核酸的杂交(分子生物学)

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核酸分子杂交名词解释

核酸分子杂交名词解释核酸分子杂交是一种重要的分子生物学技术，用于研究核酸的结构、功能和相互作用，并在基因克隆、基因表达调控等领域具有广泛的应用。

以下是与核酸分子杂交相关的重要名词的解释：1. 核酸分子杂交（Nucleic Acid Hybridization）：指将两个不同的核酸分子（DNA或RNA）通过互补的碱基配对形成双链结构的过程。

核酸分子杂交可用于分析DNA或RNA的序列、测定基因表达水平以及检测特定的核酸序列。

2. 探针（Probe）：一条含有特定序列的标记化核酸分子，用于与目标序列进行杂交。

探针通常由放射性核素、荧光染料或酶等标记物标记，以便于在实验中检测其位置和数量。

3. 靶标（Target）：指待被杂交的目标核酸分子，它可以是DNA或RNA，含有待检测或待分析的特定序列。

靶标可以来自于生物样品，如组织、细胞或血清等。

4. 互补序列（Complementary Sequence）：两条核酸分子间相互配对的碱基序列。

在DNA分子中，腺嘌呤（A）与鸟嘌呤（G）通过双氢键相互配对，胸腺嘧啶（T）与胞嘧啶（C）相互配对；在RNA分子中，腺嘌呤（A）与尿嘧啶（U）相互配对，胸腺嘧啶（T）与胞嘧啶（C）相互配对。

5. 杂交化（Hybridization）：指探针与靶标间通过互补序列形成双链结构的过程。

杂交化通常需要一定的时间和温度条件，以保证探针和靶标的互补碱基序列能够正确配对。

6. 杂交化条件（Hybridization Conditions）：影响探针和靶标杂交的因素，包括温度、盐浓度、引物浓度、溶液pH值等。

不同的杂交化条件可选择性地控制互补序列的结合和分离，从而改变杂交的特异性和灵敏度。

7. 杂交化信号（Hybridization Signal）：当探针与靶标杂交时，由于探针上的标记物，如放射性同位素或荧光染料的发光、发射或放射活性，而产生的信号。

通过检测杂交化信号的强度和位置，可以确定探针与靶标的结合情况，以及目标序列的存在与数量。

核酸的分子杂交技术及其应用

核酸的分子杂交技术及其应用1概述核酸的分子杂交(molecular hybridization)技术是目前生物化学和分子生物学研究中应用最广泛的技术之一，是定性或定量检测特异RNA或DNA序列片段的有力工具。

它是利用核酸分子的碱基互补原则而发展起来的。

在碱性环境中加热或加入变性剂等条件下，双链DNA之间的氢键被破坏(变性)，双链解开成两条单链。

这时加入异源的DNA或RNA(单链)并在一定离子强度和温度下保温(复性)，若异源DNA或RNA之间的某些区域有互补的碱基序列，则在复性时可形成杂交的核酸分子。

在进行分子杂交技术时，要用一种预先分离纯化的已知RNA或DNA序列片段去检测未知的核酸样品。

作为检测工具用的已知RNA或DNA序列片段称为杂交探针(probe)。

它常常用放射性同位素来标记。

虽然核酸分子杂交技术的应用仅有二十多年的历史，但它在核酸的结构和功能的研究中作出了重要贡献，在基因的表达调控和物种的亲缘关系研究中也发挥重要作用。

而且，随着核酸探针制备及标记技术的丰富和完善以及以不同材料为支持物的固相杂交技术的发展，使核酸分子杂交技术在分子生物学领域中的应用更加广泛。

这里我们将就分子杂交技术的几个主要过程及其应用进行介绍。

2核酸探针的制备核酸分子杂交的灵敏性主要依赖杂交探针的放射性比活度。

比活度高就可提高反应的灵敏性，减少待测样品的用量。

目前一般所用的是体外标记，这里介绍几种最常用的方法：2.1DNA的切口平移双链DNA分子的一条链有切口时，大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ可把核苷酸残基加到切口处的3’端，同时由于此酶具有5’→3’外切核酸酶活性，它还可从5’端除去核苷酸。

