原位分子杂交技术的基本方法
原位杂交和免疫荧光
原位杂交和免疫荧光
原位杂交和免疫荧光是两种常见的分子生物学实验方法。
这两种
方法都可以用于研究生物分子的定位和分布情况,进而揭示生物学过
程和功能。
下面我们分别来介绍一下这两种方法。
原位杂交是一种常用的分子生物学技术,主要用于检测和定位细
胞或组织中特定的DNA或RNA序列。
原位杂交的基本步骤包括:制备
探针,标记探针,处理样品,杂交和探针探测。
通常情况下,原位杂
交用于检测单个基因或特定基因家族的成员,可用于研究基因组结构、基因表达和基因型等方面。
该技术在医学诊断和药物开发方面也有广
泛应用。
免疫荧光是一种检测生物分子定位和分布情况的常用方法。
它利
用抗体与标记化学物质(如荧光素)相结合,通过荧光显微镜观察生
物分子的定位和分布情况。
免疫荧光主要应用于研究细胞内的蛋白质
定位和分布,也可用于研究病毒感染等方面。
该技术不仅能够静态观
察生物分子的分布情况,还可以通过时间分辨光学显微镜观察生物分
子的动态行为。
虽然原位杂交和免疫荧光技术各自有其独特的应用范围和特点,
但它们有一个共同的优点,即能够在不破坏组织结构的情况下观察分
子分布及定位情况。
这种特性使得这两种技术成为研究生物分子功能
和生物学过程的重要工具。
总之,原位杂交和免疫荧光技术是分子生物学领域内的两个重要
实验方法。
它们都能够在细胞或组织中观察特定生物分子的定位和分
布情况,为揭示生物学过程和功能提供帮助。
原位杂交技术的操作详解及小贴士
原位杂交技术的操作详解及小贴士原位杂交技术是一种基因组分析方法,用于确定一些特定DNA序列在细胞或组织中的位置。
该技术可以帮助研究人员了解基因组的结构和功能,以及基因在不同细胞类型中的表达模式。
下面将详细介绍原位杂交技术的操作步骤及一些建议。
操作步骤:1.准备DNA探针:首先需要选择合适的DNA探针,用于与目标DNA序列杂交。
DNA探针可以是标记有荧光分子或放射性同位素的DNA序列,用于在杂交后的图像检测或放射计数。
2.制备标本:从目标细胞或组织中提取DNA,并进行适当的处理步骤以便于杂交反应。
其中的处理步骤包括固定、裂解、脱氧核酸酶处理等。
3.杂交反应:在杂交缓冲液中,加入DNA探针和标本DNA,并进行杂交反应。
杂交条件(包括温度、时间和盐浓度等)会根据探针和目标序列的碱基配对特性进行选择。
对于不同的实验目的,例如检测靶基因在组织中的表达模式,杂交条件需要根据实验要求确定。
4.洗涤:在杂交反应结束后,需要进行洗涤步骤以去除非特异杂交的DNA。
通过在高温、高盐浓度或低温条件下进行洗涤,可以选择性地去除未与目标DNA序列配对的DNA。
5.可视化和成像:根据DNA探针的标记方式,采用不同的方法进行可视化和成像。
对于荧光标记的探针,可以使用荧光显微镜观察,并通过分析图像来确定特定DNA序列的位置。
对于放射性标记的探针,可以使用辐射自显像片、液闪仪或放射计数仪等设备进行检测和计数。
小贴士:1.选择合适的探针:为了获得准确的结果,选择合适的探针非常重要。
探针的特异性和亲和力会直接影响到杂交的特异性和效率。
因此,在设计和合成探针时,需要考虑目标DNA序列的长度、特异性和亲和力等因素。
2.优化杂交条件:杂交条件的优化对于获得准确的结果非常重要。
温度、盐浓度和杂交时间是影响杂交反应的重要因素。
通过调整这些条件,可以增强目标DNA和探针的碱基配对能力,提高杂交特异性和效率。
3.正确选择洗涤条件:洗涤步骤的正确选择可以帮助去除非特异杂交的DNA。
原位分子杂交的基本过程
原位分子杂交的基本过程原位分子杂交是一种用于研究基因表达模式和功能的重要技术。
它通过将互补的标记探针与待检测的目标序列进行杂交,然后通过探针的标记信号来确定目标序列在组织或细胞中的位置和表达水平。
下面将详细介绍原位分子杂交的基本过程。
第一部分:准备工作在进行原位分子杂交之前,需要进行一系列的准备工作。
首先,需要获取目标序列的核酸样本。
这可以通过提取组织或细胞中的总RNA或特定的mRNA来实现。
然后,需要制备互补的标记探针。
标记探针可以使用放射性同位素、荧光染料或酶标记等方法进行标记。
最后,需要准备组织切片或细胞扩展片,以便进行杂交反应。
第二部分:杂交反应杂交反应是原位分子杂交的核心步骤。
首先,将标记探针与待检测的目标序列进行杂交。
这一步可以通过将探针和目标序列共同溶解在杂交缓冲液中,然后在适当的温度下进行孵育来实现。
杂交的温度和时间会根据探针和目标序列的性质而有所不同。
通过杂交,标记探针将与目标序列形成稳定的双链结构。
