳性。

印迹杂交(blotting hybridization)Southern印迹杂交:凝胶电离经限制性内切酶消化的DNA片段,将凝胶上的DNA 变性并在原位将单链DNA片段转移至硝基纤维素膜或其他固相支持物上,经干烤固定,再与相对应结构的已标记的探针进行那时交反应,用放射性自显影或酶反应显色,检测特定大小分子的含量。

可进行克隆基因的酶切图谱分析、基因组基因的定性及定量分析、基因突变分析及限制性长度多态性分析(RELP)等。

Northern印迹杂交:由Southerm印杂交法演变而来,其被测样品是RNA。

经甲醛或聚乙二醛变性及电泳分离后,转移到固相支持物上,进行杂交反应,以鉴定基中特定mRNA分子的量与大小。

该法是研究基因表达常用的方法,可推臬出癌基因的表达程度。

差异杂交(differential hybridization)是将基因组文库的重组噬菌体DNA转移至硝酸纤维素膜上,用两种混合的不同cDNA 探针(如:转移性和非转移性癌组织的mRNA逆转录后的cDNA)分别与滤膜上的DNA杂交,分析两张滤膜上对应位置杂交信息以分离差异表达的基因。

适用于基因组不太复杂的真核生物(如酵母)表达基因的比较,假阳性率较低。

但对基因组非常复杂的盐酸核生物(如人),则因工作量太大,表达的序列所占百分比较低(仅5%左右),价值不大。

cDNA微点隈杂交(cDNA microarray hybridization)是指将cDNA克隆或cDNA的PCR产物以高度的列阵形式排布并结合于固相支持物上(如:尼龙膜或活化的载玻片)以微点阵,然后用混合的不同DNA探针与微点阵上的DNA进行杂交。

再利用荧光、化学发光、共聚焦显微镜等技术扫描微点阵上的杂交信息。

它比差异杂交技术的效率高、速度快、成本低,适用于大规模的分析。

已成商品问世。

其缺点是无法克服保守的同源序列及重序对杂交信息的干扰。

寡核苷酸微点隈杂交(oligonucleotide microarray hybridization)是在特殊的固相支持物上原位合成寡核苷酸,使它共价结合于支持物表面,与平均长度为20-50nt的混合RNA或cDNA探针进行杂交,以提高杂交的特异性和灵敏度。

应用共聚焦显微镜可检测跨越三个数量级的杂交信息。

适用于低丰度mRNA的检测,以区分基因家族不同成员的差异表达特征,或鉴定同一转录在不同组织和细胞中的选择性剪接。

但有工作量较大、成本较高、速度较慢等弱点。

液相杂交(solution hbridization)指使变性的待测核酸单链与放射笥核素标记的已知的酸单链(探针)在溶液中保温,使之形成杂交复合物。

反应结束后,用羟磷灰石法或酶解法将未被杂交的单链和杂交双链分开,然后结膈后在杂妆分子中的探针量,就可推算出被测的核酸量。

递减杂交(subtractive hybridizatio)是利用两种来源一致而功能不同的组织细胞提取mRNA(或逆转录成的cDNA),在一定的条件下以过量的驱动mRNA或cDNA与测试的单链cDNA或mRNA进行液相杂交,通过羟基磷灰石柱层析筛选除去两者间同源的杂交体。

经多轮杂交策选、除去两者之间相同的基因成分,保留特异表达的目的基因或工基因片段。

以后者筛选cDNA 文库,可获得特异表达的目的基因cDNA全长序列。

核酸原位杂交用特定标记的已知顺序核酸作为探针与细胞级或组织切片中核酸进行复性杂交并对其实行检测的方法,称为核酸原位杂交(nucleic acid hybridization in situ)。

用来检测DNA在细胞核或染色休上的分布,与细胞内RNA进行杂交以研究该组织细胞中特定基因表达水闰;还用于细胞、组织中有无特异性菌、病毒检测的研究。

该法的优点是特异性高,可精确定位;能在成分复杂的组织中进行单一细胞的研究而不受同一组织中其他成分的影响;不需要从组织中提取核酸,对于组织中含量极低的靶序列有极高的敏感性;并可完整地保持组织与细胞的形态。

因此被广泛应用于医学生物学的研究,如基因定位、基因制失,基因易位、特异基因整合部物色检测等研究。

近年来由定性发展到定量,方法更为完善。

DNA分子克隆技术(也称基因克隆技术)在体外将DNA分子片段与载体DNA片段连接,转入细胞获得大量拷贝的过程中DNA分子克隆(或基因克隆)。

其基本步骤包括:制备目的基因→将目的基因与载体用限制性内切酶切割和连接,制成DNA重组→导入宿主细胞→筛选、鉴定→扩增和表达。

载体(vecors)在细胞内自我复制,并带动重组的分子片段共同增殖,从而产生大量的DNA分子片段。

主要目的是获得某一基因或NDA片段的大量拷贝,有了这些与亲本分子完全相同的分子克隆,就可以深入分析基因的结构与功能,随着引入的DNA片段不同,有两种DNA库,一种是基因组文库(genomic library),另一种是cDNA库。