这样5’端核苷酸的去除与3’端核苷酸的加入同时进行，导致切口沿着DNA链移动，称切口平移(nicktranslation)。

常用于在双链DNA 上打开切口的酶为胰DNA酶Ⅰ。

由于高放射性比活度的核苷酸置换了原有核苷酸，就有可能制备比活度大于108计数/(分.μg)的32P标记的DNA探针。

分子生物学核酸分子杂交

• 是目前生命科学研究领域中应用最广泛的技术之一，是定性或定量检测DNA或 RNA序列片段的有力工具。
• 核酸探针( probe )：带有可检测标记的已知序列的互补DNA或RNA片段。通常用核素或非核素示踪标记。
第一节第二节第三节
核酸分子杂交的基本原理核酸探针核酸分子杂交技术
第一节核酸分酸溶液的pH低于3或高于10时，核酸的双链可以完全打开成为单链核酸分子；
• 在分子杂交中最常用的核酸变性方法是碱变性（因为核酸的载体物如凝胶或膜对热不稳定）
(3)化学试剂变性
• 当核酸溶液中含有一定浓度的化学试剂如尿素、甲酰胺、甲醛等时，双链间的氢键可以断裂形成单链核酸分子
2．变性的因素：加热、酸、碱、某些理化试剂（如尿素、甲酰胺）
增色效应（hyperchronic effect）：核酸变性时，紫外吸收值 A260随之升高的现象。
变性的因素
• 除物理、化学因素外，DNA分子的组成也影响变性。最主要的是DNA分子中GC 的含量，GC含量高的DNA不易变性，而 AT含量高的DNA容易变性。
寡核苷酸探针：常为18-30bp
双链探针：包括基因组DNA探针和筛选…标记或者经RT- PCR法
生成，mRNA → cDNA链→PCR扩增
单链探针：包括单链DNA探针和单链RNA探针。
核酸探针标记方法
放射性标记核酸探针：
放射性同位素的选择：
• 32P 优点：放射比活度高缺点：半衰期短（14.3D）、散射严重
• 另外环状DNA比线性DNA难于变性。
3.常用变性方法 (1)热变性
Tm=(G+C)%×0.41+69.3
DNA的熔解曲线
Tm值（melting temperature）:热变性时，50%DNA分子变性的温度。又叫解链温度、熔解温度。

核酸分子杂交技术

K去除核酸表面的蛋白质
• 组织细胞内的核酸与蛋白质结合成核酸蛋白复合体 • 控制消化时间，避免细胞结构破坏和核酸从载玻片上脱落
2、杂交过程：（1）组织或细胞的固定理想固定液应具备： • 保持组织细胞的形态 • 对核酸无抽提，修饰与降解作用
• 不改变核酸在组织细胞内的定位
• 不阻碍核酸与探针的杂交过程 • 对杂交信号无遮蔽作用 • 理化性质稳定
（2）组织细胞杂交前的预处理
• 去垢剂（如Triton x-100和SDS）和蛋白酶
（2）比色或化学发光检测：适于非核素标记的探针
7、Southern杂交的应用（1）酶切图谱分析（ 2）特定基因定性和定量
（3）基因突变分析
（ 4）限制性片段长度多态性的分析
（二）Northern印迹杂交 1、基本原理和基本过程与Southern blot基本相同 2、鉴别RNA
3、探针可用DNA或RNA片段
或硝酸纤维素膜上。
5、Southern杂交（ 1）预杂交：封闭膜上能与DNA结合的位预杂交液为不含DNA探针的杂交液（2）杂交：液相中的DNA探针与膜上的待测DNA双链DNA探针需加热变性为单链，再杂交（3）洗膜：去除游离的放射性探针或非特异结合的 DNA
6、杂交结果检测
（1）放射自显影：适用于放射性核素标记的探针
mRNA
逆转录酶的 DNA聚合酶
互补DNA
DNA 聚合酶
逆转录酶的 RNase H
分解mRNA
第二条CDNA链
RNA探针
1、RNA探针是单链分子，与靶序列的杂交反应效率高。 2、早期采用的RNA探针是细胞mRNA探针和病毒RNA探针，这些RNA是在细胞基因转录或病毒复制过程中得到标记的，标记效率不高，且受到多种因素的制约。 3、体外逆转录可高效合成RNA，加入标记物可成为探针 4、应用：例如，在筛选逆转录病毒人类免疫缺陷病毒（HIV）的基因组DNA克隆时，因无DNA探针可利用，就利用HIV的全套标记mRNA作为探针，成功地筛选到多株HIV基因组DNA克隆。

