基因克隆的技术
基因克隆技术及其在疾病治疗中的应用

基因克隆技术及其在疾病治疗中的应用自从科学家在1996年成功地克隆了一只羊,这一项技术已经在生物技术领域中得到了广泛的应用。
基因克隆技术是指利用生物技术方法来复制与产生相同基因的过程,而且这个过程并不涉及到生殖。
这项技术的出现为我们研究人类基因提供了可能,也能用来治疗一些疾病。
基因克隆技术基因克隆技术主要是利用DNAmolecule中的基因序列复制得到新的DNA片段。
这个过程需要将基因序列放入到一个细胞中然后将其复制得到足够数量的DNA。
这个过程中需要使用许多工具,如PCR(polymerase chain reaction)技术或DNA聚合酶。
同时,这个过程是具有时间和成本的,实验室的研究人员需要精确地进行实验室操作和遵循实验协议,以确保实验的可靠性和有效性。
它有许多应用,如在药物生产、基因工程和给疾病患者做基因治疗中。
它为医学领域提供了许多可能性。
基因克隆技术在疾病治疗中的应用基因克隆技术在生物技术研究领域中应用非常广泛,可进行基因治疗,如肝、肌肉、心脏等器官疾病,还可预防某些疾病的发生。
其中,基因治疗是基于人类基因的一种新疗法,可以通过更改患者的基因来治疗疾病。
基因治疗是一个诱人的想法,它能够治愈许多难治性疾病。
但是,由于该技术仍处于发展阶段,我们还没有发现用这种方式治疗所有疾病的方法。
目前研究的重点集中在一些对人类生存最重要的疾病研究上。
目前有一些使用基因克隆技术治疗疾病的案例,常见的例子有:严重免疫缺陷综合征(SIDS)、透明质酸病、血友病、囊性纤维化等。
血友病是一种血液疾病,患者因为凝血因子不足而面临出血等问题。
通过基因治疗,科学家可以增加病人体内的凝血因子,从而治愈疾病。
在囊性纤维化治疗中,如果我们使用传统的药物,治疗效果并不好。
因此,科学家们将基因疗法作为一种新方法来治疗这种疾病。
通过基因治疗,科学家可以改善患者肺内表皮细胞囊泡的功能,并通过增强纤毛运动来减轻症状。
总的来看,基因治疗可以使得医生们治疗许多疾病有更多选择,对于一些急性疾病治疗会更有利。
基因克隆的技巧

基因克隆的技巧
基因克隆是生物学研究中常用的技术之一,它可以将感兴趣的基因从一个生物体中复制到另一个生物体中。
以下是基因克隆的一些常见技巧:
1. DNA提取:从源生物体中提取目标基因的DNA。
常见的方法包括溶解细胞膜、蛋白质降解和碱解。
2. 剪切和黏贴:利用限制酶(也称为内切酶)剪切目标DNA,并在相应的酶切位点上黏合连接,形成重组DNA。
3. DNA扩增:通过聚合酶链式反应(PCR)或其他扩增方法,复制目标DNA 片段,以获得足够数量的DNA进行后续实验。
4. 重组载体构建:将目标DNA插入载体DNA,形成重组载体。
载体可以是质粒、噬菌体或其他类型的DNA。
常见的方法包括限制酶消化和连接、启动子和终止子的选择,以及DNA酶切和黏接。
5. 转化:将重组载体导入宿主细胞。
常见的方法包括化学法、电穿孔法和基因枪法。
6. 筛选:使用适当的筛选标记(例如抗生素抗性基因)鉴定并筛选成功转化的细胞。
7. 分离和培养:分离并培养选出的转化细胞,以获得包含目标基因的克隆。
这些技巧在基因克隆中被广泛使用,但具体的操作和条件可能会因实验需求和研究对象而有所不同。
基因克隆技术名词解释

基因克隆技术名词解释基因克隆技术是指通过人工手段将一个生物体的基因从其源生物体中抽取并插入到另一个宿主生物体中的过程。
以下是一些基因克隆技术的常见术语的解释:1. DNA复制(DNA replication):在细胞分裂或基因克隆过程中,DNA的双链被解开,通过酶的作用,在每个单链上合成一条新的互补链,从而产生两条完全相同的DNA分子。
2. 基因库(gene library):基因库是一个储存基因序列的集合,通常通过将DNA分子从一个组织或生物提取出来,并将其插入到载体(如细菌或酵母)中来构建。
