常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍
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。
细胞生物学的基本实验技术和方法
细胞生物学的基本实验技术和方法细胞生物学是现代生命科学的一个重要分支,研究细胞的结构、功能、遗传和分子机制,对于理解生命的本质、疾病的发生和治疗具有重大意义。
本文将介绍一些细胞生物学的基本实验技术和方法,包括细胞培养、荧光显微镜、免疫染色、蛋白质电泳和PCR等。
一、细胞培养细胞培养是细胞生物学中最基本的实验技术之一,它是将细胞放入含有营养物质、生长因子和抗生素等的培养基中,使其在适当温度、湿度和CO2浓度下生长、增殖、分化或转化的过程。
细胞培养的方法非常丰富,可以根据细胞来源、类型、培养条件等进行分类,常用的有原代培养、细胞系、肿瘤细胞和原生动物等。
细胞培养可以用于研究细胞形态、生长特性、细胞周期、信号转导和基因调控等方面,也是制备疫苗、生产蛋白质和细胞治疗等方面的基础技术。
二、荧光显微镜荧光显微镜是一种利用荧光探针和激光光源来照射样品并检测荧光信号的显微镜,在细胞生物学中起着至关重要的作用。
荧光探针可以有机会或无机盐的形式存在,它们可以与细胞的生物分子如蛋白质、核酸等结合并发生光学反应,发射出荧光信号。
荧光显微镜具有高分辨率、高灵敏度、多重标记和实时成像等优点,可以用于研究细胞形态、结构、功能、互作和代谢等方面,还可以用于细胞追踪、基因表达、蛋白质定位和药物筛选等方面。
三、免疫染色免疫染色是一种利用抗体与特定抗原相结合来检测或定位生物分子的技术,在细胞生物学和免疫学中广泛应用。
抗体是由 B 细胞产生的一类蛋白质,它可以通过特异性与异物(如细胞表面抗原、蛋白质、核酸等)结合,从而实现对它们的检测和定位。
免疫染色有直接和间接两种方法,前者是将荧光染料或酶标记直接连接在一级抗体上,后者是将荧光染料或酶标记连接到二级抗体上,再与一级抗体结合来增强信号。
免疫染色可以用于鉴定细胞类型、检测蛋白质表达、定位细胞器、分析信号通路和检测抗体反应等方面。
四、蛋白质电泳蛋白质电泳是一种利用电场和凝胶电泳技术来分离和检测蛋白质的方法,在细胞生物学和生物化学中起着重要作用。
细胞生物学实验技术
细胞生物学实验技术细胞生物学作为生物学的一个重要分支,研究的是生命最基本的单元——细胞。
在现代科研和医学领域中,细胞生物学实验技术扮演着至关重要的角色。
本文将介绍几种常见的细胞生物学实验技术,以及它们在科学研究和实践中的应用。
一、细胞培养技术细胞培养技术是细胞生物学研究的基础,也是许多实验的起点。
通过细胞培养技术,科研人员可以将细胞在体外进行培养,以便进行各种实验。
细胞培养技术的关键是培养基的配制和培养条件的控制,包括温度、湿度、CO2浓度等。
现代细胞培养技术已经非常成熟,可以培养多种细胞系,广泛应用于细胞生物学研究、药物筛选和临床诊断等领域。
二、细胞转染技术细胞转染技术是将外源DNA、RNA或蛋白等物质导入到细胞内的技术。
通过细胞转染技术,科研人员可以研究基因的功能、蛋白的表达以及疾病的发生机制。
常见的细胞转染方法包括化学法、电穿孔法、基因枪法等。
细胞转染技术在基因工程、基因治疗和干细胞研究等领域有着广泛的应用。
三、细胞分选技术细胞分选技术是将不同类型的细胞或不同状态的细胞进行分离和分选的技术。
通过细胞分选技术,科研人员可以获得纯化的细胞群,用于后续的实验和分析。
常见的细胞分选方法包括流式细胞术、磁性珠法、荧光显微镜法等。
细胞分选技术在免疫学、干细胞研究和癌症诊断等领域有着重要的应用。