核酸的杂交的名词解释

核酸的杂交的名词解释
核酸杂交，又称“配对式核酸杂交”，是一种生物技术，用于比较和鉴定细胞
中不同物质的差异，例如特定的核酸序列，从而了解基因工程的机制以及特定细胞的功能。

在核酸杂交中，一段特定的核酸介导物（通常被称为RNA或DNA探针）被制造出来，以检测和鉴定特定基因序列，或特定类型的RNA或DNA分子。

如果目标物质已经在细胞中，探针将使用相应的特征，如非编码RNA、基因序列或外显子序列，来识别并杂交目标物质。

核酸杂交的组件包括目标物质（RNA或DNA）、杂交配对探针（已经设计好的DNA或RNA序列），以及检测系统、解码激发源（荧光素的发射和检测系统）。

首先，感兴趣的核酸序列必须具有不对称的对称性，以鉴定探针与目标物质的结合。

核酸杂交反应后，当探针和目标物质结合时，将发生检测反应（核酸杂交反应），以检测其结合。

当相应地检测反应发生时，检测系统将识别和测量探针的荧光，从而确定目标物质的存在。

核酸杂交技术目前被广泛用于分子生物学研究中，它可以被应用在基因功能检测、基因组分析和其他复杂问题研究中。

它还可能被用于检测性病毒、诊断肿瘤以及实现快速检测和诊断。

由于它非常灵活易于操作，核酸杂交也被用于其他生物领域，例如蛋白质检测、细胞表型筛选、抗原检测、植物生理学研究和动物基因回归等。

总的来说，核酸杂交是一种非常有用的生物技术，它可以用于许多领域，从分
子生物学到定量检测。

研究人员和临床医生都可以利用这种技术来精确的检测样品，它使实验室的研究变得更简单，也使病患们得到更为准确的诊断和治疗方案。

核酸杂交的基本原理

核酸杂交的基本原理核酸杂交是分子生物学中常用的一种实验技术，它通过互补配对的原理，可以检测、分离和定量DNA或RNA分子。

核酸杂交技术的基本原理是利用互补配对的性质，使两条核酸链在一定条件下结合形成双链分子，从而实现对特定核酸序列的检测和分析。

在核酸杂交实验中，通常会使用探针和靶序列两种核酸分子。

探针是一段已知序列的标记核酸，可以是DNA或RNA，它的序列与待检测的靶序列互补。

靶序列则是待检测的未知核酸序列。

通过将探针与待检测的核酸样品混合反应，利用互补配对的原理，探针会与靶序列结合形成双链分子。

通过检测探针标记的信号，就可以确定样品中是否含有特定的核酸序列。

核酸杂交的基本原理可以用来进行多种实验，包括Southern blotting、Northern blotting、原位杂交等。

其中Southern blotting是用来检测DNA序列的技术，Northern blotting则是用来检测RNA序列的技术，而原位杂交则可以在细胞或组织中直接检测特定的核酸序列的位置和表达水平。

