基因探針,即核酸探針,是一段帶有檢測標記,且順序已知的,與目的基因互補的核酸序列(DNA或RNA)?;蛱结樛ㄟ^分子雜交與目的基因結(jié)合,產(chǎn)生雜交信號,能從浩瀚的基因組中把目的基因顯示出來。根據(jù)雜交原理,作為探針的核酸序列至少必須具備以下兩個條件:①應(yīng)是單鏈,若為雙鏈,必須先行變性處理。②應(yīng)帶有容易被檢測的標記。它可以包括整個基因,也可以僅僅是基因的一部分;可以是DNA本身,也可以是由之轉(zhuǎn)錄而來的RNA。
為了確定探針是否與相應(yīng)的基因組DNA雜交,有必要對探針加以標記,以便在結(jié)合部位獲得可識別的信號,通常采用放射性同位素32P標記探針的某種核苷酸α磷酸基。但近年來已發(fā)展了一些用非同位素如生物素-親合素系統(tǒng)
、地高辛配體等作為標記物的方法。非同位素標記的優(yōu)點是保存時間較長,而且避免了同位素的污染。常用的探針標記法是缺口平移法(nick translation)。首先用適當濃度的DNA酶Ⅰ(DNAseⅠ)在探針DNA雙鏈上造成缺口,然后再借助于DNA聚合酶Ⅰ(DNa poly merasⅠ)的5’→3’的外切酶活性,切去帶有5’磷酸的核苷酸;同時又利用該酶的5’→3’聚酶活性,使32P標記的互補核苷酸補入缺口,DNA聚合酶Ⅰ的這兩種活性的交替作用,使缺口不斷向3’的方向移動,同時DNA鏈上的核苷酸不斷為32P標記的核苷酸所取代。
探針的標記也可以采用隨機引物法,即向變性的探針溶液加入6個核苷酸的隨機DNA小片段,作為引物,當后者與單鏈DNA互補結(jié)合后,按堿基互補原則不斷在其3’OH端添加同位素標記的單核苷酸,這樣也可以獲得比放射性很高的DNA探針。