四、细胞成像技术细胞成像技术是利用显微镜等设备对细胞进行观察和成像的技术。
通过细胞成像技术,科研人员可以了解细胞的结构、功能以及动态变化。
现代的细胞成像技术包括荧光显微镜、共聚焦显微镜、原子力显微镜等。
细胞成像技术在细胞生物学、神经科学和药物研究等领域有着广泛的应用。
五、细胞分子生物学技术细胞分子生物学技术是研究细胞内分子基因组的技术。
通过细胞分子生物学技术,科研人员可以研究细胞的DNA、RNA、蛋白等分子水平的信息。
常见的细胞分子生物学技术包括PCR扩增、基因克隆、蛋白质组学等。
细胞分子生物学技术在基因表达调控、基因组编辑和疾病诊断等方面有着重要的应用。
细胞生物学和分子生物学技术在生物领域中的应用
细胞生物学和分子生物学技术在生物领域中的应用细胞生物学是对于生物细胞结构、功能和生理特性的研究,而分子生物学是对于生物分子结构和功能的研究。
这两种科学技术在现代生物领域有着广泛的应用,包括鉴定疾病、治疗疾病、开发新药、转基因等等,它们的出现预示着新的科技时代的来临。
在生物分子学领域,分子克隆已经成为一项常见的生物技术。
分子克隆技术能够对生物分子进行定量研究,把某个DNA片段放到另外一个DNA上,并经过复制,扩大它的数目,以便于用于研究或生产。
PCR技术是一种常见的基因诊断技术,可以在很短的时间内扩大DNA片段并进行分析。
PCR技术是一种非常重要的定量技术,可以快速定量化DNA分子的存在和数量,这一技术被广泛应用于DNA指纹鉴定、基因诊断、遗传学、微生物学等领域。
越来越多的分子生物学技术进入生产领域,成为了从事纯化、分离、检测、建议生物工程的先决条件。
例如,蛋白生产工厂已经出现,这些工厂可以通过DNA克隆技术,生产出大量的蛋白质,以应用于医学、科研和工业生产中。
细胞生物学是生物学的另一重要领域,主要研究细胞和其各个器官的结构、功能和生理特性。
随着技术的进步,细胞生物学方法和工具不断发展,成为了生物研究和生产中不可或缺的一部分。
细胞培养技术是细胞生物学的重要技术之一,它可以使细胞在一定的环境下继续成长,从而促进细胞的生长、分化和修复。
细胞培养技术被广泛应用于药物研发、基因治疗和生物制品生产等领域。
近年来,光学显微技术的发展为细胞生物学研究提供了巨大的帮助。
高分辨率显微镜的诞生,提高了对小孔径对象(包括生物组织和单一分子)的观察和分析能力,成为研究细胞和生物学的先决条件之一。
此外,细胞活体成像和荧光标记技术的发展也为细胞生物学的研究提供了更为详细和直观的信息。
基于细胞生物学和分子生物学的科学研究成果,现在有很多应用它们来研究生命现象,比如细胞信号传导、基因表达调控和生命发育等等,可以揭示器官和器官系统之间的意义和作用。
分子生物学和细胞生物学研究新技术
分子生物学和细胞生物学研究新技术随着科技的发展,分子生物学和细胞生物学研究的新技术不断涌现。
这些新技术在研究生命科学,特别是疾病发病机制和治疗方案上起到了重要的作用。
一、基因编辑技术基因编辑技术是指利用特定的酶对目标DNA进行精确的编辑和改造,使其产生某种特定效应,从而实现对基因组进行精准调控的过程。
基因编辑技术可以用于研究和治疗遗传性疾病,如囊性纤维化、血友病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症等。
此外,该技术还可以应用在转基因和抗癌药物研发领域。
二、单细胞测序技术单细胞测序技术是对单个细胞进行基因测序和分析的技术。
该技术可以揭示不同细胞之间的功能差异和分化状态,特别是在癌细胞、干细胞和免疫细胞等疾病治疗领域有重要的应用。
例如,通过单细胞测序技术,可以对细胞的分化状态进行解析,找到疾病的根源,从而提高治疗的效果。