在核酸杂交实验中，一些重要的因素会影响杂交反应的效果。

首先，温度是一个关键因素，通常在适宜的温度下可以使探针和靶序列充分杂交。

其次，盐的浓度也会影响杂交反应的效果，适当的盐浓度可以提高杂交的特异性和灵敏度。

此外，杂交时间和探针的浓度也会对实验结果产生影响，需要根据具体的实验目的进行优化。

总的来说，核酸杂交技术是一种重要的分子生物学实验技术，它利用核酸分子的互补配对原理，可以实现对特定核酸序列的检测和分析。

在实验设计和操作过程中，需要注意各种因素对杂交反应的影响，以确保实验结果的准确性和可靠性。

通过对核酸杂交技术的理解和应用，可以更好地开展分子生物学研究和临床诊断工作。

核酸分子杂交概念解释

核酸分子杂交概念解释
核酸分子杂交是指两条核酸链（通常是DNA或RNA链）通过互相结合，形成一个稳定的双螺旋结构的过程。

这种结合是通过碱基间的氢键形成的，碱基之间的配对是高度选择性的。

DNA分子的碱基配对规则是腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间形成两个氢键，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间形成三个氢键。

核酸分子杂交在生物学和分子生物学中有许多应用，其中最为著名的是分子杂交技术（molecular hybridization technique）。

这一技术可用于检测和分析DNA或RNA 的序列相似性，以及研究基因表达、基因组结构等方面。

以下是核酸分子杂交的一些关键概念：
1. 碱基配对：核酸分子的稳定性来自于两条链之间的碱基配对。

在DNA中，A与T 形成两个氢键，G与C形成三个氢键。

RNA中的规则类似，但是T被替换为尿嘧啶（U）。

2. 选择性：核酸分子杂交的过程是高度选择性的，只有符合碱基配对规则的两条链能够结合。

这种选择性是生物体内DNA复制和RNA转录的基础。

3. 热力学稳定性：杂交的稳定性受到环境条件的影响，尤其是温度。

高温通常会导致核酸分子的解离，而低温则有助于形成更稳定的双链结构。

4. 杂交实验：分子生物学中的分子杂交实验利用了核酸分子的互补配对性质。

例如，通过将待测的DNA或RNA与已知序列的标记分子杂交，可以用于检测目标序列的存在、测定相对丰度等。

5. 应用领域：核酸分子杂交技术在基因克隆、基因检测、DNA指纹分析等方面有广泛应用，为研究生物学和遗传学提供了重要工具。

核酸分子杂交技术

核酸分子杂交技术
核酸分子杂交技术是一种用于检测和分析核酸特异性的分子生物学技术。

它可以检测和分
析特定的基因或基因产物，如RNA或DNA，以及其他特定的核酸分子，如转录因子、调控
因子等。

核酸分子杂交技术可以用来确定特定基因的存在、结构和功能，也可以用来检测
和鉴定病毒、细菌和其他微生物的存在。

核酸分子杂交技术的基本原理是，将两个不同的核酸分子（称为“杂交物”）混合在一起，使它们能够结合在一起。

这种结合是由特定的碱基对结合所决定的，也就是说，只有具有
相同的碱基序列的两个核酸分子才能结合在一起。

结合后的核酸分子杂交物可以被检测到，从而可以用来确定特定核酸分子的存在。

核酸分子杂交技术可以用来检测和分析特定基因的存在、结构和功能，也可以用来检测和
鉴定病毒、细菌和其他微生物的存在。

在肿瘤学研究中，核酸分子杂交技术可以用来检测
肿瘤细胞中特定基因的表达水平，从而可以帮助医生更好地诊断和治疗患者。

此外，核酸
分子杂交技术还可以用来研究基因调控，以及研究基因突变对基因表达的影响。

核酸分子杂交技术的应用非常广泛，可以用来研究基因、蛋白质和其他生物分子，以及病毒、细菌和其他微生物。

它可以用来诊断和治疗疾病，以及研究基因调控和基因突变对基
因表达的影响。

总之，核酸分子杂交技术是一种重要的分子生物学技术，在医学、生物学和其他领域都有
着广泛的应用，可以用来检测和分析特定的基因、病毒和其他微生物，并且可以用来研究
基因调控和基因突变对基因表达的影响。

