DNA 实验

生物条形码的兴起表明了人类正积极探索建立一种基于对短的标准化基因区序列多样性的分析来鉴别真核生物的系统。此项工作在动物界研究中发展最快。这里，一个目标基因区域得到了选择（cytochrome C oxidase I， C O I ，细胞色素 C 氧化酶 I)，初步研究证实其可有效地发现和鉴别物种。根据这些有意义的结果，有更多的工作正试图在更大规模上收集此界生物的条形码记录，并发现其他真核生物界的目

制备特异性的单链 RNA 探针不仅比 DNA 探针更容易，在杂交反应中一般也比具相同比活性的 DNA 探针产生更强的信号，这可能是由于含有 RNA 的杂合链固有的更高稳定性的缘故（Casey and Davidson 1977)。虽然 DNA 探针仍普遍地应用于 Northern 和 Southern 杂交，但放射性标记的 RNA 目前是首选探针。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

此方案中 cDNA 的合成是在 4 种饱和浓度的 dNTP 及一种痕量的放射性标记的 dNTP 中进行的。扣除杂交后，在大肠杆菌 DNA 聚合酶Ⅰ的 Klenow 片段作用下，富集的单链 cDNA 通过随机寡核苷酸引物延伸的二次合成反应，标记成高比活性的探针。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

目前有几种方法可以显示生理刺激下组织样本中未知基因的表达水平变化。然而, 很多组织内的细胞又存在形态和功能上的异质性，因此常常需要从单个细胞水平研究基因表达的差异。现在，我们介绍一种新方法，它常规用来在单细胞水平考察未知基因的差异性表达。 现代神经科学研究技术 作者：U.Windhorst & H. Johansson 翻译：赵志奇 陈军

本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

近几年来， DNA 微阵列已经被公认是分子生物学研究的一种标准方法。特别是在生物医学研究方面，常用物种的微阵列一面世就得到广泛应用。但是对于非模式生物来说 ，微阵列的应用尚未得到充分开展，而这些物种往往表现出一些很有趣的生理表型。对大多数比较生物学的研究者来说，制备一个新物种的 D N A 阵列或微阵列是一项成本高、工作量大的实验，这也是阻碍这方面应用的主要原因。异源阵列杂交的方法可作为另一个选择

本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

本方案用磷酸酶去除核酸的 5' 磷酸根，然后在 T4 噬菌体多核苷酸激酶的催化下，以放射性标记的形式重新将磷酸加到核酸上，这是一种广泛应用于 32P 标记探针的技术。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

在 T4 多核苷酸激酶的正向反应中，带有平端、5' 凹端或分子内切口的 DNA 底物比 5' 突出端的分子标记效率低。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

本章主要介绍如何通过制备和使用 cDNA 宏阵列来检测环境毒物对基因表达的影响，同时具体介绍实验所用到的材料与方法。由于一些非传统模式的物种研究购买不到商业化的芯片，应用本章讲述的方法，研究人员可以自行设计和使用适合自己实验目的 的芯片。我们有意略去了实验中统计分析方面的内容，因为统计分析的方法仍有待进一步发展，而且不同的实验必须针对性地应用不同的统计方法。总之，基因宏阵列是相对简便的高通量的检测

如果上一步骤基因表达的系列分析技术 SAGE cDNA是保存在-20°C 中的，那么此实验是在冰上缓慢解冻。 现代神经科学研究技术 作者：U.Windhorst & H. Johansson 翻译：赵志奇 陈军

T4 噬菌体多核苷酸激酶催化的交换反应（Van de Sande et al. 1973; Berkner and Folk 1977) 是一个标记 5' 端 DNA 的快速方法。与正向反应不同的是，它无需 DNA 去磷酸化。正向反应在略偏酸性（pH 6.4）的咪唑缓冲液中进行，以刺激酶促去磷酸化 (Berkner and Folk 1977)。交换反应的最佳 Km 值（ADP 为 300 μmo

除 cDNA 微阵列外，基于尼龙膜支持物的 cDNA 宏阵列方法是又一被广泛应用的大规模基因表达数据的收集方法。从新基因的发现到基因表达谱的分析， cDNA 宏阵列被应用于分子生物学研究领域的各个方面。尽 管 cDNA 宏阵列的点阵密度低于微阵列，但由于应用灵敏度较高的同位素标记的 cDNA 探针，宏阵列仍适用于检测大规模基因表达。在 mRNA 表达差异较大的器官中，比如植物分生组织和动物脑部，

在标准 PCR 反应条件下，PCR 扩增 DNA 片段的长度一般为 1~2 kb，这种扩增能力对许许多多常规的 DNA 分子操作技术要求来说是已经足够了（如 DNA 序列分析和基因突变等)，但是对于扩增某些大的完整的哺乳动物基因组基因，这种 PCR 扩增能力还是远未达到实验要求的。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

可用琼脂糖酶消化的方法从低熔点琼脂糖凝胶中回收 DNA ( Bumeister and lehrach 1989)。在这种方法中，琼脂糖酶使琼脂糖多聚体水解为双糖。这样获得的 DNA 再经酚抽提、乙醇沉淀进行纯化。由于该法较为温和，因此特别适用从脉冲场琼脂糖凝胶中 回收高分子质量的 DNA，从恒强电场琼脂糖凝胶中回收小分子 DNA 也同样有效。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

丙烯酰胺凝胶电泳分离的放射性 DNA 条带可用放射自显影的方法检测。含有放射性 DNA 的聚丙烯酰胺分析凝胶，在放射自显影前通常要固定和干燥。然而，若要从凝胶中回收放射性 DNA 条带，则不应固定和干燥。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

从聚丙烯酰胺凝胶中回收 DNA 的标准方法是由 Maxam 和 Gilbert (1977) 最先介绍的“压碎与浸泡”技术。洗脱下来的 DNA 通常不含有酶抑制物及对细胞转染或微量注射有毒害的污染物。此方法所需时间长，但是工作量小。回收率少于30%~90%，视 DNA 片段大小而定。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

本方案叙述了从培养细胞和组织制备 DNA 样品的方法。病人或动物来源的白细胞也能用作 PFGE 的高分子质量 DNA 样品。如果确有必要，DNA 也可以从哺乳动物细胞分离出的胞核制备。经验表明：从胞核制备 DNA 没有优点，因为从完整细胞制备的 DNA 同样易于酶切。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

制备用于电泳的酵母 DNA，先用酶破坏酵母细胞胞壁，然后在熔化的低熔点琼脂糖中混悬，制成栓。将栓浸入含蛋白酶的裂解缓冲液，以加速细胞裂解和除去蛋白质。此方法在 Schwartz 和 Cantor (1984) 最初介绍的方法上略有改进，它可用于制备作为 高分子质量标准的酵母染色体和酵母人工染色体（YAC)。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。

由 Taq DNA 聚合酶 PCR 扩增产生的带 3' 突出端为 A 碱基的 DNA 片段能高效地克隆至 T 载体上，这种 T 载体有与 A 碱基互补的未配对 3' T 碱基（Holton and Graham 1991; Marchuk et al. 1991)。本实验来源「分子克隆实验指南第三版」黄培堂等译。