第三部分:探针检测杂交完成后,需要对标记探针进行检测。
具体的检测方法会根据标记探针的性质而有所不同。
例如,如果使用的是放射性同位素标记探针,可以通过放射自显影或液体闪烁计数等方法进行检测。
如果使用的是荧光染料标记探针,可以通过荧光显微镜或流式细胞术等方法进行检测。
如果使用的是酶标记探针,可以通过酶的催化反应产生的显色反应进行检测。
第四部分:结果分析在完成探针检测后,需要对结果进行分析解读。
根据探针信号的强度和分布情况,可以确定目标序列在组织或细胞中的位置和表达水平。
例如,如果探针信号在细胞核中出现,可以推断目标序列参与了基因转录和表达过程。
如果探针信号在细胞质中出现,可以推断目标序列参与了蛋白质合成和运输过程。
通过对不同组织或细胞样本的比较分析,可以揭示目标序列的功能和调控机制。
第五部分:优势和应用原位分子杂交具有许多优势和应用价值。
首先,它可以在组织或细胞水平上直接观察目标序列的表达模式和功能,有助于深入理解基因调控网络和细胞信号传导通路。
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。
原位杂交的原理范文
原位杂交的原理范文原位杂交是一种分子生物学技术,用于研究细胞染色体间的相互作用、检测特定基因的表达以及研究与功能相关的染色体变化等。
该技术利用DNA探针与目标DNA序列杂交,通过可视化方法检测杂交事件。
1.DNA标记:首先,需要将DNA探针标记上适当的标记物,如荧光染料或同位素。
这样能够在后续的检测过程中容易观察到杂交事件。
2.DNA非特异性结合抑制:为了防止探针与非特异性DNA序列进行杂交,需要添加过量的非特异性DNA或非特异性RNA。
这些非特异性DNA或RNA序列能够与目标DNA序列进行竞争结合,减少非特异性的杂交事件。
3.杂交反应:DNA标记好的探针与待检测的DNA样本进行杂交反应。
通常,待检测样本需要被固定在载玻片上,以便进行后续的处理和观察。
4.杂交条件:在杂交反应中,探针与待检测样本的DNA序列会通过互补配对结合在一起。
为了保证杂交的特异性和效率,需要严格控制杂交条件,包括温度、时间和离子浓度等。
通常,要求探针和待检测样本的DNA序列在完全互补的条件下进行杂交。
5.杂交检测:杂交反应完成后,需要进行杂交事件的可视化检测。
这可以通过荧光显微镜观察荧光信号,或通过放射线测量同位素标记物的放射活性。
通过观察杂交信号的位置和强度,可以确定探针与目标DNA序列的杂交情况。
值得注意的是,原位杂交并不仅限于细胞染色体的研究。
这种技术也可以应用于RNA的检测,例如可以利用荧光探针检测细胞中一些特定基因的mRNA表达情况。
原位杂交技术在遗传学、肿瘤学、免疫学和生殖生物学等领域具有广泛的应用。
通过原位杂交,可以对细胞中特定DNA或RNA序列的分布情况、拷贝数变异、基因表达和基因组结构等进行研究。
在肿瘤学中,原位杂交可以用于检测癌基因的扩散和基因变异,并为临床病理进行组织形态学和分子遗传学检测提供了方法。
此外,此技术还可以用于研究与基因组稳定性、紊乱的关键因素有关的疾病。
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。
分子生物学研究中的原位杂交技术
分子生物学研究中的原位杂交技术1. 引言原位杂交技术(In Situ Hybridization,ISH)是一种分子生物学研究中常用的重要技术方法,它在研究基因功能、表达、定位和疾病等方面具有广泛的应用。
通过掌握ISH技术的基础知识和基本操作,可以为分子生物学的深入研究提供强有力的工具。
2. 背景知识ISH技术是通过将DNA或RNA探针与待检测物品(如细胞、组织、染色体等)发生靶向杂交反应,从而探究DNA和RNA序列在待检测物品内的分布、表达及功能等。
利用双链DNA分子中序列互补的特性,ISH技术可以检测同源性的DNA或RNA序列,并确定它们在待检测物品内的位置。
ISH技术有多种类型,其中包括原位DNA杂交(In Situ DNA Hybridization,ISDH)、细胞核流式原位杂交(Fluorescence InSitu Hybridization of Interphase Nuclei,FISH)、原位RNA杂交(In Situ RNA Hybridization,ISR)等。
FISH是目前应用最广泛的一种ISH技术,它能够在细胞核级别上进行检测,解决了ISDH只能检测染色体水平的限制。
