基因探針,即核酸探針,是一段帶有檢測(cè)標(biāo)記,且順序已知的,與目的基因互補(bǔ)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(hào),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(gè)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(cè)的標(biāo)記。它可以包括整個(gè)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(duì)探針加以標(biāo)記,以便在結(jié)合部位獲得可識(shí)別的信號(hào),通常采用放射性同位素32P標(biāo)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(biāo)記物的方法。非同位素標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)是保存時(shí)間較長,而且避免了同位素的污染。常用的探針標(biāo)記法是缺口平移法(nick translation)。首先用適當(dāng)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(shí)又利用該酶的5’→3’聚酶活性,使32P標(biāo)記的互補(bǔ)核苷酸補(bǔ)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(dòng),同時(shí)DNA鏈上的核苷酸不斷為32P標(biāo)記的核苷酸所取代。
探針的標(biāo)記也可以采用隨機(jī)引物法,即向變性的探針溶液加入6個(gè)核苷酸的隨機(jī)DNA小片段,作為引物,當(dāng)后者與單鏈DNA互補(bǔ)結(jié)合后,按堿基互補(bǔ)原則不斷在其3’OH端添加同位素標(biāo)記的單核苷酸,這樣也可以獲得比放射性很高的DNA探針。