发布时间:2019-03-26 16:01 原文链接: DNA序列分析技术

DNA序列分析技术可用于:(1)分析物种的遗传多样性;(2)鉴定新的物种;(3)用于比较基因组学。


实验方法原理本节描述运用Perkin-Elmer 公司的373 和377 型全自动DNA 测序仪进行双链DNA 测序的方法。热循环测序反应使用 Applied Biosystems Inc.的DyeDeoy TM Terminator Cycle Sequencing Kit(#401434)或FS-DNA Sequencing Kit(#402079)进行。操作过程主要根据厂家推荐的方法进行。
实验材料

PCR 产物

试剂、试剂盒

琼脂糖TE水饱和酚无水乙醇70%乙醇TEMED测序酶溴化乙锭

仪器、耗材

电泳仪离心管离心机冰浴箱恒温板DNA 测序仪

实验步骤

1 混合反应物


(1)取2.5μl 纯化好的PCR 产物[相对于2.5μl 测序试剂盒中的pGEM-3Zf(+)DNA],进行琼脂糖凝胶电泳。


(2)凝胶用溴化乙锭染色,用流水冲洗脱色后,在紫外光下进行照相记录。参照pGEM-3Zf


(十)DNA 估测待测DNA 模板的浓度,以确定测序反应中应取的模板量。


(3)在一个标记的 0.5ml Eppendorf 管中,混合以下反应物:


DNA 模板 适量


引物(10pmol/ml) 0.5μl


加水至 5.25μl 或6.0μl(FSKit)


100℃下变性2 分钟,再冰浴2 分钟后短暂离心,然后加:


DyeDeoy TM Terminator Cycle Sequencing Kit 中测序液 4.75μl


或 FS-DNA Sequencing Kit 中测序液 4.0μl


终体积 10μl


(4)用微量取样器将反应物充分混合后,加 20μl 石蜡油覆盖。


2 热循环反应


该反应中降温时间非常关键(约1℃/s)。因此,可使用Perkin-Elmer 序列的热循环仪(PCR 仪,如 480,2400 或 9600)。以下所描述的操作均基于Perkin-Elmer Model 480 热循环仪。将反应管放入热循环仪中,按以下程序进行热循环反应:


(1)96℃ 1 秒钟


96℃ 30 秒钟


(2)50℃ 1 秒钟


50℃ 1 分钟


(3)60℃ l 秒钟


60℃ 4 分钟


共需25 个循环。


3 纯化测序产物


纯化测序产物最好的方法是使用Princeton Separations Inc 的Centri SeP 柱(#CS-901)。操作过程如下:


(1)轻弹柱,使Cephadex G-50 胶粉从柱底部扬起。


(2)移去柱上盖,加入 800μl 去离子水,再盖上盖振荡,以除去气泡。


(3)在室温下放置30 分钟,以水化凝胶柱。


(4)移去柱上盖和下盖,将凝胶柱放入一个配置好的洗脱管中,让多余液体流出。


(5)倒去液体,将柱连同洗脱管一起在 3 000r/min 下离心 2 分钟。


(6)将柱放入一个1.5ml 离心管中,用微量取样器将测序反应物取出,注在凝胶柱中央。注意避免带入石蜡油。


(7)3 000r/min 下离心 2 分钟。应注意柱的定向必须与第一次离心时一致。


(8)将样品放在真空干燥离心机中干燥。


(9)将干燥后的样品贮存于―70℃下待进行电泳。在此条件下保存1 年之久的样品其荧光也不会猝灭。


应注意的是,Centri-sep 柱体可反复使用多次。每次使用过后,要用自来水洗3 次,蒸馏水洗 2 次,然后倒置于一试管架上晾干后,称取 50mg Cephadex G-50(Sigma,#9048719)放入其中,即可再行使用。


4 电泳


使用ABI 公司的377 型全自动DNA 序列分析仪电泳,并记录序列数据。控制软件为PRIM377 Collection。电泳过程如下。


(1)聚丙烯酚胺凝胶浓度为4.25%,配制过程如下:


尿素 18g


Amberlite 离子交换树脂(Sigma,MB-lA) 约39g


40%Acry mide:Bis(19:1 )(AMRESCO,#0496-500) 5.3ml


去离子水 25ml


将混合液在电磁搅拌器上搅拌10 分钟。


(2)取5ml 10 倍TBE,通过2μm 滤膜抽滤后,再抽滤以上胶液。


10 倍TBE 配方:


Tris-base 108g


硼酸 55g


Na2 EDTA(2H2O) 7.44g


定容至 1L


(3)将滤过液定容至 50ml,加入 35μl TEMED 和 250μl 10%过硫酸胺(APS),轻摇混合后,用50ml 无针头注射器将胶注入已装配好的玻璃板中。


(4)1 小时后,将胶安装于全自动序列仪上预电泳 30 分钟,恒压1kv,并使温度升至 51℃。


(5)预电泳的同时,取出 36 份―70℃下贮存的样品,各加入5μl 载样液(50μl 试剂盒中配备的loading buffer+250μl 去离子甲酰胺,临用前配制)。


(6)将混合液在旋涡混合器上振荡,94℃下变性2 分钟,冰浴2 分钟后短暂离心。


(7)各取 1.5μl 点样,恒压 1.68kv 电泳 7 小时。机器将自动分析和记录序列结果。常有电泳道识别错误的情况,此时应人为修复。

收起 
注意事项

Centri-sep 柱体可反复使用多次。每次使用过后,要用自来水洗3 次,蒸馏水洗 2 次,然后倒置于一试管架上晾干后,称取 50mg Cephadex G-50(Sigma,#9048719)放入其中,即可再行使用。

其他

注意测序引物特异性。


相关文章

新研究阐明真菌感染重要分子机制

真菌感染会对人类、动物和植物构成威胁,甚至带来严重后果。来自德国杜塞尔多夫海因里希-海涅大学(HHU)等机构的科学家,在一项最新研究中,阐明了真菌感染的一个重要分子机制。这一研究有望促进新型抗真菌药物......

Nature子刊:武汉大学团队开发基于水凝胶的分子张力荧光显微镜

细胞外基质(ECM)刚性是影响多种生物过程的重要机械线索。然而,对刚性传感的分子机制的理解受到当前细胞力测量技术的空间分辨率和力灵敏度的限制。2023年10月5日,武汉大学刘郑团队在NatureMet......

Nature:外源核酸诱导的原核生物短Ago蛋白系统发挥功能的分子机理

RNA介导的转录后基因调控在生命个体抵御外源入侵的过程中起到重要作用。Argonaute(Ago)蛋白是存在于古菌、细菌和真核生物中的一种蛋白。它为非编码小RNA提供锚位点,达到降解靶基因或者抑制翻译......

纳米孔测序和DNA“条形码”相结合一次检测数十种生物标志物

英国帝国理工学院的科学家与牛津纳米孔技术公司合作研制出一种新方法,可同时分析数十种不同类型的生物标志物,改变了对心脏病和癌症等疾病的检测,从而让临床医生收集到有关患者疾病的更多信息。研究成果25日发表......

科学家绘制细胞游离DNA单分子全基因组突变图谱

体细胞突变是肿瘤发生的标志,可用于癌症的无创诊断。美国约翰·霍普金斯大学医学院绘制细胞游离DNA单分子全基因组突变图谱,用于癌症无创检测。该研究成果于近日发表在《NatureGenetics》杂志上,......

科学家开发工程化细菌用于检测肿瘤DNA

人们应用合成生物学手段已开发出精密的细胞生物传感器,可用于检测人类疾病。然而,生物传感器尚未被设计用于检测特定的细胞游离DNA序列和突变。美国加州大学圣迭戈分校等机构合作开发一种工程化细菌,可检测活体......

我国科学家提出DNA数字存储纠错新算法

近日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所农业基因组学技术研发与应用创新团队提出DNA数字存储纠错新算法,成功突破了冗余对纠错能力的限制,将大幅提升DNA存储纠错能力。相关研究成果发表在《国家科学评论》......

科学家创制保存高质量DNA的昆虫野外监测装置

生物多样性丧失是三大环境危机之一。昆虫作为庞大且多样化的生物群体,几乎占据各种类型栖息地,在生态系统中扮演着重要角色。“SITE-100”国际大科学计划是中国科学院动物研究所研究员白明与英国自然博物馆......

交大Nature发文,在DNA计算领域取得重要进展

上海交通大学化学化工学院/变革性分子前沿科学中心樊春海院士与王飞副教授近期发展了一种支持通用性数字计算的DNA可编程门阵列(DNA-basedprogrammablegatearray,DPGA),可......

科学家捕获合成DNA原子视图 有助研究“分子剪刀”

美国西弗吉尼亚大学研究人员实现了在原子水平上观察合成DNA,从而了解了如何改变其结构以增强其剪刀功能。更多地了解这些合成DNA反应,或是未来解锁医学新技术的关键。研究结果发表在最近出版的《自然》子刊《......