三、CRISPR-Cas9系统CRISPR-Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR associated protein-9)系统是一种基因编辑技术,它利用线性RNA引导Cas9核酸酶切割某个特定区域的基因,从而实现基因的精准编辑。
该技术可以应用于基因疗法和生物技术领域,其研究成果也获得了2015年“自然科学大奖”。
四、超分辨率显微镜超分辨率显微镜是一种可以将细胞内部结构观察到纳米级别的显微镜,其分辨率比传统的光学显微镜高出10倍以上。
超分辨率显微镜可以应用于研究细胞中的微观结构、蛋白质重排和细胞分化等重要过程。
此外,该技术在药物研发领域也有广泛的应用。
五、生物打印技术生物打印技术是一种基于计算机辅助设计技术的3D打印技术,可以用于构建人体组织和器官。
在医学领域,该技术可以应用于修复受损的组织和器官、替代器官移植、药物递送等方面。
生物打印技术还可以用于食品、环境和工业等领域。
总结:以上这些新技术在分子生物学和细胞生物学研究中具有重要的应用价值。
常用分子生物学和细胞生物学实验技能技术总结介绍
精心整理常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍(2011-04-2311:01:29)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 的已知 固相杂交Southern DNA 片段Northern 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(cDNAmicroarrayhybridization )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(oligonucleotidemicroarrayhybridization )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。
生物实验 主要研究内容及方法
生物实验主要研究内容及方法生物实验是生物学研究的重要手段之一,通过实验可以深入了解生物体的结构、功能、生理和生态等方面的特点。
本文将重点介绍生物实验的主要研究内容和方法。
一、研究内容生物实验的研究内容涉及生物体的各个方面,主要包括以下几个方面:1. 细胞生物学研究:通过观察和实验,研究细胞的结构、功能、分裂、凋亡等过程。
例如,通过显微镜观察细胞的形态变化,利用细胞培养技术观察细胞的分裂过程。
2. 分子生物学研究:通过实验手段研究生物分子的结构、功能和相互作用。
例如,利用PCR技术扩增和分析DNA片段,利用蛋白质电泳技术分离和鉴定蛋白质。
3. 遗传学研究:通过实验方法研究基因的遗传规律和遗传变异。
例如,利用杂交实验研究基因的遗传模式,利用基因工程技术构建转基因生物体。
4. 生理学研究:通过实验手段研究生物体的生理功能和调节机制。
例如,通过实验观察动植物对环境的适应性和反应性,研究生物体的呼吸、消化、循环等生理过程。
5. 生态学研究:通过实验手段研究生物体与环境的相互关系和生态系统的结构和功能。
例如,通过实验观察生物体在不同环境条件下的适应性和相互作用。
二、研究方法生物实验的研究方法多种多样,根据研究内容和目的的不同,可以选择合适的方法进行实验。
下面介绍几种常用的生物实验方法:1. 显微镜观察:利用光学显微镜、电子显微镜等观察生物体的形态、结构和细胞组织的特点。
通过显微镜观察,可以揭示生物体的微观结构和细胞器的功能。
