核酸探针

简介

是一段带有检测标记，且顺序已知的，与目的基因互补的核酸序列(DNA或RNA)。基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，能从浩瀚的基因组中把目的基因显示出来。

• 必备条件
  根据杂交原理，作为探针的核酸序列至少必须具备以下两个条件：
  ①应是单链，若为双链，必须先行变性处理。
  ②应带有容易被检测的标记。它可以包括整个基因，也可以仅仅是基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之转录而来的RNA。

制备

• 1.制备基因组文库
  把基因组DNA打断或用，或用限制性酶作不完全水解，得到许多大小不等的随机片段，将这些片段体外重组到运载体（噬菌体、质粒）中去，再将后者转染适当的宿主细胞如大肠肝菌。
• 2.原位杂交
  固体培养基上可以得到许多携带有不同DNA片段的克隆噬菌斑，从中可筛出含有目的基因片段的克隆。
• 3.细胞扩增
  通过细胞扩增，制备出大量的探针。
• 4.添加标记

缺口平移法(nick translation)
首先用适当浓度的DNA酶Ⅰ（DNAseⅠ）在探针DNA双链上造成缺口，然后再借助于DNA聚合酶Ⅰ（DNa poly merasⅠ）的5’→3’的外切酶活性，切去带有5’磷酸的核苷酸；同时又利用该酶的5’→3’聚酶活性，使32P标记的互补核苷酸补入缺口，DNA聚合酶Ⅰ的这两种活性的交替作用，使缺口不断向3’的方向移动，同时DNA链上的核苷酸不断为32P标记的核苷酸所取代。

随机引物法
即向变性的探针溶液加入6个核苷酸的随机DNA小片段，作为引物，当后者与单链DNA互补结合后，按碱基互补原则不断在其3’OH端添加同位素标记的单核苷酸，这样也可以获得比放射性很高的DNA探针。

末端标记法（又叫尾标）。
利用末端转移酶可进行“尾标”，尾标适用于寡核苷酸探针标记，寡核苷酸探针多用于核酸“点”突变的检测，该探针可用核酸合成仪人工合成，克隆出的探针一般较长，特异性好，标记量大，杂交的检出信号强。

探针合成的注意事项

• ①合成探针的长短，一般在20~50个核苷酸之间。合成过长成本高，且易出现聚合酶合成错误，杂交时间长，合成太短则特异性下降。
• ②碱基组成G-C应含40%~60%，一种碱基连续重复不超过4个，以免非特异性杂交产生。
• ③探针自身序列内应无互补区域，以免产生“发夹”结构，影响杂交。总之，一个好的探针最终要在实践中才能加以确认。

应用

禽流感基因探针制备

• 将禽流感病毒H9N2亚型毒株核蛋白(NP)基因3′端较为保守的、约350bp的编码序列通过限制性内切酶Hae¸切割、分离后,用随机引物法制备Digoxigenin2112dUTP标记探针。
• 测定该探针的浓度为100Lgöml。特异性试验发现该探针只能与实验室构建的、含有NP基因的重组载体pGEM2TE2NP和pBacPAK2NP以及A型流感病毒H9N2亚型、H3N2亚型以及H9N3亚型毒株基因组RNA结合出现特异性的颜色反应,而与实验室常用的载体pGEM2Teasy、pBacPAK2His3、pTARGET和pGEMEX22以及新城疫病毒、传染性支气管炎病毒和传染性喉气管炎病毒基因组不发生反应。应用该探针检测含NP基因的重组载体和重组病毒证明该探针是有效的,可用于含禽流感病毒样品或材料的检测。

DNA探针原位杂交

1、4—6微米切片，用防脱片胶（多聚赖氨酸）处理过的玻片贴附

2、56—60℃烤片2—16h

3、新鲜二甲苯脱蜡，10minX2（趁热脱蜡）

4、100%乙醇5minX2次，不用浸水，直接空气干燥

5、加入50μl蛋白酶K工作液（蛋白酶K用蒸馏水稀释，浓度为25μg/ml），37℃消化10—15min

6、弃去蛋白酶K工作液，0.1MTBS洗涤3minX3次逐级酒精脱水（85%，95%，100%酒精）1minX3次然后空气干燥

7、加入20μl探针，加盖薄膜。（探针用预杂交液稀释，浓度为5μg/ml）。

8、95℃变性10—12min；立刻置于冰块上，防止复性。

9、37℃杂交16—20h

10、揭去薄膜，每张切片加入以下杂交后洗涤液：

<1>用2—3滴2XSSC37℃洗涤3minX2次；

<2>0.5XSSC37℃洗涤3minX2次；

<3>0.2XSSC37℃洗涤3minX2次；

11、0.1MPBS/TBS缓冲液洗涤，1minX3次

12、滴加小鼠抗地高辛生物素标记的抗体工作液，37℃孵育45—60min；

13、0.1MPBS浸洗，5minX3次

14、滴加高敏碱性磷酸酶链亲和素复合物工作液，37℃孵育45—60min。

15、0.1MPBS浸洗，5minX3次

16、滴加NBT/BCIP显色6—16h，

17、双蒸水终止反应（37℃10min—2h），双蒸水浸洗，5minX2次

18、滴加核固红，30秒—5min；

19、双蒸水浸洗，5minX3次

20、脱水、透明、封片