3. 原位DNA杂交 (ISDH)ISDH技术是通过从待检测物品中提取DNA标记探针,利用其与待检测物品DNA发生互补杂交来实现。
它能够检测到DNA分子的位置和数量,并确定待检测物品中特定DNA序列的分布。
ISDH的操作步骤主要包括:(1)待检测物品的准备和固定;(2)DNA探针的制备和标记;(3)探针与待检测物品DNA的杂交;(4)洗涤和显色。
4. 细胞核流式原位杂交 (FISH)FISH技术是通过使用荧光探针,将荧光标记的DNA探针与待检测物品的染色体DNA或RNA发生互补杂交反应,直接在细胞核水平上检测DNA序列的位置和数量。
FISH技术不仅能够在正常染色体结构和分布的情况下对基因进行检测,还能够检测基因突变、重排等变异情况。
rna原位杂交技术
rna原位杂交技术RNA原位杂交技术(RNA in situ hybridization)是一种用于研究细胞和组织中特定RNA分子表达的重要实验方法。
它通过特异性杂交的原理,能够对细胞和组织中特定的mRNA或非编码RNA进行定位和可视化,从而揭示基因表达的时空分布情况,为研究基因功能和疾病发生机制提供了有力的工具。
RNA原位杂交技术的基本原理是利用互补的核酸序列进行杂交。
在实验中,首先需要制备一段具有特异性的标记RNA探针,该探针的序列与目标RNA的互补部分相匹配。
标记通常使用放射性同位素或荧光染料进行,以便在细胞或组织中可视化。
在进行RNA原位杂交实验时,首先需要固定样本,以保持细胞和组织的形态结构。
然后,通过脱水和透明化等处理,将样本与RNA 探针进行杂交。
杂交后,通过洗涤去除未结合的探针,然后进行探针的检测。
对于放射性标记的探针,可以使用放射自显影的方法进行可视化;对于荧光标记的探针,可以使用荧光显微镜观察。
RNA原位杂交技术在生命科学研究中具有广泛的应用。
它可以用于研究胚胎发育过程中基因表达的时空分布,揭示基因在不同发育阶段和不同组织中的表达模式。
此外,RNA原位杂交技术还可以用于研究肿瘤的发生和发展机制,通过检测癌细胞中特定基因的表达情况,揭示肿瘤细胞的分化状态和侵袭能力。
近年来,随着高通量测序技术的发展,RNA测序已经成为研究基因表达的主流方法。
然而,与RNA测序相比,RNA原位杂交技术具有直接观察细胞和组织中RNA表达的优势。
它可以提供细胞和组织层面的信息,揭示基因在空间上的分布和相互作用。
因此,RNA 原位杂交技术与RNA测序技术相辅相成,共同推动了基因表达研究的深入发展。
尽管RNA原位杂交技术在研究中具有重要意义,但也存在一些局限性。
首先,由于RNA原位杂交实验需要杂交探针与目标RNA的互补配对,因此对探针的设计和合成具有一定的挑战性。
其次,在实验过程中,样本的固定和处理等步骤可能会对RNA的结构和表达产生一定的影响,因此需要进行严格的实验控制。
原位杂交的原理及应用
原位杂交的原理及应用
原位杂交是分子生物学领域中的一种技术,主要用于检测和定位特定DNA或RNA序列的存在和位置。
这种技术通常使用放射性或非放射性标记的探针来与特定的DNA或RNA序列进行杂交。
原理:原位杂交的基本原理是利用互补配对的原则,将标记探针与被检测的DNA 或RNA样本的靶分子进行杂交反应。
这种技术通常利用一些特定的标记,如放射性同位素或非放射性荧光染料,来标记探针,使其可以在杂交后被检测到。
应用:原位杂交广泛应用于分子生物学和医学领域。
以下是一些具体的应用:
1、检测基因突变。
原位杂交可以检测基因突变或缺失,从而确定某些病理状态的原因。
比如,原位杂交技术可以用于检测肿瘤细胞中激活的癌基因或缺失的肿瘤抑制基因,帮助医生诊断和治疗肿瘤。
2、检测病毒感染。
原位杂交技术可用于检测病毒感染。
例如,在临床诊断中,原位杂交技术可以用于检测人乳头瘤病毒(HPV)感染,从而帮助预防宫颈癌的发生。
3、研究分子发育和进化。
原位杂交也可用于研究分子进化和发育。
例如,在分子系统学领域,原位杂交技术可以用来确定不同物种之间的亲缘关系,并研究其进化历史。
4、研究基因表达模式。
原位杂交还可用于研究基因表达模式,了解基因在生物体中如何发挥作用。
例如,在神经科学领域,原位杂交技术可用于研究神经元中活性基因的表达模式。
总之,原位杂交技术是一种重要的检测和研究分子生物学的方法,具有广泛的应用前景。
组织化学技术6-原位杂交
3.杂交(Hybridization )—ISHH的 .杂交( 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。
2.玻片和组织切片的处理 .