核酸分子杂交技术

第二节核酸分子杂交的类型
二、Southern印迹杂交
DNA变性中和 Southern印迹预杂交杂交洗膜检测
39
第二节核酸分子杂交的类型
二、Southern印迹杂交
毛细管转移示意图
40
第二节核酸分子杂交的类型
二、Southern印迹杂交
电转移示意图
41
第二节核酸分子杂交的类型
第二节核酸分子杂交的类型
一、反向点杂交
二、Southern印迹杂交
三、Northern印迹杂交四、原位杂交其它命名如：斑点杂交
菌落杂交微板酶联杂交
31
第二节核酸分子杂交的类型
杂交分类
按照杂交的反应条件分为固相和液相杂交两类：
固相杂交 ➢ 探针 ➢ 被测DNA（RNA） ➢ 在固体支持物上杂交 ➢ 容易洗膜
碱性磷酸酶
罗丹明和FITC
地高辛
NT、PCR、RP 600W可见光照 365紫外线照化学合成法或直接法
化学合成法或直接法
合成法
RP、NT
酶标亲和素或酶标抗生物素抗体显色抗生物素抗体显色直接底物显色或用酶抗体+底物显色直接底物显色或用酶
抗体+底物显色荧光显微镜观察或酶标抗体+底物显色酶标抗体+底物3显0 色
Northern印迹杂交流程图
43
第二节核酸分子杂交的类型
三、Northern印迹杂交
与Southern印迹杂交比较：
– RNA提取过程中需特别注意RNA酶的污染 – 所用的器材最好与Southern印迹实验的分开使用 – RNA变性的方法：不能用碱变性，因为碱会水解
RNA 2’-OH – 变性剂的作用：防止RNA分子形成发夹式的二级

核酸分子杂交

操作程序：蛋白质样品制备→SDS-PAGE分离→蛋白质的电转移（印迹）→靶蛋白与抗体（一抗与二抗）的结合→显色、分析。
59 59
marker 样品
转膜
凝胶
膜
滤纸滤纸
marker 样品
Western
蛋白质样品
聚丙烯酰胺凝胶电泳
缓冲液
marker
样品
marker 样品
一抗
二抗
X胶片曝光
marker 样品
53 53
（二）Northern Blot
是指待测RNA样品经电泳分离后转移到固相支持物上，然后与标记的核酸探针进行固-液相杂交，检测RNA （mRNA）的方法。
➢ 样品是RNA。
➢ 电泳前，不酶切。
➢ 电泳前，样品变性。
➢ 电泳过程中，样品保持变性状态。
➢ 电泳后，样品不再变性，直接转膜。
2. 复性过程：
（1）单链分子间碰撞形成局部双链
（2）局部双链周围的碱基如不配对时，双链重新解离
（3）局部双链周围的碱基如配对，则形成中心序列
（4）形成完整的双链分子
13
复性过程中的碱基配对
14
Hybridization
15
❖ 具有互补序列的两条单链核酸都可互补形成双链，如：DNA/DNA、RNA/DNA、RNA/RNA、寡核苷酸/DNA和寡核苷酸/RNA，该特性是体外杂交技术的基础。
EE
E
EE H
E H
DNA片段：
（最长的DNA片段控制在大约2 kb）
38
2.待测DNA样品的电泳分离
12
2000
1000 750 500
250 100
0.8 ~ 1％非变性琼脂糖凝胶