载体所谓载体是指携带靶DNA片段进入宿主细胞进行扩增和表达的工具。

细菌质粒是一种细菌染色体外小型双链环状结构的DNA,分子大小为1-20kb,对细菌的某些代谢活动和抗药性表型具有一定的作用。

质粒载体是在天然质粒的基础上人工改造拼接而成。

最常用的质粒是pBR322。

噬菌体(phaeg)噬菌体是感染细菌的病毒,按其生活周期分为溶菌型及溶原型两型。

用野生型λ噬菌体改造和构建的噬菌体载体是线性双链DNA,基因组约为50kb,最常用的哓菌体为λDNA及其衍生系列。

黏性质粒(cosmid)是由质粒与噬菌体λDNA组成的一种4-6kb的环状杂种DNA。

表达型载体将上述细菌质粒载体或噬菌体载体接上启动基因及多聚核糖体的基因序列组成了表达型载体。

基因库的建造含有某种生物体全部基历的随机片段的重组DNA克隆群体,其含有感光趣的基因片段的重组子,可以通过标记探针与基因库中的重组子杂交等方法而筛选出来,所得到的克隆经过纯化和扩增,可用于进一步的研。

其主步骤包括:(1)构建基因库迅速的载体;(2)DNA片段的制备;(3)DNA片段与载体DNA的连接;(4)包装和接种。

cDNA库的建造是指克隆的DNA片段,是由逆转录酶自mRNA制备的cDNA。

cDNA库包括某特定细胞的全部cDNA克隆的文库,不含内含子。

特异基因的筛选常用的方法有:(1)克隆筛选即探针筛选法;(2)抗体检测法,检测其分泌蛋白质来筛选目的基因;(3)放射免疫筛选法,查出分泌特异抗原的基因;(4)免疫沉淀法,进行特异基因的筛选。

核酸序列测定DNA的碱基序列决定着基因的特性,DNA序列分析(测序,sequencing)是分子生物学重要的基本技术。

无论从基因库中筛选的癌基因或经PCR法扩增的基因,最终均需进行核酸序列分析,可藉以了解基因的精细结构,获得其限制性内切酶图谱,分析基因的突变及对功能的影响,帮助人工俣成基因、设计引物,以及研究肿瘤的分子发病机制等。

测序是在高分辨率变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术的基础上建立起来的。

目前最常用的方法有Maxam-Gilbert的化学降解少和Sanger的双脱氧法等,近年来已有DNA序列自动测定仪问世。

化学降解法是在DNA的片段的5`端标记核素,然后用专一性化学试剂将DNA特异地降解,在电泳和自显影后,可得到从标记端延伸的片段供测读序列和进行比较。

一般能读出200-250个核苷酸序列。

双脱氧法是采用核苷酸链终止剂,如:2`,3`-双脱氧核苷三磷酸ddNTP(如ddTTP、ddTTP、ddGTP和ddCTP中的一种)掺入到DNA链中以终止链的延长,与掺入4种正常的dNTP的混合物分成四组进行反应,这样可得到一组结尾长衙不一、不同专一性核苷酸链终止剂结尾的DNA片段,经凝胶电泳分离和放射自显影,可读出合成的DNA核苷酸序列,根据碱基互补原则,可推算出模板DNA分子的序列。

化学降解法只需一化学试剂,重复性好,容易掌握;而双脱氧法需单链模板、特异的寡核苷酸引物及高质量的DNA聚合酶,便随着M13噬菌体载体的发明和运用,合成的引物容易获得,测序技术不断改进,故此法已被广泛应用。

基脱氧法的自动激光荧光测序仪,使测工作更快速和简便,而且保证高度重复性。

至于RNA测序现大多采用将mRNA逆转录成cDNA后同测序,然后反推RNA序列聚合酶链反应技术聚合酶链反应技术简称PCR技术,是一种利用DNA变性和复性原理在体外进行特定的DNA片断高效扩增的技术,可检出微量靶序列(甚至少到1个拷贝)。

在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在的条件下依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应。

仅需用极少量模板,在一对引物介导下,在数小时内可扩增至100万-200万份拷贝。

PCR反应分三步:变性、退火及延伸。

以上三步为一循环,每一循环的产物作为下一个的模板,这样经过九小时的循环,每一循环的产物作为下一个循环的模板,这样经过数上时的循环后,可得到大量复制的特异性DNA片段。

反应条件一般为94℃变性30秒,55℃退火30秒,70-72℃延伸30-60秒,共进行30次循环左右,最后再延伸72℃5分钟,4℃冷却终止反应。

1.逆转录PCR(RT-PCR)用来扩增RNA的方法。

2.竞争逆转录PCR(competitive reverse transcription-polymerase chain rection C-RT-PCR)低丰度RNA定量的好方法。

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