(1)玻片的处理 1)玻片→热肥皂水刷洗→自来水洗净 →清洁液浸泡(24h)→洗净烘干 →95%酒精浸泡(24h) →蒸馏水 冲洗→烘干(≥150℃,过夜)→锡 箔纸包裹,无尘存放 2)涂抹粘附剂(查工具书)
(2)增强组织的通透性和探针穿透性 1)影响因素:固定剂类型、组织类型、切片 厚度和探针长度。 2)常用方法: ① 用稀释的酸洗涤。 ② 去垢剂(detergent)洗涤。 ③ 清洗剂Ttritonx—100洗涤。 ④ 酒精洗涤。 胃蛋白酶 ⑤ 消化酶处理 : 胰蛋白酶 胶原蛋白酶 淀粉酶
7.结果判断 .
从理论上讲,对照试验设置愈多其靶核苷 酸特异性确定愈可靠,但都做是不现实的。 因此,上述对照可选3~4种,用以证实 ISHH结果的可靠性。 对ISHH结果的解释持慎重态度,因为影响 ISHH实验结果的因素太多。 ① Northern和Southern印记杂交法证明的方式 和用Western印记法检测抗体(protein)的特 异性一样,是比较可靠的。
4. 杂交后处理(post hybridization 杂交后处理( treatment) )
—— 不同温度的盐溶液的冲洗
5.显示(Visualization) 显示( 显示 ) (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
原位杂交技术的具体步骤
原位杂交技术的具体步骤原位杂交技术是一种用于研究基因组结构和功能的重要方法。
它可以帮助我们了解基因在细胞中的定位和表达情况,进而揭示基因调控的机制。
本文将详细介绍原位杂交技术的具体步骤。
一、制备探针在进行原位杂交实验之前,首先需要制备合适的DNA或RNA探针。
探针是一段标记有荧光染料或放射性同位素的DNA或RNA序列,用于与待检测样品中的靶标DNA或RNA进行互补配对。
制备探针的方法有多种,常见的包括随机引物标记法、PCR标记法和转录标记法等。
二、取样和固定在进行原位杂交实验时,需要采集待检测样品,并将其固定在载玻片上。
固定的目的是保持样品的形态结构和细胞核的完整性,以便后续的杂交反应能够准确地进行。
常用的固定方法有冷冻固定、乙醛固定和细胞固定等。
三、脱水和处理在固定完样品后,需要对其进行脱水处理。
脱水的目的是去除样品中的水分,使探针能够更好地与靶标DNA或RNA结合。
脱水处理通常采用浓度递增的乙醇溶液进行,如70%、85%和95%乙醇溶液。
四、杂交反应杂交反应是原位杂交技术的核心步骤。
在杂交反应中,将制备好的探针与待检测样品中的靶标DNA或RNA进行互补配对。
杂交反应的条件包括温度、时间和缓冲液的选择等。
一般来说,杂交温度较高可以提高探针与靶标的互补配对效率,但也可能导致非特异性杂交的发生。
五、洗涤和检测在杂交反应完成后,需要对样品进行洗涤,以去除非特异性杂交的探针。
洗涤的条件通常是选择适当的盐溶液和洗涤时间,以确保只有与靶标DNA或RNA互补配对的探针能够保留在样品中。
洗涤完成后,可以使用适当的检测方法来检测样品中的探针信号,如荧光显微镜、放射自显影等。
六、结果分析根据样品中的探针信号,可以进行结果的分析和解读。
通过观察探针的分布和强度,可以确定靶标DNA或RNA在细胞中的定位和表达情况。
此外,还可以通过对多个样品的比较分析,揭示基因的差异表达和调控机制。
原位杂交技术是一种重要的分子生物学方法,可以帮助我们研究基因组的结构和功能。
原位杂交技术
生物素:在动物细胞中是羧化酶的辅酶,在肝、肾、心、
肺等组织中丰富,主要集中在线粒体中。 地高辛:从洋地黄植物的花和叶中提取。
(动物细胞中不存在)
组织样品制备
(一).去除或抑制RNA酶
方法有两类:
物理方法: 对耐高温的器具如玻璃器皿,不锈钢器具进行高
温烘烤(180-200℃干烤4-6小时)。
原理:碱基互补配对原则
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原位分子杂交
杂交体
杂交条件
严格度概念
DNA-DNA
杂交体
DNA-RNA RNA-RNA
稳定性:
DNA-DNA﹥DNA-RNA ﹥RNA-RNA
稳定性受以下因素影响:甲酰胺浓度 盐浓度等 温度等
原位杂交技术的条件
杂交液 探针浓度 温度 PH 时间
杂交液
对溶液和耐高温塑料器具作高温蒸汽消毒 化学方法:
焦磷酸二乙酯(DEPC) 作用机制:通过与组氨酸结合使蛋白质变性
(二)取材
组织要求新鲜,迅速投入到固定液中 标本置于低温环境下可抑制RNA酶作用
(三)固定
4%多聚甲醛培养2-6小时(培养细胞30分钟)
(四)包埋和切片
常规方法
(五)电镜杂交技术
(六)冷冻切片
冷冻切片保存靶细胞较多,较易获得杂交 信号
原位杂交
(一)杂交前处理
1.灭活内源性酶 在用酶作为报告分子时
(过氧化物酶 碱性磷酸酶)
2.RNA酶处理 3.盐酸和乙酸酐处理 提高杂交效率并降低背景 4.通透处理 消化去除细胞表面和内部特别是靶细胞