3. 重组DNA技术(recombinant DNA technology):重组DNA技术是一种通过将不同来源的DNA片段连接到一起来生成新的DNA分子的方法。
这种方法可用于将特定基因插入宿主生物体的基因组中。
4. 基因放大(gene amplification):基因放大是指通过体外复制方法制备大量特定DNA序列的过程,如聚合酶链式反应(PCR),从而获得足够量的DNA来进一步研究。
5. 基因表达(gene expression):基因表达是指基因通过转录和翻译的过程产生功能性蛋白质的过程。
基因克隆技术可以用于将外源基因(来自其他物种)插入宿主生物体的基因组中,从而使宿主生物体表达该基因及其编码的蛋白质。
6. 表达载体(expression vector):表达载体是一种DNA分子,其中包含了一个外源基因的表达序列,如启动子、转录终止子和转录调控元件等。
表达载体可以在宿主生物体中将外源基因表达出来。
7. 选择标记(selection marker):选择标记是一种用于帮助筛选转化成功的宿主生物体的方法。
常用的选择标记包括耐抗生素基因,只有含有特定基因的宿主生物体才能在含有相应抗生素的培养基中生长。
8. 基因敲除(gene knockout):基因敲除是指通过特定的基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)来使宿主生物体中的特定基因失去功能。
基因克隆技术的原理与方法

基因克隆技术的原理与方法在人类历史上,基因一直是科学家们探究的热点之一。
随着科技的不断发展,基因克隆技术逐渐被应用于生物医学和生命科学领域,成为这个领域的重要组成部分。
那么,基因克隆技术的原理和具体方法是什么呢?基因克隆技术的原理基因克隆技术是指通过分子生物学技术,将特定的DNA序列复制并扩增,最终得到大量相同的DNA片段的过程。
在这个过程中,使用的主要技术是PCR和DNA重组技术。
PCR(聚合酶链式反应)是一种将小段DNA片段扩增为大量DNA的技术。
它是一种非常高效的DNA复制方法,经过多次扩增可以得到数百万、数千万甚至数十亿倍的DNA。
DNA重组技术是一种将两个不同种类DNA片段组合成一个新的DNA分子的方法。
这个过程通常包括三个步骤:1)通过限制性内切酶切割DNA,得到特定的DNA片段;2)将这些DNA片段与载体DNA序列进行融合;3)通过转化或转染等方法将重组后的DNA引入宿主细胞中,让它开始复制。
利用PCR和DNA重组技术,科学家们可以快速扩增任何一种特定的DNA序列,或者将不同DNA序列进行组合重组,从而高效地制造出人工合成的DNA序列。
同时,这些技术还可实现基因靶向分析、疾病诊断、基因治疗等多种应用。
基因克隆技术的方法通过PCR和DNA重组技术,科学家们可以使用多种不同的方法实现基因克隆。
下面我们就来介绍一些常用的基因克隆方法。
1. 基本的基因克隆方法这种克隆方法包括PCR扩增和限制性内切酶切割,并且可以使用装载体如质粒或病毒来转化宿主细胞。
这种克隆方法常用于基因分析、疾病诊断中。
2. 聚合酶链式反应(PCR)法PCR法是一种基于DNA聚合酶在适当条件下的多次循环扩增DNA片段的技术。
具体步骤如下:将DNA分子用特定的引物扩增引导器识别特定的DNA,然后将扩增反应放到恒温器中进行放大,每循环一次会将扩增的DNA片段分裂成两条链,出现两个新的单链DNA前体,从而实现了DNA聚合。
3. 环状扩增法环状扩增法适用于小片段DNA的克隆,其具体步骤是:用引物识别特定的DNA,然后使用聚合酶以及低成本的环形引物扩增DNA片段。
基因的克隆方法大全

1.2.3 差异显示PCR〔DD RT-PCR〕
最先由Liang等于1992年报道,目前已广 泛在实验室使用.