2. 细胞培养:将细胞分离培养在含有适当营养物质的培养基中,观察和研究细胞的生长和分裂过程。
细胞培养技术广泛应用于细胞生物学、分子生物学和病理学等领域的研究。
3. PCR技术:聚合酶链反应(PCR)是一种基于DNA复制的技术,可以迅速扩增特定的DNA片段。
通过PCR技术,可以分析DNA 序列的变异和遗传信息,应用于基因组学、遗传学、分子进化等领域的研究。
4. 蛋白质电泳:利用电泳技术对蛋白质进行分离和鉴定。
化学生物学的实验技术
化学生物学的实验技术化学生物学是一门融合了化学和生物学知识的交叉学科,通过研究生物体内化学反应的规律性和机制,揭示生物现象背后的化学过程。
在化学生物学研究中,实验技术是至关重要的工具。
本文将介绍化学生物学领域常用的实验技术,包括分子生物学实验技术、生物化学实验技术和细胞生物学实验技术。
一、分子生物学实验技术1. PCR技术PCR(Polymerase Chain Reaction)是一种在体外复制DNA片段的技术。
通过PCR技术,可以快速扩增DNA序列,用于基因克隆、DNA测序、基因变异分析等领域。
PCR技术是分子生物学实验中常用的方法之一。
2. 基因克隆技术基因克隆是将DNA片段插入载体DNA中,并在细胞中复制的过程。
通过基因克隆技术,科研人员可以研究基因的功能、调控机制以及相关疾病的发生机制。
3. 基因编辑技术基因编辑技术是指通过特定的工具,如CRISPR/Cas9系统,对目标基因进行精准编辑。
这项技术在分子生物学研究和基因治疗领域有着广泛的应用。
二、生物化学实验技术1. 蛋白质纯化技术蛋白质纯化是生物化学实验中的重要环节,通过不同的分离方法,如柱层析、电泳等,可以获得高纯度的蛋白质样品,用于研究蛋白质的结构和功能。
2. 激酶活性测定技术激酶是生物体内的一类重要酶类,参与调控细胞信号传导。
通过测定激酶的活性,可以了解其在细胞信号通路中的功能和作用机制,为药物研发和疾病治疗提供依据。
三、细胞生物学实验技术1. 细胞培养技术细胞培养是细胞生物学的基础实验技术之一,通过在细胞培养基中培养细胞系,可以进行各种细胞学实验,如细胞增殖、细胞凋亡等研究。
2. 免疫荧光染色技术免疫荧光染色技术是在细胞或组织中标记特定蛋白质或细胞器的方法,通过荧光显微镜观察,可以了解细胞内蛋白的定位和表达水平,为细胞功能研究提供依据。
综上所述,化学生物学的实验技术覆盖了分子生物学、生物化学和细胞生物学等多个学科领域,这些实验技术的发展与应用推动了化学生物学的研究进展,为新药研发、疾病治疗和生命科学领域的发展做出重要贡献。
细胞生物学和分子生物学研究中的技术和方法
细胞生物学和分子生物学研究中的技术和方法细胞生物学和分子生物学是现代生物学领域中非常重要的研究方向,涉及的技术和方法也十分复杂多样。
本文将从细胞培养、细胞显微操作、蛋白质分离及质谱分析等多个方面阐述细胞生物学和分子生物学中的技术和方法。
1. 细胞培养细胞培养是细胞生物学研究的基础,也是很多实验的前提。
细胞培养过程主要涉及到细胞的准备、培养基的制备、细胞培养条件的调整和细胞检测等方面。
细胞准备:在进行细胞培养之前,需要进行细胞的筛选和分离。
在分离过程中,可以采用机械分离、酶消化、加热条件分离等多种方式,以获得单个的细胞,以便于后续的培养。
培养基:培养基是细胞生长必不可少的条件,其成分的组成直接影响到细胞的生长和培养效果。
常用的培养基有DMEM、RPMI-1640、MEM等。
培养条件的调整:细胞在不同的培养条件下有着不同的生长和分化表现,因此对于不同的细胞类型需要进行针对性的培养条件调整,如调整培养温度、培养液中添加生长因子等。
