《现代分子生物学》-朱玉贤版-阅读笔记

由于我本身是学计算机的，现在以及未来的研究方向主要是生物信息学。所以，仔细学习一下分子生物学很有必要，因为很多生物的实验原理以及生物学概念（转座子、增强子、顺式调控元件等等）在看论文的时候如果没接触过，很容易看的头大。因此本文面向的主要对象是计算机专业，研究生物信息等领域的初学者。

废话不多说了，我阅读的教材是朱玉贤的第4版，由于是从阅读到中间开始记录的。部分没有记录的章节要点稍后补全。

第五章 DNA、RNA、蛋白质操作技术

第5、6章主要讲常用的实验技术，对明白生物相关的论文为什么要做某些实验，以及在要找相关的数据的时候，用哪种实验的数据都很有帮助。

重组DNA技术

重组DNA通常是通过将特定DNA片段整合到病毒或者质粒等载体上，构成重组DNA，通过侵染或者注入等形式进入宿主细胞。使得宿主细胞得以表达某些DNA，通常的目的有：合成蛋白质，研究某些DNA的功能等。

重组DNA的必备原料有：

• 限制性核酸内切酶：用来切割DNA分子。(EcoR I等)
• DNA连接酶：连接DNA分子。
• 载体：病毒，质粒等，具备自主复制能力，可以通过某些手段进入宿主细胞内，来在扩增自身的同时扩增目的DNA。
• 宿主：真核生物通常有酵母，原核有大肠杆菌等。

部分载体具有多克隆位点：即包含多个限制性酶切位点，他们是外源基因的插入部位，通过多克隆位点可以实现多种不同的DNA重组，如可以同时获得多种抗性。

蓝白斑筛选：DNA重组并得以在宿主内表达的菌落呈白色，而非转化的菌落呈蓝色。

细菌转化：将外源的DNA分子和载体进行重组后，需要将其送到宿主内，通常如大肠杆菌等对重组后的DNA吸收能力差，需要使用如氯化钙处理，才能够较好的吸收这些重组DNA，使其在宿主细胞内表达。

经过Cohen和Boyer等人的研究发现：某些高等生物如非洲爪蟾的基因，也可以通过DNA重组技术移到原核细胞（如大肠杆菌）中，并能够成功表达。

DNA基本操作技术

核酸凝胶电泳

由于DNA链的多核苷酸呈阴离子状态，放在电场中，会向正极移动，移动的距离和构成DNA的核苷酸的数量相关（因为每个核苷酸带的电量基本是相同的），由于其带的电荷量以及分子大小的不同，在电泳中迁移的速率不同，迁移的距离也不同，故能够分离DNA片段。

通常凝胶对DNA片段的分辨能力与浓度有关。相同类型的凝胶，浓度越高，截止的空隙越小，对DNA分子的分布能力越强，就可以分离更小尺寸的DNA片段。反之，浓度越大，只能分离长度较大的片段。

对于超大DNA片段（>50kb），普通的琼脂糖凝胶电泳很难分离，因此发明了脉冲电场凝胶电泳。

PCR（聚合酶链式反应技术）

PCR是体外快速扩增待定基因或DNA序列的常用方法，具体步骤如下：

• DNA在体外摄氏95°高温时变性变成单链（变性）
• 低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合（复性）
• 调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。（延伸）

基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。

PCR反应五要素：引物(PCR引物为DNA片段，细胞内DNA复制的引物为一段RNA链）、酶、dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)、模板DNA和缓冲液（其中需要Mg2+）。