周围的蛋白质,增加探针等反应分子对 靶核酸分子的接触机会
温度
杂交时温度一般低于相对杂交体Tm值25℃
原位杂交实验注意事项
原位杂交实验注意事项原位杂交是一种常用的分子生物学实验技术,可以用于检测DNA序列在细胞或组织中的位置和数量。
在进行原位杂交实验时,需要注意以下事项:1. 实验前准备在进行原位杂交实验前,需要准备好所需的试剂和设备。
首先要制备探针,探针可以是DNA或RNA序列,必须与待检测序列有特异性结合。
同时还需要制备标记探针的荧光素或辐射性同位素等标记物质。
此外还需要准备组织切片、蛋白酶、去离子水等试剂。
2. 样品处理在进行原位杂交实验前,需要对样品进行处理。
对于组织切片样品,需要将其固定在载玻片上,并进行脱水和脱脂等处理步骤;对于细胞样品,需要将其接种到载玻片上并进行固定和透明化等处理步骤。
3. 探针标记探针标记是原位杂交实验中非常重要的一步。
标记探针可以使用荧光素或辐射性同位素等方法。
荧光素标记通常使用荧光素同工异构体,而辐射性同位素标记则需要使用放射性同位素。
在进行探针标记时,需要注意避免污染和误差。
4. 杂交反应在进行原位杂交实验时,需要进行杂交反应。
杂交反应通常在高温下进行,可以通过热板或烤箱等设备来实现。
在进行杂交反应时,需要注意控制温度和时间,并保持样品湿润。
5. 洗涤和检测完成杂交反应后,需要对样品进行洗涤和检测。
洗涤可以使用盐水、缓冲液等溶液来去除非特异性结合的探针。
检测则可以使用荧光显微镜或放射计等设备来观察样品中标记的探针。
6. 实验安全在进行原位杂交实验时,需要注意实验安全。
荧光素标记的探针具有一定的毒性,需要避免接触皮肤和吸入气溶胶;辐射性同位素标记的探针则需遵守相关放射防护规定,并严格控制实验室内辐射水平。
综上所述,在进行原位杂交实验时,需要注意以上事项,并严格按照实验步骤进行操作,以获得准确的实验结果。
原位杂交技术(insituhybridization,ISH)
原位杂交技术(insituhybridization,ISH)我们常说,科学家也是艺术家,在明确真理探索科学的道路上,往往会创造出很多极具美感的艺术作品,比如下面的这些实验结果图,美吧~---Olson, B. D. and Downes, G. B.---in situ Hybridization of wild type Drosophila embryos所以今天小笔为大家介绍的就是能做出这种美美图的新技能,原位杂交实验~基本原理简单点说就是碱基互补配对原则。
官方来讲的话,就是我们将外源核酸(也就是常说的分子探针)与组织、细胞上待检测的DNA或RNA进行配对,形成核酸杂交分子,再经过一定手段将这个杂交分子的位置显示出来。
实验技术的更新是很快的,在明确了该技术的可行性后,科学家进一步改进并进行分类,主要有以下几类:荧光原位杂交技术:DNA分子原位杂交技术;在原技术手段上增加了荧光元素,技术手段较为先进,易掌握,运用广泛,一会儿小编会着重介绍哦~毕竟,能够在我们自己的实验中运用上,才是我们的最终目标嘛。
多彩色荧光原位杂交技术:显而易见,是荧光原位杂交的升级版,采用多个荧光来检测,目前的发展及运用也是较多的。
原位PCR:将原位杂交结合PCR技术发展起来的实验方法。
说实话,了解的比较少,我就不班门弄斧了,呵呵。
基因组原位杂交技术:该技术在我们的领域可能运用的毕竟少,主要是根据物种DNA同源性差异实现,在农作物等的杂交育种上运用较广,我就不详细介绍啦~明确了以上的分类及原理后,接下来小编主要讲讲在我们的领域中运用较广的荧光原位杂交方法。
结合示意图可以更好的理解哦~实验材料(重要的,基础材料不赘述)1. 4%多聚甲醛(1x PBS配置):固定剂2. 蛋白激酶K:使得靶核酸暴露,增加探针和靶核酸结合。
3. 杂交缓冲溶液实验步骤取材:动物组织取材(小鼠采用心脏灌流法)后在4%的多聚甲醛中固定4小时左右, 1x PBS洗5次,每次30分钟,用25%蔗糖脱水过夜(均在4°进行)。
原位杂交原理及具体操作综述
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。
rna原位杂交步骤
rna原位杂交步骤RNA原位杂交是一种常用的分子生物学技术,可用于检测RNA的表达和定位。
该技术通过使用互补的探针与待检测的RNA序列发生特异性的碱基配对,从而实现对RNA的检测和定位。
RNA原位杂交的步骤主要包括前处理、探针标记、组织切片、杂交、洗涤、显色和显微镜观察等。
进行前处理。
这一步骤旨在使组织切片的细胞固定、渗透和脱脂。
常用的固定方法包括使用福尔马林、乙醛或乙酸洛伦齐进行组织固定。
然后,将组织切片进行脱脂处理,以去除其中的脂肪和蜡质。
接下来,进行探针标记。
探针是一段与待测RNA序列互补的DNA或RNA序列,可用于与待测RNA序列特异性杂交。