主要LY〔A〕结构,在其3`端设计象5`-
T11GA样引物,该引物可与mRNA总数的
十二分之一结合,从而使这部分基因得到
逆转录,同时结合5`端的随机引物〔20条
染色体 T-DNA
染色体 目的基因野生株构建基因组 基因苗构建基因组文 库基因苗
阳性克隆
获得阳性克隆 目的基因
基因序列分析2,4 确定为基因
转座子标签法
转座子又称转座因子或者跳跃因 子,实际上也是DNA片段,它可以在生 物的染色体组中移动,从染色体的一个 位点跳到另一个位点,或从一条染色体 跳到另一条染色体上,引起基因功能的 改变.
8
已发展的相应基因克隆方法:
差减杂交〔SH〕 抑制性差减杂交〔SSH〕 差异显示PCR〔DD RT-PCR〕 DNA代表性差异分析〔DNA RDA〕 扩增限制性片段长度多样性〔AFLP〕 cDNA微阵列
9
差减杂交〔SH〕
最早由Lamar和Palmer于1984年提 出并用于雄鼠Y染色体的DNA研究.
10-mer〕,可m以RN使A不同长度的基因得到扩
增5. `
RP
A T C G
AAAAAAAA
A C
TTTTTTTTTT
G
3`
15
mRNA
5` RP
A T C G
AAAAAAAA
A C
TTTTTTTTTT
G
3`
AATTTTTTTT
ACTTTTTTTT
AGTTTTTTTT
TATTTTTTTT
TCTTTTTTTT
41
基因克隆具体实验报告

一、实验目的1. 学习基因克隆的基本原理和方法。
2. 掌握PCR扩增、酶切、连接等基因克隆实验技术。
3. 验证目的基因的克隆是否成功。
二、实验原理基因克隆是指将目的基因片段从基因组中分离出来,并插入到载体中,使其在宿主细胞中复制、表达的过程。
实验过程中,主要涉及PCR扩增、酶切、连接、转化、筛选等步骤。
三、实验材料1. 模板DNA:含有目的基因的基因组DNA。
2. 引物:根据目的基因序列设计的上下游引物。
3. Taq DNA聚合酶:用于PCR扩增。
4. 酶切体系:限制性内切酶、缓冲液、连接酶等。
5. 连接载体:线性化载体。
6. 转化宿主菌:大肠杆菌DH5α。
7. 筛选培养基:含抗生素的LB培养基。
8. PCR扩增试剂:10×PCR缓冲液、dNTPs、MgCl2等。
四、实验方法1. PCR扩增(1)设计引物:根据目的基因序列设计上下游引物,长度约为20-30bp,分别位于目的基因的上下游。
(2)PCR反应体系:取模板DNA 1μl,上下游引物各1μl,10×PCR缓冲液5μl,dNTPs 4μl,MgCl2 2μl,Taq DNA聚合酶0.5μl,加ddH2O至50μl。
(3)PCR反应程序:95℃预变性5min,95℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min,共35个循环,最后延伸10min。
2. 酶切连接(1)酶切:取PCR产物5μl,加限制性内切酶(如EcoRI)1μl,10×酶切缓冲液2μl,ddH2O 2μl,混匀后置于37℃水浴酶切2h。
(2)连接:取线性化载体5μl,酶切产物5μl,10×连接缓冲液2μl,T4 DNA 连接酶1μl,混匀后置于16℃连接过夜。
3. 转化(1)制备感受态细胞:将大肠杆菌DH5α在LB培养基中培养至对数生长期,按照1:100的比例加入CaCl2,混匀后冰浴30min。
(2)热激转化:将连接产物加入感受态细胞中,混匀后置于42℃水浴45s,迅速转移至冰浴中。
基因工程中的基因克隆与基因表达实验总结

基因工程中的基因克隆与基因表达实验总结基因工程作为一门新兴的交叉学科,已经广泛应用于生物医学、农业、环境保护等领域。
其中,基因克隆和基因表达实验是基因工程的核心技术,对于研究基因功能和开发新药已经起到了重要作用。
本文将对基因工程中的基因克隆和基因表达实验进行总结,并探讨其在科学研究和应用中的前景。
一、基因克隆实验基因克隆是通过重组DNA技术,将感兴趣的基因从一个生物体中复制并插入到另一个生物体中的过程。
它是研究基因功能、生物制药和转基因等领域的基础。
基因克隆实验主要包括以下几个步骤:1. DNA提取与限制性内切酶切割:通过提取DNA样品,使用限制性内切酶切割将目标基因和载体DNA切割成相应片段。
2. 基因插入:将目标基因与载体DNA片段进行连接,常用的方法是使用DNA连接酶将两者黏合。
3. 转化与筛选:将连接后的DNA转入到宿主细胞中,使其成为转基因细胞。
通过选择性培养基进行筛选,可以获得拥有目标基因的转基因细胞。
通过基因克隆实验,我们可以获得不同生物体的目标基因,并进行后续的研究和应用。
例如,通过将某种植物的耐旱基因克隆到其他作物中,可以提高作物的抗旱能力,增加农作物产量。
二、基因表达实验基因表达实验是将目标基因在宿主细胞中进行转录和翻译,产生具有特定功能的蛋白质的过程。
