CN101942509B - 检测两段未知的dna片段中共有/相同的dna序列的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列的方法,其特征在于:首先对二个目标DNA片段进行酶切后分别加入能同酶切片段的5’端结合的接头之一和接头之二,然后将加入不同接头的酶切片段进行杂交、退火,再加入酶补齐双链DNA片段缺口,最后加入针对前述二个接头设计的引物进行PCR扩增,将所述二个目标DNA片段中一致的序列扩增出来。通过以上的处理,只有二个目标序列中一致的序列才能被扩增出来。再对扩增后的产物再进行测序,可以知道具体的核苷酸序列。本发明利用了PCR反应链内退火优于链间退火的特点和分子杂交二级动力学原理,在生物、医学、遗传等广阔的领域具有较高的实用价值。具有操作简便、普通的实验室均可进行的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列的方法,适用于发现和扩增两段未知的DNA片段中共有的、一致的DNA序列。属于基因技术领域。
背景技术
目前,对于两段DNA片段中的共有、一致序列的发现,常用的方法是对两个片段分别测序,然后比对两段碱基序列,发现其共有的一致序列。该方法缺点是:
1、必须对两段DNA片段进行全部测序后才能比对。目前的测序技术一个反应可以测约800个碱基,对于大于800个碱基的序列,必须根据已测的序列设计引物,然后进行多次反应,拼接结果得到全部序列。这种方法对于有特殊结构的DNA片段,以及比较大的DNA片段(例如>10kb)不能很好的得到结果,无法比对。
2、很多时候研究者仅希望知道两段DNA片段之间的共有、一致的序列,并不希望知道它们的全序列。
3、对于大片段DNA或者是整个染色体组的比较,不仅费时、费力,而且相当的不经济。其他的方法如杂交技术,可以知道两个DNA片段间是否有共有序列,但序列的具体内容就无法知道。目前广泛运用的DNA芯片技术也可以用于研究,但该方法同测序一样,运用范围非常受限、而且价格昂贵。
发明内容
本发明的目的,是为了了解两段未知的DNA序列中共有的、一致的核苷酸序列,提供一种检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列的方法。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列的方法,其特征在于:首先对二个目标DNA片段进行酶切后分别加入能同酶切片段的5’端结合的接头之一和接头之二,然后将加入不同接头的酶切片段进行杂交、退火,再加入酶补齐双链DNA片段缺口,最后加入针对前述二个接头设计的引物进行PCR扩增,将所述二个目标DNA片段中一致的序列扩增出来。
通过以上的处理,只有二个目标序列中一致的序列才能被扩增出来。再对扩增后的产物再进行测序,可以知道具体的核苷酸序列。
本发明的目的还可以通过采取如下技术方案达到:
本发明的进一步的实施方案,其特征是:
1)利用酶切频率较高的限制性内切酶如Rsal等对需要比较的DNA片段A和片段B进行酶切,获得大小在300-600bp的酶切片段;
2)分别对二个酶切产物加入接头之一和接头之二,用T4连接酶进行连接,所述接头为特殊设计,5’端的核苷酸去掉了磷酸基团,保证了接头仅能与酶切片段的5’进行连接;
3)将两个连接了不同接头的酶切片段混合,首先在92℃~96℃条件下变性3~7分钟,然后在55℃~96℃条件下退火;
4)将退火后的产物用聚合酶补平两端的缺口,加入针对二个不同的接头设计的引物进行PCR扩增;仅有片段A和片段B中一致的、共有序列能够得到指数扩增;
5)通过指数扩增,检测出不同DNA片段中一致、共有的序列。
本发明的进一步的实施方案,其特征是:所述接头之一核苷酸序列如序列表SEQ ID№:1所示,所述接头之二核苷酸序列如序列表SEQ ID№:2所示,所述接PCR扩增引物序列如序列表SEQ ID№:3所示。
本发明具有如下有益效果:
1、本发明利用了PCR反应链内退火优于链间退火的特点和分子杂交二级动力学原理,在生物、医学、遗传等广阔的领域具有较高的实用价值。而且该方法操作简便,对实验条件要求不高,普通的实验室均可进行。
2、采用本发明可以对不同来源,不同大小的DNA片段的共有序列进行研究,不需要预先获知全部的核苷酸序列。
附图说明
图1是本发明具体实施例1的检测过程示意图。
具体实施方式
具体实施例1:
下面结合图例具体说明本发明的原理及步骤:
参照图1,本实施例的具体方法步骤如下:
1)利用酶切频率较高的限制性内切酶如Rsa l等对需要比较的DNA片段A和片段B进行酶切,获得大小在300-600bp的二个酶切片段,参照图1中的①处所示;
2)分别对前述二个酶切片段加入接头之一、接头之二,用T4连接酶进行连接,所述接头为特殊设计,即5’端的核苷酸去掉了磷酸基团,保证了接头仅能与酶切片段的5’进行连接;参照图1中的②处所示;
3)将所述两个连接了不同接头的酶切片段混合,首先在94℃条件下变性5分钟,然后在55℃条件下退火;如果片段A和片段B中存在共同的或一致的序列,经过处理后,就会出现图1中③处所示的a、b、c三种结合;如果没有共同的或一致的序列,即仅会出现图1中③处所示的a和b二种结合;
4)将退火后的片段A和片段B用聚合酶补平两端的缺口,加入针对二个不同的接头设计的引物进行PCR扩增;若片段A和片段B中存在一致的、共有序列,即能够得到指数扩增,如图1中④处的c所示;若片段A和片段B中不存在一致的、共有序列,由于“补平”后两段序列两端呈现“回文结构”,在PCR退火的过程的中形成“锅柄”样结构,即不能得到指数扩增;
5)通过指数扩增,检测出不同DNA片段中一致、共有的序列。
通过以上的步骤,达到了指数扩增不同DNA片段中一致、共有的序列的目的。再将PCR产物进行测序,就可以明确这段序列的核苷酸序列。
本实施例中,所述的酶切、退火、“补平”方法,可以采用常规的酶切、退火、“补平”技术,PCR扩增。
