第三节　核酸分子杂交技术

DNA分子是由两条头尾倒置的脱氧多核苷酸链组成,其中一条链的碱基与另一条链的碱基之间有氢键连接,以A-T、G-C互补。在加热、碱性或尿素、甲酰胺等氢键破坏物作用下,链间氢键断裂,形成两条单链,称为DNA变性(denaturation);在合适的条件下,两条碱基互补的单链可以恢复成双链结构,称为DNA复性(renaturation)。变性与复性过程的发生主要与温度、盐浓度以及变性剂的浓度有关,与两条链之间碱基互补的程度更有关(图2-1-3)。

基于上述原理,核苷酸顺序已知的,其中一种单核苷酸经过标记的核酸片段称为探针,与待测标本核酸进行杂交反应,即可观察到样本核酸中是否存在与探针具有同源性的基因或DNA片段。

固相分子杂交在纤维素膜或芯片上进行,这些载体能吸附变性DNA或RNA分子,如果变性后的探针与载体上的核酸之间有一定数量的碱基是互补的,则探针与载体上的核酸分子通过互补碱基之间形成氢键而杂交。杂交的结果由X线胶片放射自显影或其他方法反映出来。液相分子杂交是用S1核酸酶将没有形成杂交分子的DNA单链水解为单核苷酸,离心沉淀杂交分子,测定沉淀的放射性,与标准分子放射性比较,计算样本中待测基因的拷贝数。

图2-1-3　核酸分子杂交示意