探针可以使用荧光标记物(如荧光染料或荧光素)或放射性同位素进行标记。
标记的探针可用于检测RNA的表达和定位。
然后,进行组织切片。
将前处理后的组织固定在载玻片上,并进行切片。
切片厚度一般为5-20μm,可使用切片机进行切割。
切片后,将载玻片上的组织切片进行烘干,以确保切片的附着性和平整度。
接下来,进行杂交。
将标记的探针与组织切片上的RNA序列进行杂交反应。
这一步骤通常在适当的温度和湿度下进行,以保证探针与目标RNA的特异性结合。
杂交的时间和温度可根据不同的探针和待测RNA序列进行优化。
然后,进行洗涤。
洗涤的目的是去除未与探针结合的杂交物。
洗涤一般使用高盐浓度、高温度或低盐浓度等条件进行,以确保杂交物的特异性。
接下来,进行显色。
将洗涤后的组织切片进行显色处理,以显示出与探针结合的RNA序列。
常用的显色方法包括使用荧光染料或酶标记的抗体进行检测。
显色后的组织切片可在显微镜下观察和记录。
进行显微镜观察。
将显色后的组织切片放置在显微镜下,观察和记录RNA的表达和定位。
根据需要,可以使用不同的放大倍数和成像方式来观察组织切片。
总结起来,RNA原位杂交的步骤包括前处理、探针标记、组织切片、杂交、洗涤、显色和显微镜观察等。
通过这一系列步骤,可以实现对RNA的检测和定位,为研究RNA的表达和功能提供重要的技术支持。
一种在g-显带的玻片上进行分子荧光原位杂交处理方法
一种在g-显带的玻片上进行分子荧光原位杂
交处理方法
分子荧光原位杂交技术(FISH)是一种重要的生物学技术,它能够检测和定位细胞核中的特定DNA序列。
在g-显带玻片上进行分子荧光原位杂交处理,可以用于研究染色体结构和基因组变异。
以下是在g-显带玻片上进行分子荧光原位杂交处理的基本步骤:
1.预处理玻片:在开始实验前,需要将玻片进行预处理,包括清洗、脱蜡、消化等步骤,以去除玻片表面的杂质和固定细胞。
2.制备探针:选择与目标DNA序列互补的DNA或RNA片段作为探针,将其标记上荧光染料或其他可检测的标记物。
3.杂交反应:将制备好的探针与玻片上的染色体进行杂交,使探针与目标DNA序列结合。
这一步需要控制杂交温度和时间,以确保探针与目标DNA的有效结合。
4.洗涤:杂交反应后,需要将未结合的探针洗涤掉,以避免背景干扰。
这一步需要严格控制洗涤条件,如洗涤液的成分、温度和时间等。
5.检测与分析:最后,使用荧光显微镜或其他检测设备对染色体的荧光信号进行检测和分析。
通过观察荧光信号的位置和强度,可以推断出染色体结构和基因组变异的情况。
总之,在g-显带玻片上进行分子荧光原位杂交处理需要严格控制实验条件和处理步骤,以确保结果的准确性和可靠性。
原位核酸分子杂交技术
原位核酸分子杂交技术原位核酸分子杂交技术简称原位杂交(in situ hybridization ISH)是应用已知碱基顺序并带有标记物的核酸探针与组织、细胞中待检测的核酸按碱基配对的原则进行特异性结合而形成杂交体,然后再应用与标记物相应的检测系统,通过组织化学或免疫组织化学方法在被检测的核酸原位形成带颜色的杂交信号,在显微镜或电子显微镜下进行细胞内定位。
这一技术为研究单一细胞中DNA和编码各种蛋白质、多肽的相应mRNA的定位提供了手段,使从分子水平研究细胞内基因表达及有关基因调控提供了有效的工具。
可视为组织化学或免疫细胞化学中革命性的突破。
原位杂交技术已应用于基础研究如基因组图(Gene mapping),转基因检测,基因表达定位(localization of gene expression),核DNA和RNA的mRNA的排列和运输(arrangement and transport of mNA),复制(replication)和细胞的分类(Sorting of cells)。
临床研究应用在细胞遗传学(Cytogenetics),产前诊断(Prenatal diagnosis),肿瘤和传染性疾病的诊断,生物学剂量测定(biological dosimetry)和病毒学的病原学诊断等。
随着核酸探针的制备,标记方法和基本操作方法的不断改进,新的技术不断涌现,相信在不久的将来,原位杂交技术将会更广泛的被应用于各个学科,并不断为生命科学提供新的资料,开拓新的领域。
第一节原位核酸分子杂交技术的发展原位杂交1969年美国耶鲁大学Gall和Pardue首先创立的,他们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 Nardelli 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。
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,首次用原位杂交技术检出了病毒DNA在细胞中的定位。
原位杂交原理
原位杂交原理原位杂交是一种重要的分子生物学技术,它可以用来检测细胞或组织中特定的DNA序列的存在和位置。
