限制片段長度多態性

限制片段長度多態性

DNA分子水平上的多態性檢測技術是進行基因組研究的基礎。RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限制片段長度多態性)已被廣泛用於基因組遺傳圖譜構建、基因定位以及生物進化和分類的研究。

限制片段長度多態性


RFLP是根據不同品種(個體)基因組的限制性內切酶的酶切位點鹼基發生突變,或酶切位點之間發生了鹼基的插入、缺失,導致酶切片段大小發生了變化,這種變化可以通過特定探針雜交進行檢測,從而可比較不同品種(個體)的DNA水平的差異(即多態性),多個探針的比較可以確立生物的進化和分類關係。

DNA分析


所用的探針為來源於同種或不同種基因組DNA的克隆,位於染色體的不同位點,從而可以作為一種分子標記(Mark),構建分子圖譜。當某個性狀(基因)與某個(些)分子標記協同分離時,表明這個性狀(基因)與分子標記連鎖。分子標記與性狀之間交換值的大小,即表示目標基因與分子標記之間的距離,從而可將基因定位於分子圖譜上。分子標記克隆在質粒上,可以繁殖及保存。不同限制性內切酶切割基因組DNA后,所切的片段類型不一樣,因此,限制性內切酶與分子標記組成不同組合進行研究。常用的限制性內切酶一般是HindⅢ,BamHⅠ,EcoRⅠ,EcoRV,XbaⅠ,而分子標記則有幾個甚至上千個。分子標記越多,則所構建的圖譜就越飽和。構建飽和圖譜是RFLP研究的主要目標之一。

RFLP技術的操作


一、材料
基因組DNA(大於50kb,分別來自不同的材料)。
二、設備
電泳儀及電泳槽,照相用塑料盆5隻,玻璃或塑料板(比膠塊略大) 4塊,吸水紙若干,尼龍膜(依膠大小而定),濾紙,eppendorf管(0.5ml)若干。
三、試劑:
1、限制性內切酶(BamHⅠ, EcoRⅠ, HindⅢ, XbaⅠ)及10×酶切緩衝液。
2、5×TBE電泳緩衝液:配方見第一章。
3、變性液:0.5mol/L NaOH,1.5mol/L NaCl 。
4、中和液:1mol/LTris·Cl, pH7.5/1.5mol/L NaCl 。
5、10×SSC:配方見第九章。
6、其它試劑:0.4mol/L NaOH,0.2mol/L Tris·Cl, pH7.5/2×SSC ,ddH2O,Agarose 0.8%, 0.25mol/L HCl 。
四. 操作步驟
1. 基因組DNA的酶解
(1) 大片斷DNA的提取詳見基因組DNA提取實驗,要求提取的DNA分子量大於50kb, 沒有降解。
(2) 在50μl反應體系中,進行酶切反應:
5μg基因組DNA
5μl 10×酶切緩衝液
20單位(U)限制酶(任意一種)
加ddH2 O, 至50μl
(3) 輕微振蕩, 離心,37℃反應過夜。
(4) 取5μl反應液,0.8%瓊脂糖電泳觀察酶切是否徹底,這時不應有大於30kb的明顯亮帶出現。
[注意] 未酶切的DNA要防止發生降解, 酶切反應一定要徹底。
2. Southern轉移
(1)酶解的DNA經0.8%瓊脂糖凝膠電泳(可18V過夜)后EB染色觀察。
(2)將凝膠塊浸沒於0.25mol/L HCl中脫嘌呤, 10分鐘。
(3)取出膠塊, 蒸餾水漂洗, 轉至變性液變性45分鐘。經蒸餾水漂洗後轉至中和液中和30分鐘。
(4)預先將尼龍膜,濾紙浸入水中,再浸入10×SSC中,將一玻璃板架於盆中鋪一層濾紙(橋)然後將膠塊反轉放置,蓋上尼龍膜,上覆二層濾紙,再加蓋吸水紙,壓上半公斤重物, 以10×SSC鹽溶液吸印,維持18-24小時。也可用電轉移或真空轉移。
(5)取下尼龍膜, 0.4mol/L NaOH 30秒, 迅速轉至0.2mol/L Tris·Cl,pH7.5/2×SSC,溶液中, 5分鐘。
(6)將膜夾於2層濾紙內, 80℃真空乾燥2小時。
(7)探針的製備和雜交見第九章分子雜交部分。
[注意]
1、步驟(2)中脫嘌呤時間不能過長。
2、除步驟(1)、(4)、(5)外, 其餘均在搖床上進行操作。
3、步驟(4)中,當尼龍膜覆於膠上時, 絕對防止膠與膜之間有氣泡發生, 加蓋濾時也不應有氣泡發生。
4、有時用一種限制性內切酶不能發現RFLP的差異,這時應該試用另一種酶。