一、目的基因的定义:把需要研究的基因称为目的基因。(一般把需要分析的基因
称靶基因,在基因克隆过程中有时两者均称为插入基因,有时三者含义相近。)
二、目的基因的制备: (一)从细胞核中直接分离 简单的原核生物目的基因可从细胞核中直接分离得到,但人类的基因分布在23对染色体上,较难从直接法中得到。 直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”。这种方法有如用猎枪发射的散弹打鸟,无论哪一颗弹粒击中目标,都能把鸟打下来。鸟枪法的具体做法是:用限制酶(即限制性内切酶)将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分别在受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增),从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法吧带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫,抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 用“鸟枪法”获取目的基因的优点是操作简便,缺点是工作量大,具有一定的盲目性。 (二)染色体DNA的限制性内切酶酶解 II型限制性内切酶可专一性地识别并切割特定的DNA顺序,产生不同类型的DNA末端。若载体DNA与插入的DNA片段用同一
种内切酶消化,或靶DNA与载体DNA末端具有互补的粘性末端,可以直接进行连接。
(三)人工体外合成 简短的目的基因可在了解DNA一级结构或多肽链一级结构
氨基酸编码的核苷酸序列的基础上人工合成。 (四)用逆转录酶制备cDNA 大多数的目的基因是由mRNA合成cDNA(反转录DNA)得到。从RNA入手,先从细胞提取总RNA,然后根据大多数真核mRNA含有多聚腺嘌呤(polyadenylic acid ,polyA)尾的特点,用寡聚dT纤维素柱将mRNA分离出,以mRNA为模板,在多聚A尾上结合12-18个dT的寡聚dT片段,作为合适的起始引物,在逆转录酶作用下合成第一条 图10-39 目的 (五)从基因文库中获取 依据:基因的
核苷酸序列,功能,在染色体中的位置,转录产物mRNA,翻译产物蛋白质性质。
(六)PCR技术扩增 基因的制备 cDNA链。用碱或RNA酶水解除去mRNA,再用DNA聚合酶,最好是Klenow片段合成第二条DNA链。双链合成后,用S1核酸酶切去发夹结构,即可获得双链cDNA。cDNA用于探针制备、序列分析、基因表达等研究。因此以cDNA为研究材料,反映了mRNA的转录及对以后翻译的影响情况,即反映某一基因(DNA)外显子的情况。
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