DNA探针是什么?

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简单说DNA探针就是一段带有标记的DNA片段[1]。这个标记可以是放射性标记,也可以是荧光标记。其中被广泛使用的地高辛标记探针就是一种荧光标记探针。把标记的原料掺入到PCR体系中,用PCR的方法可以得到地高辛标记的探针(有专业的试剂盒),做好的探针使用后还可以回收再次利用。

DNA探针是什么?
图1:DNA探针示意图,图片来源[1]

DNA探针是一段DNA序列,可以检测与其相同DNA片段或者与其碱基互补配对RNA片段。这就是DNA探针的主要应用:检测核酸

无论是检测DNA分子的Southern blot,还是检测RNA的Nouthern blot,其过程都需要DNA探针,原理是核酸的碱基互补配对原则[2]

DNA探针是什么?
图2:分子杂交示意图,图片来源[2]

在Southern blot中,由于DNA大都是以双螺旋的形式存在,所以在使用DNA探针时,需要将探针和被检测DNA先变性为单链,然后再进行分子杂交[3]

图3:Southern blot与Nouthern blot示意图,图片来源[3]

检测mRNA有点不一样,由于mRNA一般以单链形式存在,且没有tRNA和rRNA那样的复杂空间结构,因此可以直接使用变性的单链探针进行检测mRNA。

荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)操作过程中,DNA仍以双链存在,不会与单链的探针结合,因此无需对细胞进行变性处理就可检测细胞中的mRNA。下图中红色表示的为单链的探针,蓝色表示可与探针配对的RNA,绿色表示不与探针配对的RNA,DNA未做标注。

图4:FISH示意图,图片来源[2]

还可以更厉害些。来上千甚至上万个探针组成DNA微阵列(DNA microarray),或者按照高中课本的说法称为基因芯片(genechip)。

图5:基因芯片示意图,图片来源[2]

上图中,表达A基因的显示为红色,表达B基因的显示为绿色,两种均表达的显示为黄色。配合计算机分析,基因芯片可以用于基因检测,对基因序列进行分析等超大量的工作任务。

综上,DNA探针是一段带标记的DNA片段,可以与核酸检测双链是DNA探针的保存状态,单链是DNA探针的工作状态。

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来做道题。

检测DNA的分子杂交技术称为Southern blot,检测RNA的分子杂交技术称为Nouthern blot。问题来了,检测蛋白质的抗原抗体杂交技术对应的英文是啥?

恭喜你猜对了,答案是Western Blot。

哈哈哈哈,生物学真有意思(……个屁)!

参考

^高中生物教材,选修Ⅲ,人民教育出版社,2004年初审通过^Molecular Biology.Elsevier.2nd.2013^J.E.克雷布斯, E.S.戈尔茨坦, S.T.基尔帕特里克,等. Lewin基因X. 2013.

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