核酸杂交技术分子生物学

➢将电泳凝胶移至碱性溶液中浸泡，使DNA变性，再用中性 pH的缓冲液中和凝胶中的缓冲液。
4、将DNA转移至尼龙膜
将凝胶中单链DNA片段转移到固相支持物上。注意保持各 DNA片段的相对位置不变。
用于转膜的固相支持物有多种，包括硝酸纤维素膜（NC 膜）、尼龙（Nylon）膜、PVDF膜、化学活化膜和滤纸等。
➢ 产物平均长度为400-600个核苷酸。
➢ Klenow片段没有5 ’ →3’外切酶活性, 反应稳定, 可以获得大量的有效探针。
➢ 反应时对模板的要求不严格, 用微量制备的质粒DNA模板也可进行反应。
(3)末端标记法
T4 DNA聚合酶
5’→3’聚合酶活性，1500 nt/min, 为pol I的两倍
生物化学与分子生物学系使用交联剂戊二醛将辣根过氧化物酶hrp性磷酸酶ap标记在dna上再通过酶促反应使其无色底物转变成有颜色的产物生物化学与分子生物学系碱性磷酸酶ap3吲哚磷酸盐4甲基胺蓝nbt四氮唑辣根过氧化物酶hrpdab二氨基联苯胺棕色tmb四甲基联苯胺蓝色生物化学与分子生物学系地高辛digoxigenindig即异羟基洋地黄毒甙是一种类固醇半抗原来源于植物digitalispurourendigitalislantadig可以与dutp反应形成digdutp通过酶促法插入到合成的dna探针中
大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ：5’→3’DNA 聚合酶活性； 5’→3’ 核酸外切酶活性
（2）随机引物法（random priming）
随机引物：含有各种可能排列顺序的寡核苷酸片段的混合物。46 = 4096
DNA聚合酶ⅠKlenow片段： 5’→3’DNA聚合酶活性弱3’→5’外切核酸酶活性无5’→3’外切核酸酶活性
➢基本原理：将RNA标本经琼脂糖凝胶电泳分离后转印至硝酸纤维素膜上，烘干固定后于探针杂交。

名词解释核酸分子杂交

名词解释核酸分子杂交
核酸分子杂交是一种分子生物学技术，它可以将两个不同的核酸类型（如DNA和RNA）连接起来，以便更好地理解和控制生物体的行为和机制。

它可以用于分子诊断，如研究细菌和病毒的抗药性，检测DNA的状态等。

核酸分子杂交是一种常见的实验室技术，它可以帮助科学家们更好地理解和控制生物体的行为和机制。

它是通过利用酶来将不同核酸分子杂交成单一碱基对的。

它主要有两种方法：可催化性核酸分子杂交和不可催化性核酸分子杂交。

可催化性核酸分子杂交一般是在受体和发起者的酶的联合作用
下完成的。

受体和发起者的共同作用使得合成的核酸片段可以和模板片段自动结合，从而形成混合的碱基对。

不可催化性核酸分子杂交涉及将两种不同的核酸分子直接结合，使模板片段和合成片段形成混合碱基对。

它主要利用特殊的化学试剂，即烷基硫醇，能够与不同核酸分子结合形成一个桥接，将它们连接在一起形成一个碱基对。

核酸分子杂交技术也得到了广泛的应用，可用于检测细菌和病毒的抗药性，检测DNA的状态。

它可以帮助科学家识别致病菌的聚集蛋白，而聚集蛋白可以作为靶基因，从而获得新的抗药性菌株。

此外，核酸分子杂交技术还可用于构建和支持生物工程的项目，这些项目需要允许调整和重新组合指定的基因，以多样化产品的特性，进而提高治疗效果。

最后，核酸分子杂交技术在当今生物学界发挥着重要作用，已经成为一种基础技术。

它为科学家们提供了一种灵活的方法来控制和理解生物系统的行为和机制，从而为更好地实现治疗效果提供了有力的保障。

简述核酸分子杂交的原理及其应用

简述核酸分子杂交的原理及其应用核酸分子杂交是指两条互补的核酸链通过碱基配对形成稳定的双链结构的过程。

核酸分子杂交的原理是基于核酸序列的互补性。

核酸由四种碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G和胞嘧啶C）组成，互补碱基对的配对规则是A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。