基因表达实验是研究基因功能和制备重组蛋白等领域的重要手段。
基因表达实验主要包括以下几个步骤:1. 选择合适的表达系统:根据需要表达的蛋白质的性质和规模,选择合适的表达系统。
常用的表达系统包括细菌、酵母、哺乳动物细胞等。
2. 构建表达载体:将目标基因插入到表达载体中,通常使用限制性内切酶和DNA连接酶进行连接,并通过测序确保插入正确。
3. 细胞转染:将构建好的表达载体导入到宿主细胞中。
不同表达系统有不同的转染方法,如细菌的化学转型、酵母的电转染等。
4. 表达和纯化:经过一定时间的培养,宿主细胞会表达目标基因,合成目标蛋白质。
可以通过蛋白质纯化技术,如亲和层析、凝胶电泳等手段获得纯度较高的目标蛋白质。
基因克隆与表达

基因克隆与表达基因克隆与表达是生物学领域中重要的技术手段和研究方法。
通过基因克隆和表达,科学家能够研究特定基因的功能、调控机制以及其在生物体内的作用,这对于深入了解生物体的生理过程和疾病发生机制具有重要意义。
本文将介绍基因克隆与表达的原理、方法以及应用。
一、基因克隆基因克隆是将特定基因从一个生物体中分离并复制到另一个载体中的过程。
这个过程主要涉及DNA的分离、复制和连接。
常用的基因克隆技术包括PCR、限制性内切酶切割、琼脂糖凝胶电泳和基因插入等。
1. PCR聚合酶链反应(PCR)是一种强大的基因扩增技术。
它通过不断地重复某一特定区域的DNA序列,使其得以大规模复制。
PCR可以在短时间内合成大量目标DNA片段,为基因克隆提供了充足的材料。
2. 限制性内切酶切割限制性内切酶可以识别并切割特定的DNA序列。
通过选择合适的限制性内切酶,可以实现将目标基因从源DNA中切割下来,为下一步的基因克隆做好准备。
3. 琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳是一种常用的DNA分离技术。
通过将DNA样品加入琼脂糖凝胶槽中,并施加电场,DNA片段会根据其大小在凝胶中迁移。
凝胶电泳可以帮助科学家分离和纯化目标基因。
4. 基因插入基因插入是将目标基因连接到载体上的过程。
载体可以是质粒、病毒或者人工染色体等。
通过连接酶的作用,目标基因与载体可以稳定地结合在一起。
二、基因表达基因表达指特定基因通过转录和翻译过程转化为蛋白质的过程。
从基因克隆到基因表达,可以分为以下几个步骤:转染或转化、筛选和检测。
1. 转染或转化转染是指将外源DNA导入到动物细胞中的过程,而转化是将外源DNA导入到细菌细胞中的过程。
转染和转化可以通过多种方法实现,如化学法、电穿孔法和基因枪法等。
2. 筛选筛选是为了确定是否成功将目标基因表达在宿主细胞中而进行的步骤。
常见的筛选方法包括荧光筛选和克隆筛选。
荧光筛选利用荧光蛋白标记目标基因,观察细胞是否出现荧光信号。
克隆筛选则利用选择性培养基,筛选出含有目标基因的克隆。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基因克隆技术摘要:基因克隆技术是分子生物学的核心技术,其目的是获得某一基因或DNA 片段的大量拷贝,用于深入分析基因的结构与功能,并可达到人为改造细胞以及物种遗传性状的目的。
本论文主要从以下几个方面来介绍基因克隆技术:目的基因的获得、目的基因和载体的连接、重组分子的扩增和鉴定。
关键词:目的基因;限制性内切酶;克隆;重组分子ABSTRACT:Gene cloning technology is the core of molecular biology technology, its purpose is obtain a gene or DNA fragments of the copy, used for in-depth analysis the structure and function of genes, and may achieve human cells and the transformation of the species genetics purpose.This thesis mainly from the following several aspects to introduce gene cloning technology: the purpose of the gene for the purpose, genes and carrier, restructuring of the molecules connected amplification and identification.Keywords:purpose gene;restriction endonuclease;clone;restructuring molecules基因克隆是70年代发展起来的一项具有革命性的研究技术,可概括为∶分、切、连、转、选。
