类型I已知基因的序列
(1)已知DNA序列,包括三种情况,一是已知目的基因的DNA全部或部分DNA序列(与题目要求略有出入);二是已知其它物种的同类基因的DNA序列(功能可能已知,与题目要求略有出入);三是已知目的基因cDNA全部或部分序列(属于题目要求已达到的类型)。
(2)已知目的基因表达产物蛋白等序列。
在这两种情况下一般采用PCR技术或探针分子杂交技术分离克隆目的基因。
类型II已有基因图位或标记,转座子等条件,分别可采用转座子标签法、T-DNA标签法及图位克隆技术进行分离克隆目的基因。
类型III为止目的基因序列
(1)差异表达序列,即目的基因表达具有组织、器官等时空差异性。可以采用随机引物多态性扩增技术,定向引物扩增技术和DDRT-PCR、SSH-PCR、RAP-PCR、DNA-RDA、cDNA捕捉法等进行克隆。
(2)无差异表达的目的基因,可采用文库筛选法、功能蛋白分离法即直接测须发等进行,是难度较大较繁琐的策略。
从基因分离克隆的方法进行分类可分为三类:一种类型是功能克隆,即根据已知基因的产物推断出其相应核苷酸序列,再根据此序列合成寡聚核苷酸探针。从cDNA 文库或基因组文库中调取目的基因。第二种类型是表型克隆。是近年来发展十分迅速的一类方法,例如差异筛选法、差减杂交(SH)、mRNA差别显示技术(DDRT-PCR)、代表性差异分析(RAD)抑制型差减杂交(SSH)等。第三类是无基因序列及表达功能信息,但具有基因遗传图,转座子标签等条件,常用图位克隆和转座子标签法克隆。
代表性差示分析(RAD)充分发挥了PCR以指数形式扩增双链模板,而以线性形式扩增单链模板的特性,通过消减和富集,使得目的基因片段得到特异性扩增。将待测cDNA (Tester)和驱动cDNA (Driver)分别用同一种识别4碱基序列的限制性内切酶切割,形成的平均长度为256bp的cDNA片段代表群,保证了绝大多数遗传信息均能被PCR扩增;分别接上寡聚核苷酸接头(adaptor),并以接头为引物进行PCR扩增,此步将大小不等的DNA片段分离纯化;将接头切除,并只在Tester 片断末端接上新接头,然后将Tester与大大过量的Driver混合杂交。Driver过量的目的是使T群体中特异性序列没有遗漏的可能;复性,补平末端,并以新接头为引物进行PCR扩增,形成的3种杂和体中只有自身退火形成的Tester / Tester两端均能和引物配对,产物双链DNA数量呈指数递增。Tester / Driver杂交体只能是单引物扩增,产物为单链DNA分子,其数量呈线性递增。Driver/ Driver杂和体由于分子两端没有与新引物配对区而无法进行扩增;用Mung Bean Nuclease去除单链DNA分子,差异双链cDNA便完成第一轮富集。实验中使用过量Driver DNA目的是充分使Tester DNA中和Driver DNA序列相同的片段杂交,酶解去除,只有差异双链差异cDNA经PCR几轮循环得以有效富集。
代表性差示分析(RAD)优点可以概括为以下几个方面:
(1)引物设计十分巧妙
(2)可重复性好
(3)假阳性少
(4)mRNA用量少、特异性高
其缺点为:
(1)Tester组低丰度的分子自身杂交的几率很低,所以被扩增和克隆的几率仍很低;
(2)酶切连接步骤太多,cDNA会损失很多,所以可能漏掉关键基因;
(3)得到的不是cDNA全长而是其酶切片段。