细胞检测:细胞培养的过程中,需要通过显微镜观察细胞的状态,判断细胞是否健康,生长是否正常,培养条件是否适合等。
2. 细胞显微操作细胞显微操作是指采用显微镜对活细胞进行观察、加工和实验,主要利用细胞显微技术、光学显微技术等,进行细胞图像的捕捉和分析。
在细胞显微操作中,需要注意以下几个方面:显微镜的选择:根据需要观察的细胞类型、检测内容等要素,选择适合的显微镜,如荧光显微镜、亮场显微镜、透射电子显微镜等。
标记技术:利用荧光标记、抗体标记等技术,使得细胞内某个特定的蛋白质或DNA能够呈现荧光或者颜色,从而通过显微镜观察到。
实验设计:需要针对性地制定实验步骤和观察方法,掌握细胞形态的变化和进程。
3. 蛋白质分离及质谱分析蛋白质是组成生物体结构和功能的基本单位,直接参与到生命活动的调控、传递和调节等诸多方面。
蛋白质分离和质谱分析在现代生物学研究中占有重要地位,其主要步骤包括蛋白质提取、分离和鉴定。
常用的生物学研究方法
常用的生物学研究方法生物学是一门研究生命现象的科学。
为了深入研究生命现象,科学家们开发出了各种各样的生物学研究方法,这些方法主要包括分子生物学、细胞生物学、遗传学和生态学等。
以下是几种常用的生物学研究方法:一、PCR技术在分子生物学中,PCR(聚合酶链式反应)是最为常用的一种技术。
PCR利用DNA聚合酶将DNA双链分离成两条单链,并利用其他原料合成新的双链DNA。
PCR能够扩增极少量的DNA片段,如同一个微小的搜索引擎能够在体内找到一个特定的DNA单元。
这种技术广泛应用于基因扩增、DNA序列测定等领域。
二、RNA干扰技术RNA干扰是通过RNA产生的一种影响基因表达的机制,广泛应用于基因功能研究中。
RNA干扰通过用特定的RNA序列(小RNA或长RNA)与靶基因的RNA分子结合,从而使目标RNA被降解或者抑制翻译成蛋白质。
这种技术可以用来研究基因的功能和调控机理,并为研究生物学中复杂的生命过程提供了新的开发方法。
三、克隆技术克隆技术是将DNA分子从基因组中分离出来,再将其插入到宿主细胞中并表达出来的过程。
克隆技术广泛应用于基因发现、生物工程、基因编辑等领域。
四、流式细胞仪流式细胞仪是一种流体力学技术,能够通过单元细胞的光散射和多颜色荧光信号来测量细胞的大小、形状,以及细胞内含有哪些特定的分子。
这种技术可以用来测量各种生物学中的细胞特征,如细胞周期、细胞死亡、细胞溶解和癌细胞测量等。
五、免疫印迹技术免疫印迹是一种将特定抗体与某一生物分子特异性相互结合的技术。
免疫印迹常用于蛋白质定量和检测、免疫分析和免疫追踪等生物学实验中。
免疫印迹技术的重要性主要体现在分子生物学研究、生命信号转导、免疫复合物分析、光学成像等方面。
六、核糖体RNA测序技术核糖体RNA测序是一种通过在人体细胞和微生物中进行大规模基因表达测序的技术。
这种技术可以用来研究各种细胞、生物和病原体的基因组结构和表达模式,并帮助人们更好地理解生物学中的复杂问题。
大学生物实验:细胞生物学与分子生物学的实验研究
大学生物实验:细胞生物学与分子生物学的实验研究介绍在大学生物学专业中,学生们通常需要进行细胞生物学和分子生物学的实验研究。
这些实验旨在帮助学生理解生命的基本单位——细胞,以及生物体内发生的分子过程。
通过参与这些实验,学生们可以通过亲身探索和实践加深对细胞结构、功能和遗传等概念的理解。
本文将介绍一些常见的细胞生物学和分子生物学实验,并强调它们在大学生物学教育中的重要性。
细胞生物学实验核染色体的观察细胞生物学的一个重要领域是研究细胞核内的染色体。
染色体是细胞分裂过程中遗传物质DNA的组织形式。
学生可以通过实验观察采自显微镜下的细胞的染色体,并使用染色技术来更清楚地观察它们。