原位杂交的原理是利用DNA的亲和性,使标记了特定DNA序列的探针与待检测的DNA序列结合,然后通过染色或放射自显影等方法来检测探针的位置和数量,从而实现对目标DNA序列的定位和分析。
首先,进行原位杂交实验需要准备探针。
探针是一段标记了荧光物质或放射性同位素的DNA或RNA序列,它能与待检测的DNA序列特异性结合。
一般来说,探针的选择要根据待检测的DNA序列的特点来确定,可以是全基因组DNA、特定基因的DNA序列或者RNA序列。
其次,待检测的细胞或组织样本需要进行前处理,包括固定、脱水、变性等步骤,以使细胞或组织中的DNA得以裸露并保持在固定的位置。
然后,将标记了探针的DNA序列加入到前处理好的样本中,通过温度控制和亲和作用,使探针与待检测的DNA序列结合。
这一步是原位杂交实验的关键,探针的选择、标记的方式、杂交条件的优化都会影响实验的结果。
最后,通过染色、显微镜观察或放射自显影等方法来检测探针的位置和数量。
染色方法可以使用荧光染料或酶标记进行标记,通过显微镜观察标记物的位置和强度来判断待检测的DNA序列的存在和数量;而放射自显影则是利用放射性同位素标记的探针在放射底片上自显影的特性来检测探针的位置和数量。
总的来说,原位杂交原理是基于DNA的亲和性和特异性结合的原理,通过标记的探针与待检测的DNA序列结合,再通过染色或放射自显影等方法来检测探针的位置和数量,从而实现对目标DNA序列的定位和分析。
这一技术在细胞生物学、遗传学、病理学等领域有着广泛的应用,为科学研究和临床诊断提供了重要的技术支持。
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原位分子杂交技术的基本方法
原位杂交技术的基本方法包括: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(visualization):包括放射自显影和非放射性标记的组织化学或免疫组织化学显色。
(一)固定
原位杂交固定的目的是为了保持细胞形态结构,最大限度地保存细胞内的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更易被酶降解,在RNA的定位上,如果要使RNA的降解减少到最低限度,取材后应尽快予以冷冻或固定。
在解释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。
1.最常用多聚甲醛固定组织,因其不会与蛋白质产生广泛的交叉连接,不会影响探针穿透入细胞或组织。
2.醋酸?酒精的混合液和Bouin′s固定剂也能获得较满意的效果。
3.mRNA的定位将组织固定于4%多聚甲醛磷酸缓冲液中1~2 h,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。
4.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10 min,空气干燥后保存在-70℃。
如冰箱温度恒定,在-70℃切片可保存数月之久不会影响杂交结果。
在病理学活检取材时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联的增加,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满意效果。
各种固定剂均有各自的优缺点,如沉淀性(Precipitating)固定剂:酒精/醋酸混合液、Bouin′s液、Carnoy′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。
戊二醛较好地保存RNA和组织形态结构,但由于和蛋白质产生广泛的交联,从而大大地影响了核酸探针的穿透性。
(二)玻片和组织切片的处理
1.玻片的处理
玻片包括盖片和载玻片应用热肥皂水刷洗,自来水清洗干净后,置于清洁液中浸泡24 h,清水洗净烘干,95%酒精中浸泡24 h后蒸馏水冲洗、烘干、烘箱温度最好在150℃或以上过夜以去除任何RNA酶。
盖玻片在有条件时最好用硅化处理,锡箔纸包裹无尘存放。
要应用粘附剂预先涂抹在玻片上,干燥后待切片时应用,以保证在整个实验过程中切片不致脱落。
常用的粘附剂有铬矾?明胶液,其优点是价廉易得,粘附效果较差。
多聚赖氨酸液具有较好的粘附效果,但价格昂贵。
一种新的粘附剂APES粘附效果好,价格较多聚赖氨酸便宜,制片后可长期保存应用。
2.增强组织的通透性和核酸探针的穿透性
增强组织通透性常用的方法如应用稀释的酸洗涤、去垢剂(detergent)或称清洗剂Triton X100、酒精或某些消化酶如蛋白酶K,胃蛋白酶、胰蛋白酶、胶原蛋白酶和淀粉酶(diastase)等。
这种广泛的去蛋白作用无凝可增强组织的通透性和核酸探针的穿透性,提高杂交信号,但同时也会减低RNA的保存量和影响组织结构的形态,因此,在用量及孵育时间上应填为掌握。
