4.12
对于某些实验或诊断,可能需要获得生物体整个基因组的核苷酸序列,以更深入地了解存在的基因或等位基因、它们的功能和相关疾病。这可以通过 DNA 测序来实现。
两种著名的传统 DNA 测序技术是 Sanger 测序法和 Maxam-Gilbert 法。
在 Sanger 测序(也称为链终止或双脱氧核苷酸测序)中,待测序的纯模板 DNA 是在适当的引物、dNTP 和修饰碱基(称为双脱氧核苷酸或 ddNTP)存在下进行 PCR 扩增的。
双脱氧核苷酸缺乏脱氧核苷酸的羟基,这限制了它们与相邻核苷酸形成磷酸二酯键的能力。
每个双脱氧核苷酸也用不同的荧光标记标记,以使其检测更容易。
第一步是将模板 DNA 变性成单链 DNA。
然后,当引物与目标区域结合时,DNA 聚合酶开始向 DNA 链添加新的核苷酸,并偶尔掺入双脱氧核苷酸而不是脱氧核苷酸 - 这会终止 DNA 扩增。
结果是不同长度的 DNA 片段,每个片段都以标记的双脱氧核苷酸为末端。
然后将这些 DNA 片段在毛细管凝胶上运行,以根据大小分离它们,并通过自动化软件分析每个片段的发射光谱,以破译所需 DNA 的基因序列。
DNA 测序是生物科学中常用的一项基本技术。 这种方法可以应用于不同规模的一系列问题——从克隆 DNA 片段的测序或基因突变的研究到全基因组测序。 然而,尽管如今测序已被广泛使用,但直到 1977 年 Fredrick Sanger 和他的合作者才开发出链终止方法来解码 DNA 序列。 它依赖于使用毛细管凝胶电泳分离不同大小的 DNA 片段的混合物,并从所得的电泳图中破译 DNA 序列。
Sanger测序的挑战
Sanger测序只能用于在单次运行中对大约 300-1000 bp 的 DNA 进行测序。 引物结合位点的Sanger序列质量较差,该位点构成序列中的前 15 至 40 个核苷酸。
Sanger测序的当今应用
由于其简单性和可靠性,传统的Sanger测序技术很快被改造成半自动化方法,使其更加准确、可靠和快速。 如今,它经常用于小规模靶向测序。
对于某些实验或诊断,可能需要获得生物体整个基因组的核苷酸序列,以更深入地了解存在的基因或等位基因、它们的功能和相关疾病。这可以通过 DNA 测序来实现。
两种著名的传统 DNA 测序技术是 Sanger 测序法和 Maxam-Gilbert 法。
在 Sanger 测序(也称为链终止或双脱氧核苷酸测序)中,待测序的纯模板 DNA 是在适当的引物、dNTP 和修饰碱基(称为双脱氧核苷酸或 ddNTP)存在下进行 PCR 扩增的。
双脱氧核苷酸缺乏脱氧核苷酸的羟基,这限制了它们与相邻核苷酸形成磷酸二酯键的能力。
每个双脱氧核苷酸也用不同的荧光标记标记,以使其检测更容易。
第一步是将模板 DNA 变性成单链 DNA。
然后,当引物与目标区域结合时,DNA 聚合酶开始向 DNA 链添加新的核苷酸,并偶尔掺入双脱氧核苷酸而不是脱氧核苷酸 - 这会终止 DNA 扩增。
结果是不同长度的 DNA 片段,每个片段都以标记的双脱氧核苷酸为末端。
然后将这些 DNA 片段在毛细管凝胶上运行,以根据大小分离它们,并通过自动化软件分析每个片段的发射光谱,以破译所需 DNA 的基因序列。
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