cDNA探針

cDNA(complementary DNA)是指互補於mRNA的DNA分子。而以此製作的DNA探針稱為cDNA探針。

基本介紹

  • 中文名:cDNA探針
  • 外文名:cDNA
  • 全稱:complementary DNA
  • 解釋:互補於mRNA的DNA分子
術語簡介,具體內容,

術語簡介

cDNA是由RNA經一種稱為逆轉錄酶(reverse transcriptase)的DNA聚合酶催化產生的,這種逆錄酶是Temin等在70年代初研究致癌RNA病毒時發現的。該酶以RNA為模板,根據鹼基配對原則,按照RNA的核苷酸順序合成DNA(其中U與A配對)。這一途徑與一般遺傳信息流的方向相反,故稱反向轉錄或逆轉錄。攜帶逆轉錄酶的病毒侵入宿主細胞後,病毒RNA在逆轉錄酶的催化下轉化成雙鏈cDNA,並進而整合人宿主細胞染色體DNA分子,隨宿主細胞DNA複製同時複製。這種整合的病毒基因組稱為原病毒。

具體內容

在靜止狀態下,可被複製多代,但不被表達,故無毒性。一旦因某種因素刺激而被活化,則該病毒大量複製,如其帶有癌基因,還可能誘發細胞癌變,後來發現逆轉錄酶不僅普遍存在於RNA病毒中,而且哺乳動物的胚胎細胞和正在分裂的淋巴細胞也含有逆轉錄酶。逆轉錄酶的作用是以dNTP為底物,RNA為模板,tRNA(主要是色氨酸tRNA)為引物,在tRNA3’-OH末端上,5’-3’方向,合成與RNA互補的DNA單鏈,稱為互補DNA(cDNA),單鏈cDNA與模板RNA形成RNA-DNA雜交體。隨後在逆轉錄酶的RNase H活性作用下,將RNA鏈水解成小片段。cDNA單鏈的3’末端回折形成一個小引物末端,逆轉錄酶又以第一條cDNA鏈為模板再合成第二第cDNA鏈,至此,完成逆轉錄全過程,合成雙鏈cDNA。
逆轉錄現在已成為一項重要的分子生物學技術,廣泛用於基因的克隆和表達。從逆轉錄病毒中提取的逆轉錄酶已商品化,最常用的有AMV逆轉錄酶。利用真核mRNA3’末端存在一段聚腺苷酸尾,可以合成一段寡聚胸苷酸(oligo(dT))用作引物,在逆轉錄酶催化下合成互補於mRNA的cDNA鏈,然後再用RNase H將mRNA消化掉,再加入大腸桿菌的DNA聚合酶I催化合成另一條DNA鏈,即完成了從mRNA到雙鏈DNA的逆轉錄過程。
所得到的雙鏈cDNA分子經S1核酸酶切平兩端後接一個有限制酶切點的接頭(linker),再經特定的限制酶消化產生粘性末端,即可與含互補末端的載體進行連線。常用的克隆載體是λ噬菌體DNA,如λgt,EMBL和Charon系列等。用這類載體可以得到包含104以上的轉化子的文庫,再經前面介紹的篩選方法篩選特定基因克隆。用這種技術獲得的DNA探針不含有內含子序列。因此尤其適用於基因表達的檢測。

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