dna双脱氧末端终止法名词解释

DNA双脱氧末端终止法
1. 介绍
DNA双脱氧末端终止法（DNA double-stranded termination method），简称为双
脱氧法，是一种用于测定DNA序列的方法。

它是由弗雷德里克·桑格和沃尔特·吉尔伯特于1977年首次提出的。

该方法通过在DNA合成过程中加入一种特殊的二进
制末端标记物，使得DNA合成在特定位置停止，从而确定目标DNA序列。

2. 原理
DNA双脱氧末端终止法的原理基于DNA链延伸和合成的过程。

在实验中，需要使用
一小段已知序列的DNA作为引物（primer），通过引物与待测DNA序列的互补配对，引导DNA聚合酶（DNA polymerase）在待测序列上进行链延伸和合成。

为了标记终止位点，实验中会加入四种不同的二进制末端标记物：A、T、C、G（即脱氧核苷三磷酸）。

这些标记物与待测序列中下一个碱基互补配对，并由聚合酶添加到扩增链上。

然而，在添加完一个脱氧核苷三磷酸后，聚合酶无法再添加新的核苷酸，导致DNA链的终止。

在实验中，会同时进行四个反应管，每个反应管中只加入一种特定的脱氧核苷三磷酸。

通过控制不同脱氧核苷三磷酸的浓度和添加顺序，可以得到标记了不同碱基的DNA片段。

这些片段经过电泳分离后，就可以得到一个带有不同长度的DNA序列。

3. 实验步骤
DNA双脱氧末端终止法包括以下几个主要步骤：
3.1 DNA提取和纯化
首先需要从待测样品中提取出目标DNA，并进行纯化以去除杂质。

这通常涉及到细
胞裂解、蛋白酶处理、有机溶剂萃取等步骤。

3.2 引物设计和合成
根据已知的目标序列设计引物，并通过化学合成方式合成引物。

引物通常由15-30
个碱基组成，并具有与待测序列互补的区域。

3.3 PCR扩增
将待测DNA与引物一起加入PCR反应体系中，通过多轮循环扩增，使得目标DNA序列得到大量复制。

PCR反应包括DNA变性、引物结合和扩增等步骤。

3.4 标记DNA片段
在PCR反应中加入四种不同的脱氧核苷三磷酸（A、T、C、G），使得DNA链的合成在特定位置停止。

这些脱氧核苷三磷酸通常与放射性同位素或荧光染料标记，以便后续检测。

3.5 DNA片段分离
将反应产物进行电泳分离，根据DNA片段的长度和标记物的位置，可以得到一系列带有不同长度的DNA片段。

这些片段可以通过荧光染料或放射性探针进行可视化。

3.6 数据分析
通过测量每个DNA片段的长度，结合标准曲线和已知的引物序列，可以推断出目标DNA序列中碱基的顺序。

4. 应用
DNA双脱氧末端终止法在生物科学研究中具有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域：
4.1 基因测序
DNA双脱氧末端终止法是第一代测序技术中最常用的方法之一。

通过在扩增反应中加入不同的脱氧核苷三磷酸，可以得到一系列标记了不同碱基的DNA片段，进而确定目标DNA序列。

4.2 突变检测
DNA双脱氧末端终止法可以用于检测基因突变。

通过与正常参考序列进行比较，可以发现目标序列中的碱基替换、插入或缺失等突变情况。

4.3 DNA指纹鉴定
DNA双脱氧末端终止法可以用于鉴定个体之间的遗传差异。

通过比较多个个体的DNA序列，可以确定特定区域上的多态性位点，并用于个体识别和亲缘关系分析。

4.4 基因表达分析
DNA双脱氧末端终止法可以用于研究基因表达水平。

通过比较不同组织或条件下的DNA序列，可以确定哪些基因在特定条件下被激活或抑制。

5. 总结
DNA双脱氧末端终止法是一种常用的测定DNA序列的方法。

它利用引物和聚合酶的作用，在DNA合成过程中加入特殊标记物，使得DNA合成在特定位置停止。

通过电泳分离和长度测量，可以确定目标DNA序列的碱基顺序。

该方法在基因测序、突变
检测、DNA指纹鉴定和基因表达分析等领域具有广泛应用。

通过不断改进和发展，DNA双脱氧末端终止法为我们理解基因组的结构和功能提供了重要的工具和技术支持。