根据这一互补规则，核酸链可以通过碱基配对形成双链结构。

核酸分子杂交的应用主要有以下几个方面：1.分子生物学研究：核酸杂交是分子生物学研究中常用的技术手段之一、通过核酸杂交可以检测目标序列的存在、定位和表达。

例如，可以将标记有荧光等探针的核酸与靶序列杂交，然后通过荧光显微镜观察杂交信号来确定目标序列的位置和表达水平。

2.基因诊断：核酸杂交可以用于诊断病原体感染、遗传性疾病等。

例如，通过核酸杂交可以检测病毒、细菌或寄生虫的核酸序列，从而判断感染情况并确定感染的病原体。

此外，也可以通过核酸杂交检测染色体异常、基因突变等与遗传性疾病相关的DNA变异。

3.基因工程：核酸杂交在基因工程中广泛应用。

一种常见的应用是基因克隆，通过将DNA片段与载体DNA进行杂交，可以将目标基因克隆进入载体中，从而进一步进行基因的表达和功能研究。

此外，核酸杂交也可以用于检测基因表达的调控机制，如通过RNA杂交技术确定RNA的稳定性和降解速率。

4.农业生产：核酸杂交在农业领域有着广泛的应用。

通过核酸杂交技术，可以进行基因型鉴定和遗传背景分析，从而筛选适应性更强、产量更高、病虫害抗性更强的作物品种。

此外，还可以通过核酸杂交技术对转基因作物进行检测，以确保农产品的质量和安全性。

总之，核酸分子杂交是一种重要的实验技术，可以用于核酸序列的检测、基因诊断、基因工程和农业生产等领域。

随着分子生物学和基因工程的发展，核酸分子杂交技术在生命科学研究和应用中的作用将越来越重要。

核酸分子杂交

核酸分子杂交引言核酸分子杂交是一种基本的分子生物学技术，用于研究核酸的序列和结构。

通过将两个互补的核酸链合并，可以形成一个双链结构，从而确定核酸分子的完整序列。

本文将介绍核酸分子杂交的原理、方法和应用。

原理核酸分子杂交基于DNA和RNA的互补配对原理。

DNA由四种碱基组成：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。

RNA与DNA的碱基配对方式类似，但胸腺嘧啶（T）被尿嘧啶（U）取代。

互补配对规则如下： - A与T（或U）互补； - G与C互补。

通过利用互补配对规则，可以将两个互补的核酸链合并成一个双链结构。

核酸分子杂交的原理是通过探针和靶标之间的互补配对，来确定目标核酸的序列和结构。

方法核酸分子杂交的方法多种多样，常见的方法包括：杂交化学、Southern杂交和Northern杂交。

1. 杂交化学杂交化学是通过化学反应将探针和靶标的核酸序列进行杂交。

常用的方法包括：- DNA-DNA杂交：将DNA探针与靶标DNA在一定条件下进行杂交，通过测量杂交后的信号来确定目标DNA序列。

- RNA-DNA杂交：将RNA探针与靶标DNA在一定条件下进行杂交，通过测量杂交后的信号来确定目标DNA序列。

2. Southern杂交Southern杂交是一种用于检测特定DNA序列的方法。

首先，将DNA样品切割成片段，并通过电泳分离这些片段。

然后，通过离心转膜将DNA迁移到膜上。

接下来，将标记有互补序列的DNA探针加入到膜上，探针与目标DNA进行互补配对。

最后，通过探针的标记物来检测目标DNA的存在与否。

3. Northern杂交Northern杂交是一种用于检测特定RNA序列的方法。

它与Southern杂交类似，但靶标是RNA而不是DNA。

首先，通过电泳分离RNA样品，并将其迁移到膜上。

然后，通过添加标记有互补序列的DNA或RNA探针，与目标RNA进行互补配对。

最后，通过探针的标记物来检测目标RNA的存在与否。

分子生物学研究方法(下)核酸分子杂交技术

增色效应（增色效应（二）