?蛋白酶K(Proteinase K)的消化作用的浓度及孵育时间视组织种类、应用固定剂种类、切片的厚薄而定。
一般应用蛋白酶K 1μg/ml(于0?1 mol/L Tris/50 mmol/L EDTA,pH8.0缓冲液中),37℃孵育15~20 min,以达到充分的蛋白消化作用而不致影响组织的形态为目的。
蛋白酶K还具有消化包围着靶DNA的蛋白质的作用,从而提
高杂交信号。
甘氨酸是蛋白酶K的抑制剂,常用0?1 mol/L的甘氨酸溶液(在PBS中)清洗以终止蛋白酶K的消化作用,Burns等(1987)报道应用胃蛋白酶(Pepsin)20~100 μg/ml(用0?1 N HCl配)37℃、30 min进行消化,所获实验结果优于蛋白酶K。
为保持组织结构,通常用4%多聚甲醛再固定。
3.减低背景染色
背景染色的形成是诸多因素构成的。
杂交后(Posthybridization)的酶处理和杂交后的洗涤均有助于减低背景染色。
在多聚甲醛固定后,浸入乙酸酐(acetic anhydride)和三乙醇胺(triethanolamine)中以减低静电效应,减少探针对组织的非特异性背景染色。
预杂交(Prehybridizaiton)是减低背景染色的一种有效手段。
预杂交液和杂交液的区别在于前者不含探针和硫酸葡聚糖(Dextran sulphate)。
将组织切片浸入预杂交液中可达到封闭非特异性杂交点的目的,从而减低背景染色。
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在杂交后洗涤中采用低浓度的RNA酶溶液(20 μg/ml)洗涤一次,以减低残留的内源性的RNA酶,减低背景染色。
4.防止RNA酶的污染
由于在手指皮肤及实验用玻璃皿上均可能有RNA酶,为防止其污染影响实验结果,在整个杂交前处理过程都需戴消毒手套。
所有实验用玻璃器皿及镊子都应于实验前一日置高温(240℃)烘烤以达到消除RNA酶的目的。
要破坏RNA酶,其最低温度必需在150℃左右。
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(三)杂交(Hybridsation)
杂交是将杂交液滴于切片组织上,加盖硅化的盖玻片,或采用无菌的蜡膜代替硅化的盖玻片,加盖片防止孵育过程中杂交液的蒸发。
在盖玻片周围加液体石蜡封固或加橡皮泥封固。
硅化的盖玻片的优点是清洁无杂质,光滑不会产生气泡和影响组织切片与杂交液的接触,盖玻片自身有一定重量能使有限的杂交液均匀覆盖。
可将复有硅化盖玻片进行杂交的载玻片放在盛有少量5×SSC或2×SSC(standard saline citrate,SSC)溶液的湿盒中进行孵育。
(四)杂交后处理(Post hybridisation treatment)
杂交后处理包括系列不同浓度,不同温度的盐溶液的漂洗。
特别因为大多数的原位杂交实验是在低严格度条件下进行的,非特异性的探针片段粘附在组织切片上,从而增强了背景染色。
RNA探针杂交时产生的背景染色特别高,但能通过杂交后的洗涤有效地减低背景染色,获得较好的反差效果。
在杂交后漂洗中的RNA酶液洗涤能将组织切片中非碱基配对RNA除去。
一般遵循的共同原则是盐溶液浓度由高到低而温度由低到高。
必须注意的是漂洗的过程中,切勿使切片干燥。
干燥的切片即使大量的溶液漂洗也很难减少非特异性结合,从而增强了背景染色。
(五)显示(Visualization)
显示又可称为检测系统(Detection system)。
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测系统进行不同显色处理。
细胞或组织的原位杂交切片在显示后均可进行半定量的测定,如放射自显影可利用人工或计算机辅助的图象分析检测仪(computer?assisted image analysis)检测银粒的数量和分布的差异。
非放射性核酸探针杂交的细胞或组织可利用酶检测系统显色,然后利用显微分光光度计或图象分析仪对不同类型数量的核酸显色强度进行检测。
但做半定量测定必须注意严格控制实验的同一条件,切片的厚度和核酸的保存量如取材至固定的间隔时间等。
如为放射自显影,核乳胶膜的厚度与稀释度等必须保持一致。
(六)对照实验和结果的判断
对照试验的设置须根据核酸探针和靶核苷酸的种类和现有的可能条件去选定,常用的对照试验有下列几种。
1.将cDNA或cRNA探针进行预杂交(吸收试验)。
2.与非特异性(载体)序列和不相关探针杂交(置换试验)。
3.将切片应用RNA酶或DNA酶进行预处理后杂交。
应用同义RNA探针(Sense probe)进行杂交。
4.以不加核酸探针杂交液进行杂交(空白试验)。
5.组织对照用已知确定为阳性或阴性组织进行杂交对照。
6.应用未标记探针做杂交进行对照。