“分”是指分离制备合格的待操作的DNA,包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA;“切”是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA,或者切出目的基因;“连”是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来,形成重组的DNA分子;“转”是指通过特殊的方法将重组的DNA分子送入宿主细胞中进行复制和扩增;“选”则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。
基因克隆技术包括把来自不同生物的基因同有自主复制能力的载体DNA在体外人工连接,构建成新的重组DNA,然后送入受体生物中去表达,从而产生遗传物质和状态的转移和重新组合。
1. 目的基因的获得目的基因是指所要研究或应用的基因,也就是将要克隆或表达的基因。
获得目的基因是分子克隆过程中最重要的一步。
基因工程流程的第一步就是获得目的DNA片段,。
所需目的基因的来源, 不外乎是分离自然存在的基因或人工合成基因。
常用的方法有PCR 法、化学合成法、cDNA法及建立基因文库的方法来筛选[1] 1.1 PCR方法1.1.1 PCRPCR 是一种在体外快速扩增特定基因或DNA[2]。
聚合酶链式反应(PCR)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火(复性)及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。
它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何有DNA,RNA的地方.聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,简称PCR)又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。
DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。
双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链,在DNA聚合酶与启动子的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。
在实验中发现,DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。
因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,并设计引物做启动子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制[3]。
PCR由变性--退火(复性)--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至94℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至40~60℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在DNA聚合酶的作用下,于72℃左右,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。
每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍[4]。
1.1.2 RT-PCR反转录PCR(RT-PCR)又称为逆转录PCR,是将RNA的逆转录(RT)和cDNA 的聚合酶链式扩增反应(PCR)相结合的技术。
其原理是:提取组织或细胞中的总RNA,以其中的mRNA作为模板,采用Oligo(dT)或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA。
再以cDNA为模板进行PCR扩增,而获得目的基因或检测基因表达。
是将RNA的逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应(PCR)相结合的技术[4]。
RT-PCR技术灵敏而且用途广泛,可用于检测细胞/组织中基因表达水平,细胞中RNA病毒的含量和直接克隆特定基因的cDNA序列等。
1.1.3 real—time PCR实时荧光定量PCR技术于1996年由美国applied biosystems公司推出,由于该技术不仅实现了PCR从定性到定量的飞跃,而且与常规的PCR相比,它具有特异性更强,灵敏度高,重复性好,定量准,等优点,目前已得到广泛应用[5]。