• 增色效应可以作为DNA变性的指标增色效应可以作为DNA DNA变性的指标 • 不同来源DNA的变化不一，如大肠杆菌不同来源DNA的变化不一， DNA的变化不一 DNA经热变性后经热变性后， 260nm的吸光度值 DNA经热变性后，其260nm的吸光度值可增加40%以上，其它不同来源的DNA 可增加40%以上，其它不同来源的DNA 40%以上溶液的增值范围大多在20 30%之间 20－之间。溶液的增值范围大多在20－30%之间。
DNA变性曲线（二）
6.DNA的复性 6.DNA的复性
• 复性概念：（1）复性概念：指变性 DNA 在适当条件下，件下，二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象，它是变性的一种逆转过程。螺旋结构的现象，它是变性的一种逆转过程。热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性，热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性， DNA一般经缓慢冷却后即可复性此过程称之为“ 退火” annealing）。此过程称之为“ 退火”（annealing）。
2）DNA的（G+C）含量 DNA的 G+C）
• 在溶剂固定的前提下，Tm值的高低取决于在溶剂固定的前提下，Tm值的高低取决于 DNA分子中的 G+C）的含量。分子中的（ DNA分子中的（G+C）的含量。 • （G+C）含量越高，G-C 碱基对越多，Tm值越 G+C）含量越高，碱基对越多，Tm值越高。因G-C碱基对具有3对氢键，而A-T碱基对碱基对具有3对氢键，只有2对氢键，DNA中 G+C）只有2对氢键，DNA中（G+C）含量高显然更能增强结构的稳定性，间氢键需比A 增强结构的稳定性，破坏 G-C间氢键需比A-T 氢键付出更多的能量， G+C）含量高的DNA DNA，氢键付出更多的能量，故（G+C）含量高的DNA，其变性Tm也高。 Tm也高其变性Tm也高。

分子生物技术—核酸分子杂交技术

一、核酸分子杂交基本原理
(二) 核酸分子杂交基本原理
• 根据核酸变性和复性的原理,不同来源的DNA 变性后,若这些异源DNA之间存在某些相同序列的区域,在退火条件下则可形成DNA-DNA 异源双链;或将变性的单链DNA与RNA经复性处理可以形成DNA-RNA杂合双链。这种不同来源的单链核酸分子在合适的条件下,通过碱基互补形成双链杂交体的过程称为核酸分子杂交
三、核酸分子杂交相关技术
（一）传统核酸分子杂交技术
2.Northern杂交
• 对RNA的检测也可以利用与DNA检测相同的印迹技术来分析。与 Southern 印迹杂交的方法类似,只是变性剂不同
• Southern杂交中使用的使DNA变性的试剂为NaOH。因为NaOH会水解 RNA的2-羟基基团,所以Northern杂交中使RNA変性的试剂为甲基氧化汞、乙二醛或甲醛
• 斑点杂交和狭缝杂交都是将被检标本点到膜上烘烤固定。不需电泳和转膜过程,整个操作过程简便、快速
• 缺点是无法判断核酸片段的大小,也无法判断样品溶液中是否存在着不同的靶序列,多用作核酸定性或半定量分析而且便于杂交条件的摸索
三、核酸分子杂交相关技术
（二）核酸原位杂交
• 原位杂交是将核酸分子杂交技术与组织细胞化学和免疫组织化学结合起来的一种杂交方法,其基本原理及探针的标记方法与传统核酸分子杂交技术相同
三、核酸分子杂交相关技术
（一）传统核酸分子杂交技术
3. 斑点杂交与狭缝杂交
• 将RNA或DNA变性后直接点样于硝酸纤维素膜或尼龙膜上,再采用特定的探针进行杂交这种方法称为点杂交
• 若采用狭缝点样器加样后杂交,则称为狭缝杂交
• 斑点杂交与狭缝杂交的区别是点样形状的不同