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结构生物化学/DNA重组技术/DNA目录

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科学家们现在拥有允许存储感兴趣基因和DNA序列的技术,通过使用cDNA和噬菌体。DNA目录是一个用于记录和存储特定DNA样本的过程。基本过程是取一个DNA样本,将其连接到质粒上,将质粒插入细菌中,选择感兴趣的细菌,并将细菌储存在大型冰箱中。

DNA样本

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DNA样本通常通过PCR从单个DNA链合成,该链包含三个部分:感兴趣的基因、每端一个限制酶结合位点和一个“测试”基因。“测试”基因通常编码一种色素或色素抑制剂,因此在后面的过程中,很容易检测出哪些细菌具有感兴趣的基因。

连接到质粒

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质粒是许多细菌细胞中天然存在的环状DNA片段。质粒对科学家的有用特性是它们可以通过细菌膜吸收。一旦被吸收,细菌就会开始表达质粒上的基因。为了将感兴趣的基因连接到质粒上,通常会使用人工合成的质粒。这种质粒将具有一定的抗生素抗性(通常是对氨苄青霉素的抗性)和一个特定的限制酶(与通过PCR扩增的DNA中使用的相同酶)。当质粒和感兴趣的DNA混合时,质粒和DNA的许多“粘性末端”会连接起来。需要将DNA连接酶和ATP添加到溶液中,以将这些链共价连接在一起。

不幸的是,有时质粒可以简单地重新连接到它断裂的地方,这就是为什么在感兴趣的DNA序列中有一个测试基因的原因。我们将在(以后)知道哪些质粒有基因,哪些没有。[1]

质粒插入细菌

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一旦质粒重新组装在一起,它就可以插入细菌中。常用的方法是“热休克”疗法。(注意:细菌必须具有抵抗“热休克”的能力,通常被称为具有“热休克”基因)热休克细菌是指快速将细菌加热到高于细菌当前温度的温度。虽然其机制尚不清楚,但其效果是,一些细菌会将质粒吸收到其细胞质中。

选择感兴趣的细菌

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溶液中的一些细菌可能没有吸收质粒,即使如此,一些细菌可能也吸收了“粘性末端”简单地重新连接到自身的质粒。确定哪些细菌是我们想要的,哪些是我们不想要的方法是使用理想质粒上的测试基因和抗生素抗性基因。方法是在含有抗生素的琼脂培养皿上培养细菌,这将杀死任何没有某种形式的质粒的细菌。接下来是检查哪些菌落表达了连接到质粒的感兴趣DNA上的“测试基因”。在抗生素培养皿上存活并表现出“测试基因”的任何菌落都会被分离出来,并在它们自己的琼脂培养皿中单独培养。

储存DNA

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最常用的储存方法是使用大型冰箱,将感兴趣的细菌在零下七十(70)摄氏度左右冷冻保存。

参考文献

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  1. [1], 细菌转化
华夏公益教科书