1977年,Sanger等人發(fā)展建立起來的一種DNA測(cè)序方法。
基本原理:
1.雙脫氧鏈末端終止法
雙脫氧鏈末端終止法通過使用鏈終止劑—類似于正常dNTP的2’,3’-雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP),將延伸的DNA鏈特異性地終止。其反應(yīng)體系也包括單鏈模板、引物、4種dNTP和DNA聚合酶。共分四組,每組按一定比例加入一種 (ddNTP),它能隨機(jī)滲入合成的DNA鏈,一旦滲入合成即終止,于是各種不同大小片段的末端核苷酸必定為該種核苷酸,可以從放射自顯影帶上直接閱讀DNA的核苷酸序列。
雙脫氧鏈末端終止法測(cè)序基本原理示意
雙脫氧鏈末端終止法特點(diǎn)
雙脫氧鏈末端終止法不僅具有化學(xué)測(cè)序法的優(yōu)點(diǎn),而且更適用于大規(guī)模的測(cè)序。但它要求有一個(gè)純凈的單鏈DNA模板和一個(gè)合成反應(yīng)所需的特異性的引物。因此,早期的工作僅局限于單鏈?zhǔn)删w為模板,若干個(gè)不同的特定限制性內(nèi)切酶酶解片段為引物,在模板鏈的不同部位引導(dǎo)合成,從而確定出噬菌體DNA的核酸序列。然而,對(duì)于大量存在著的天然雙鏈DNA分子,因沒有良好的制備產(chǎn)量和質(zhì)量高的分離鏈的技術(shù),而限制了雙脫氧鏈末端終止法的應(yīng)用程度。
經(jīng)典的雙脫氧鏈末端終止法測(cè)序技術(shù)的改進(jìn)
標(biāo)記物方面的改進(jìn): 由于放射性同位素對(duì)人體的危害,許多實(shí)驗(yàn)室開始利用非放射性物質(zhì)來取代放射性同位素。如生物素、地高辛、銀染法、熒光標(biāo)記物等化學(xué)發(fā)光物生物素、地高辛、銀染法、熒光標(biāo)記物等化學(xué)發(fā)光物 。在雙脫氧法測(cè)序時(shí),它們作為標(biāo)記物,示蹤測(cè)序反應(yīng)的產(chǎn)物,最后通過酶顯色反應(yīng)或者熒光信號(hào)顯示出測(cè)序的結(jié)果。這些方法比傳統(tǒng)的放射性同位素方法檢測(cè)容易、安全、快速、費(fèi)用也低。
經(jīng)典的雙脫氧鏈末端終止法測(cè)序技術(shù)的改進(jìn)
電泳方法的改進(jìn): 電泳方法的改進(jìn)主要采用毛細(xì)管電泳法。 毛細(xì)管電泳是被分離物質(zhì)在毛細(xì)管中的電泳。1992年,Matnies等首先提出陳列毛細(xì)管電泳法,采用激光聚焦熒光掃描檢測(cè)裝置。25只毛細(xì)管并列電泳,每只毛細(xì)管在1.5小時(shí)內(nèi)可讀出350bp。DNA序列分析效率可達(dá)6000bp/h 。
2.測(cè)序過程: DNA Sequencing with GenomeLab TM
1.分離純化模板DNA*
2.DNA模板定量分析*
3.測(cè)序反應(yīng)*
4.測(cè)序反應(yīng)后純化* *
5.On-line變性*
6.毛細(xì)管電泳和檢測(cè)*
7.數(shù)據(jù)分析*
分離純化模板DNA
• 1) 應(yīng)用質(zhì)粒提取試劑盒或者切膠純化的方法得到相應(yīng)的質(zhì)粒模板或者PCR產(chǎn)物;
• 2) 將DNA儲(chǔ)存在滅菌水里如ddH2O, 18.2MΩH2O超純水;
注意:不要使用 DEPC 處理的水,水中不能有EDTA ,否則將抑制測(cè)序反應(yīng)
• 3) 通過紫外分光光度計(jì)定量DNA模板,DNA模板的濃度應(yīng)該> 0.1ug/ul;
• 4) 通過瓊脂糖凝膠電泳檢查DNA模板的質(zhì)量。
測(cè)序反應(yīng)后純化
去掉反應(yīng)產(chǎn)物中的dNTP,ddNTP 和鹽分
• 乙醇沉淀 ( 利用96 孔板離心機(jī))
測(cè)序反應(yīng)后純化
純化得到 DNA測(cè)序反應(yīng)產(chǎn)物
DNA測(cè)序儀檢測(cè)
熒光標(biāo)記的DNA鏈按從小到大的順序被毛細(xì)管電泳分離。
激光誘導(dǎo)的熒光終止劑被檢測(cè)器識(shí)別,直接閱讀DNA的核苷酸序列
Typical Sequencing Result