所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。
实时荧光定量PCR技术不仅广泛地应用于分子生物学的各个研究领域,而且也开始作为一种诊断手段应用于兽医临床。
其应用涉及到的范围包括病原体的检测、基因表达的定量和等位基因的鉴定等多个领域[6]。
实时定量PCR反应是在带透明盖的塑料小管中,激发光可以直接透过管盖,使其中的荧光探针被激发。
荧光探针事先混合在PCR反应液中,只有与DNA结合后,才能够被激发发出荧光。
随着新合成目的DNA片段的增加,结合到DNA上的荧光探针,即被激发产生的荧光相应增加[3]。
Woo等[11]利用SYBR Green I作为荧光染料建立了一种鉴定钩端螺旋体的方法,利用熔点曲线分析来区别特异产物、引物二聚体和非特异性产物,不需要电泳来鉴定,该方法快速而敏感,整个过程在20 min 内完成。
Jamest 51等应用TaqMan探针建立了从小牛腹泻粪便中定量检测水源性寄生虫小隐孢子虫的C j基因和18S rRNA的方法。
Frank等[12]建立了基于TaqMan 探针的实时RT-PCR方法,从感染马传染性贫血病毒(EIAV)的马血浆中定量检测EIAV的荷裁量,比竞争性RT—PCR更省事,有更大的检测范围。
1.2 基因组文库或cDNA文库的构建和筛选将基因组DNA用限制性内切酶消化后插入到适当载体中,得到含有不同插入片段的克隆载体,这种克隆载体的混合物含有长短不同的基因组片段,这就是基因文库。
若将细胞内所有mRNA均逆转录成cDNA,然后将所有cDNA片段克隆到适当的载体中,构建成含有不同cDNA片段的克隆载体混合物,这就是cDNA文库。
cDNA 的合成可用RT - PCR 法,也称反转录PCR[9]。
它是一种酶促合成法, 即以mRNA为模板, 在反转录酶的作用下, 以4 种脱氧核苷三磷酸为材料合成DNA(cD NA), 再经复制后即成双链DNA。
从真核生物中提取mRNA, 由于mRNA 后有100- 200 bp 的Poly(A), 用与Poly(A)互补的12- 18个核苷酸的Oligo (dT) 合成的一种组织中所有mRNA 对应的cDNA 第一链。
然后使用末端转移酶在cDNA 第一链末端加上多聚C, 经变性和水解mRNA 后, 加入1 个末端为多聚G 的引物合成其互补链( 第二条链) , 再经PCR 进行大量扩增。
因为真核生物的基因由编码的外显子和大量不编码的内含子两种序列组成, 用这种方法得到的基因没有内含子, 不具有启动子和终止子, 所以缺乏功能活性。
如果外接一段调节序列, 就能在受体细胞中表达, 所以此法是克隆真核生物基因的有效方法[7]。
自从1970年Temin 等发现反转录酶以来,此法已广泛应用于人[8]、猪、田鼠、鸭子。
当获得了基因组文库或cDNA文库,可以根据已知的信息合成特异性探针,采用核酸分子杂交的方法从文库中筛选感兴趣的基因片段,这仍是目前获得新基因的一种常用手段。
1.3 化学合成法制备基因片段采用DNA合成仪,对目的基因进行分段合成,然后进行连接,可以得到所需的目的基因。
化学合成法可以改变原始的基因序列,甚至可以合成自然界不存在的序列。
在合成过程中可以根据需要改变核苷酸的密码子,如将真核基因序列中不易在E. coli中利用的稀有密码子改成E. coli偏爱的密码子,有利于真核基因在E. coli中的表达。
2. 重组质粒的构建DNA体外重组是将目的基因在DNA连接酶作用下,连接到合适的载体DNA上,以便下一步转化之用。
这种由两种不同DNA片段重新组合而成的DNA称重组DNA,简称重组体。
重组的DNA分子是在DNA连接酶的作用下,有Mg、ATP存在的连2接缓冲系统中,将分别经酶切的载体分子与外源DNA分子进行连接。
DNA连接酶有两种:T4噬菌体DNA连接酶和大肠杆菌DNA连接酶。
两种DNA 连接酶都有将两个带有相同粘性末端的DNA分子连在一起的功能,而且T4噬菌体DNA连接酶还有一种大肠杆菌DNA连接酶没有的特性,即能使两个平末端的双链DNA分子连接起来。
但这种连接的效率比粘性末端的连接率低,一般可通过提高T4噬菌体DNA连接酶浓度或增加DNA浓度来提高平末端的连接效率。
T4噬菌体DNA 连接酶催化DNA 连接反应分为3 步:首先,T4 DNA 连接酶与辅因子ATP形成酶-ATP复合物;然后,酶-ATP复合物再结合到具有5’磷酸基和3’羟基切口的DNA上,使DNA腺苷化;最后产生一个新的磷酸二酯键,把切口封起来。
连接反应通常将两个不同大小的片断相连[10]。
很多DNA聚合酶在进行PCR扩增时会在PCR产物双链DNA每条链的3’端加上一个突出的碱基A。