这个实验可以帮助学生理解染色体的结构和功能,并学习不同染色体的性质。
细胞周期的研究细胞周期是细胞生物学中的一个关键概念,它描述了细胞从一个分裂到下一次分裂的完整过程。
学生可以通过进行细胞周期的实验来研究细胞的生长和分裂过程。
这可能涉及到观察不同阶段的细胞,使用细胞培养技术来控制和观察细胞的生长,以及使用染色技术来标记细胞周期中的特定时期。
细胞凋亡的研究细胞凋亡是细胞生物学中的另一个重要过程,它是有程序性死亡的细胞自发过程。
学生可以通过进行细胞凋亡的实验来研究它的机制和调控。
在这个实验中,学生可以使用细胞培养和染色技术来观察和检测细胞凋亡,例如观察细胞形态的变化或检测与凋亡相关的蛋白表达。
分子生物学实验DNA提取DNA提取是分子生物学中最基本的实验之一。
学生可以通过提取不同来源的细胞或组织样本中的DNA来了解DNA的结构和功能。
这个实验通常涉及到使用一些化学试剂和酶,例如盐溶液、蛋白酶K和酒精等,来破坏细胞膜和核膜,并从中提取纯净的DNA。
PCR扩增PCR(聚合酶链式反应)是分子生物学中常用的一种技术,可以迅速扩增特定的DNA片段。
学生可以通过进行PCR实验来学习和实践这个技术。
在这个实验中,学生需要选择适当的引物,将DNA样本与引物和DNA聚合酶一起置于PCR反应体系中,并进行一系列的温度变化来实现DNA片段的扩增。
药理学实验方法
第一章现代药理学实验方法与技术简介第一节分子生物学试验方法与技术分子生物技术在药理学实验中应用较为广泛,包括核酸分子探针的标记、核酸分子杂交、多聚酶链反应、蛋白印迹杂交技术、cDNA文库、随机分子库技术、外核基因在真核细胞中的表达、转基因动物、人类基因治疗等。
现将更为常用的技术介绍如下:一、核酸分子探针的标记标记核酸分子探针(nucleic acid probe)是进行核杂交的基础,根据核酸分子探针的来源及性质进行选择,选择的基本原则是具有高度的特异性,探针选择直接影响杂交结果的分析。
根据检测对象和目的不同,,可选择不同的探针种类及标记方法。
㈠探针种类1.基因组DNA探针是克隆化的各种基因片断,也是最常用的核酸探针,探针应尽可能选用基因编码(外显子),避免使用内含子及其它非编码序列。
2.cDNA探针与mRNA互补的DNA链称cDNA,是一种较为理想的核酸探针,特异性较高。
3.RNA探针RNA与RNA或DNA杂交体的探针稳定性,特异性高。
4.寡核苷酸探针人工合成寡核苷酸片段做探针,可根据需要合成相应序列。
㈡标记物常用的探针标记物有两类:放射性同位素和非放射性同位素。
标记物的检测具有高度灵敏性和特异性。
标记和探针结合不影响杂交的特异性和稳定性。
其中放射性同位素是应用最多的探针标记物,但易造成放射性污染,多数同位素的半衰期短,不能长期存放。
常用的放射性同位素有32P¸3P¸35S,有时也用14C,125I或131I。
二、核酸分子杂交(nucleic acid hybridiazation )是指具有一定同源序列的两条核酸单链在一定的条件下,按碱基互补配对原则形成异质双链的过程。
核酸分子杂交是分子生物学领域应用最广泛的技术,灵敏度高、特异性强,主要用于特异DNA或RNA的定性定量检测。
三、聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)是一种体外酶促扩增特异DNA片段的方法。
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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。