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加减法DNA测序整个过程和化学测序的过程(Z好有图片说明)

憾妨佳31 2016-12-01
希望那位的大虾 帮帮小弟啊 实在不懂 啊 呵呵 能说清楚Z好了
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幻雪夜57
以下都是思路,具体的反应和实验细节,假如思路清楚后,随便找一本实验书就可以明白。这两种方法,思路上很简单,很多教科书,特别是实验书上都有图可参考。因为不懂,所以更要多看多翻多想。
【下面的回答,有谬误,请大家指正和完善】
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加-减法(plus-minus sequencing): Sanger于1975年发明,使人们有可能diyi次“读”出DNA的碱基序列。

首先,在做“加法体系”和“减法体系”以前的工作。
待测DNA的单链作为模板,一个合适的引物,四种dNTP,用同位素标记。
DNA聚合酶从引物开始合成一条互补链,理想情况是,合成所产生各种长度的片段都存在。
然后除去那些未参与合成的dNTP,将剩下的合成产物,分成两部分。
一部分用于加法系统,一部分用于减法系统。

加法系统:将用于加法系统的产物再分成四小份,每一小份中仅仅将四份中的dNTP的一种加入反应体系。比如仅加入dATP。由于DNA由聚合酶具有3′→5′的外切酶活性,而反应体系中缺少另外三种必要的dNTP,合成产物就从3′→5′方向降解。然而由于存在dATP,显然遇到dA的位置降解反应就停止了。因而所有的片段都是以A结尾的。同理,可以分别制备以C、G或T结尾的另外三组片段。
四组片段在同一块凝胶板的不同样品槽中同时电泳(这类图LZ可以在书上随便找到),从放射自显图上就可以推断出碱基序列,因为从A样品槽查出的放射性区带代表A在片段中的位置,同理也可定出C、G和T的位置。
【加法系统实际就是以降解为条件,以DNA聚合酶的3′→5′的外切酶活性为基础,当降解过程遇到试剂中所富含的dNTP时,反应就停止】

按理只用一个加法系统就足以推断DNA的碱基序列了。但由于技术上的原因,只用一种方法有时不能得到完全正确的结果,因此又设计了一种减法系统。

减法系统:也是将上述酶促产物分成四小份,每一小份中只加入三种dNTP,比如缺少dATP。在这个反应体系中,DNA聚合酶能够把片段继续合成下去,但是在遇到应该是dATP参入的位置时,合成反应就停下来了。这就可以得到一个都是以A前一个位置为结尾的片段组,电泳后同样可以定出A的位置。
【减法系统实际就是以合成为条件,当合成过程缺少需要的dNTP时,反应就停止】

但此加减法并不尽如人意,由于反应速度上的差异,有些片段可能多些,另一些片段可能少些,有时可能导致漏读和重读,有时图谱上还会出现假谱线,当同样碱基排列时图谱上有时只出现一条带。因此用这个方法测定DNA片段可能有1/50的误差。目前常用的是它的改进法-双脱氧末端终止法。

剩下的就是读板的问题,可以想到,在理想情况下,比如以A结尾的各种长度的片段,出现的可能性是均等的。那么在聚丙烯酰胺凝胶电泳中,相对分子量小的片段迁移速度快。书上的图,都是一块板子,有四个列,分别是以四种不同结尾的核苷酸的电泳情况。跑在越前面的(也就是Z靠近底部的),就diyi个被读出来,随后的相对分子量不断增大,迁移速度慢,也就是比较大的片段,按其顺序和所处的列,就克直观读出序列。

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【化学法(chemical method)】由Maxam-Gilbert在1977年发明。

一、取待测DNA片段,既可以是单链也可以是双链。
此法又叫化学切割法,或化学降解法,切割之前先对待测片段作末端标记。用放射性P32-磷酸集团标记链的末端之一。

二、将标记完的样品,分成四份。分别采用不同的化学试剂对所得样品,进行修饰进而切割【切割就是利用特异的化学试剂,修饰DNA分子中不同的碱基,使被修饰的碱基之间的连接变得不稳定,发生断裂,而产生各种长度的DNA片段。】
【四组切割的方法,在G、G+A、T+C、C处切割】
“+”就是同时切割,有点讨厌的是这点,能修饰A,使其糖苷键不稳定的甲酸,同时也会使G的不稳定,所以无奈就有了G+A并在一起,
(1)G反应,"硫酸二甲酯",使鸟嘌呤G的N7原子甲基化,而与脱氧戊糖之间的糖苷键不稳定,可在中性环境中受热断裂,得到一系列G末端的片段。
(2)G+A反应 "甲酸",使A和G嘌呤环上的N原子质子化,糖苷键变得不稳定,可用哌啶将其断裂,得到一系列A和G混合的末端的片段。
(3)T+C反应 "肼",使T和C的嘧啶环断裂,通过消除反应,使DNA链发生断裂,得到一系列T+C末端的片段。
(4)C反应 在NaCl存在时,只有C与肼反应,得到一系列C末端的片段。

用上面加减法一样的电泳,克得到结果,直观读出。
至于为什么(2)(3)两步,为什么是G+A、T+C?
事实上,如果有单独只断A的或只断T的修饰方法,也可以。但从书上列出的图中,可以看出,断裂的混合物G+A、T+C电泳后并不影响读结果。
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10 0 2016-12-01 0条评论 回复
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