Northern雜交

Northern雜交

Northern雜交是檢測、定量mRNA大小及在組織中表達水平的標準方法,既是能直接提供有關RNA完整性、不同的剪接信息及mRNA大小等信息的唯一方法,也是在同一張膜上直接比較同一信息在不同樣品中的表達豐度的首選方法。Northern blots的操作步驟相當繁瑣,且對RNase污染非常敏感,任一步操作不當都會嚴重影響實驗結果。

概述

Northern雜交可以選用放射性同位素標記或地高辛(DIG)和生物素(BIOTIN)標記的RNA探針或DNA探針。RNA探針具有顯示更強的雜交信號和更低的非特異性背景的優點,因此只要可能,
George StarkGeorge Stark

可儘量選用RNA探針。但由於RNA的不穩定性,RNA探針在操作上的要求和難度要比使用DNA探針高很多,因此大多數研究者仍使用DNA探針。
Northern雜交由史丹福大學的George Stark教授於1975年發明。其原理是在變性條件下將待檢的RNA樣品進行瓊脂糖凝膠電泳,繼而按照同Southern Blot相同的原理進行轉膜和用探針進行雜交檢測。之所以命名為Northern雜交是因為其原理與Edwin Mellor Southern教授發明的southern雜交原理相似,實驗過程也相似,所以取了一個類似的名字叫Northern雜交。

試驗方法

首先,因為northern雜交涉及到RNA所以,在實驗中實用的一切試劑和使用的實驗設備都必須是沒有被RNA酶污染過的。一旦其中某一個環節沒污染,就有可能造成試驗失敗。
northern雜交的實驗流程northern雜交的實驗流程

RNA的提取

一個標準的印跡程式,第一步是提取樣本的總RNA,在通過掛有Oligo(dT)的色譜柱通過親和層析分離純化總RNA中的mRNA。然後通過甲醛變性膠將mRNA進一步按大小分離開。並通過溴化乙啶(EB)染色在轉印前來檢查RNA的質量。也可以使用含有尿素的的聚丙烯醯胺膠在分離已經片段化的RNA和小RNA。在跑電泳時可加入RNAmarker以方便對RNA大小的觀察。當然,在總RNA樣品中,核糖體亞基也可以充當marker的功能(28s的條帶相當於5kb,而18s相當於2kb)。

轉膜

Northern雜交所用的是尼龍膜帶有正電荷,對帶有負電性核酸具有高親和性。在轉膜時使用的轉膜緩衝液裡面含有甲醯胺,甲醯胺可以較低雜交時RNA的退火溫度以防止由於高溫而產生的RNA的降解。在熱和紫外線的作用下,RNA於尼龍膜間形成了共價鍵,從而被固定住。當探針與之結合時,特定的RNA就在膜上被標記了下來。

雜交

雜交的效果受到離子強度、黏度、鹼基的錯配、探針的序列的因素影響。雜交結束後,在洗膜時,一定要保證將沒有雜上的探針清洗乾淨,才能保證高信噪比。最後,使用X光片進行顯影,並進行定量。

探針

Northern雜交所用的探針可以是DNA也可以是RNA,但RNA探針相對DNA探針更具有優勢。

優點與缺點

如今在做基因的表達分析時,有多種技術可供選擇,包括:RT-PCR、RNA酶保護試驗、微陣列、基因表達的系列分析以及northern雜交。雖然,微陣列基因晶片技術被廣泛套用,但在對特定基

northern雜交的實驗結果northern雜交的實驗結果

因微小的表達量變化的測定上,northern雜交的靈敏度還優於微陣列技術。微陣列技術優於northern基因的地方主要是它可以大通量的同時檢測數千個基因,這是northern雜交所做不到的。
Northern另一個劣勢在於,在試驗中大量用到有毒有害的試劑包括:DEPC、甲醛、EB、紫外線、放射性同位素等。對於研究人員具有很大的危害。

反向northern雜交

與一般northern雜交不同的地方在於固定在尼龍膜上的不是樣品而是探針。微陣列技術就相當於一種反向操作。

分子生物學實驗技術

分子生物學(molecularbiology) 是從分子水平研究作為生命活動主要物質基礎的生物大分子結構與功能,從而闡明生命現象本質的科學。而分子生物學的各種實驗方法,是本學科得以高速發展和不斷取得突破性成就的基礎。隨著學科的發展和各相關交叉學科的進步,分子生物學實驗技術必定會越來越高效與精準,成為人類探索自然、改善自然的有力工具。

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