所使用的接头序列可以采用特殊的设计,例如:
使用的接头之一的核苷酸序列:
5’-TCGAGCGGCCGCCCGGGCAGGT-3’
3’-GGCCCGTCCA-5’
使用的接头之二的核苷酸序列:
5’-AGCGTGGTCGCGGCCGAGGT-3’
3’-GCCGGCTCCA-5’
其中,接头之一和接头之二的5’端的核苷酸均去掉磷酸基团,保证了接头仅能与酶切片段的5’进行连接。所述接头序列也可以根据实际的需求做出调整,例如加入酶切位点等。
本实施例中使用的PCR扩增引物序列为:
P1:5’-TCGAGCGGCCGCCCGGGCAGGT-3’
P2:5’-AGCGTGGTCGCGGCCGAGGT-3’
除了可以使用上述的接头之一、接头之二的核苷酸序列和PCR扩增引物序列外,本发明还可以另行设计其他接头核苷酸序列和PCR扩增引物序列。
本发明的应用实例1:
用于研究质粒的相同序列。
临床来源的2个菌株中各携带一个质粒,研究者希望得知到这两个质粒中是否存在有相同序列。运用本方案中的方法和步骤,如果2个质粒存在有相同的序列,则该序列将被指数级的扩增出来,如果没有相同的序列,则没有明显的扩增产物。对扩增出的产物测序可明确该相同序列的核苷酸排列情况。
本发明的应用实例2:
构建cDNA文库中的运用。
研究者在比较2个的菌株中的表达情况时,除了关心表达的不同外,同时也关心哪些基因的表达是相同的。提取全菌的RNA并逆转录成cDNA后,运用本方案中的方法和步骤,相同表达的基因将被指数级的扩增出来,再通过其测序获得核苷酸序列,用这些序列构建出2个菌的相同表达的cDNA文库。
本发明的应用实例3:
整合子中基因盒的研究。
整合子中通常包含有多个“基因盒”,而“基因盒”的数量和种类存在差异。当研究者希望知道2个整合子中的相同的“基因盒”的种类和数量,就可以运用运用本方案中的方法和步骤,将2个整合子中相同的“基因盒”的序列指数级的扩增出来,再测序即可知道是那种“基因盒”以及有几种相同的”基因盒”。
其他具体实施例:
本发明其他具体实施例的特点是:
将具体实施例1的第3步修改为:3)将两个连接了不同接头的酶切片段混合,首先在92℃条件下变性7分钟,然后在53℃条件下退火;或者首先在96℃条件下变性3分钟,然后在57℃条件下退火;如果片段A和片段B中有一致的序列,进过处理后,会出现图1中③所示的a、b、c等3种结合;如果没有一致的序列,仅会出现a和b的2种结合;其余同具体实施例1。
序列表
<110>广州医学院第一附属医院;广州呼吸疾病研究所
<120>检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列的方法
<160>1
<210>1
<211>
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>接头之一的核苷酸序列,用于检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列。
<400>1
5’-TCGAGCGGCCGCCCGGGCAGGT-3’
3’-GGCCCGTCCA-5’
<210>2
<211>
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>接头之二的核苷酸序列,用于检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列。
<400>2
5’-AGCGTGGTCGCGGCCGAGGT-3’
3’-GCCGGCTCCA-5’
210>3
<211>
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>引物序列,用于检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列的PCR扩增。
<400>3
P1:5’-TCGAGCGGCCGCCCGGGCAGGT-3’
P2:5’-AGCGTGGTCGCGGCCGAGGT-3’
Claims (2)
1.检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列的方法,其特征在于:首先对二个目标DNA片段进行酶切后分别加入能同酶切片段的5’端结合的接头之一和接头之二,然后将加入不同接头的酶切片段进行杂交、退火,再加入酶补齐双链DNA片段缺口,最后加入针对前述二个接头设计的引物进行PCR扩增,将所述二个目标DNA片段中一致的序列扩增出来;所述接头之一的核苷酸序列如序列表SEQ ID№:1所示,所述接头之二的核苷酸序列如序列表SEQ ID№:2所示,所述接PCR扩增引物序列如序列表SEQ ID№:3所示。
2.根据权利要求1所述的检测两段未知的DNA片段中共有/相同的DNA序列的方法,其特征在于:
1)利用酶切频率较高的限制性内切酶Rsal对需要比较的DNA片段A和片段B进行酶切,获得大小在300-600bp的酶切片段;
2)分别对二个酶切产物加入接头之一和接头之二,用T4连接酶进行连接,所述接头为特殊设计,5’端的核苷酸去掉了磷酸基团,保证了接头仅能与酶切片段的5’进行连接;
3)将两个连接了不同接头的酶切片段混合,首先在92℃~96℃条件下变性3~7分钟,然后在55℃~96℃条件下退火;
4)将退火后的产物用聚合酶补平两端的缺口,加入针对二个不同的接头设计的引物进行PCR扩增;仅有片段A和片段B中一致的、共有序列能够得到指数扩增;
5)通过指数扩增,检测出不同DNA片段中一致、共有的序列。
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陈洁等.一种快速有效的识别DNA重复序列的方法.《生物化学与生物物理学报》.1997,第29卷(第1期),第24-32页. * |
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