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DNA序列分析的自动化技术:从分析反应”到读片过程”的全方位自动化

时间:2023-05-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:DNA序列分析自动化包括两个方面:一是“分析反应”的自动化,一是“读片过程”的自动化。带有这种引物的DNA片段能在激光诱导下发出荧光,从而代替放射性核酸标记。电泳过程中,当DNA条带在电场的作用下经过激光小孔时,带有荧光剂标记的DNA便产生了荧光。

DNA序列分析的自动化技术:从分析反应”到读片过程”的全方位自动化

三、DNA序列分析的自动化

近年来,DNA测序方法有了很大发展,其中,荧光标记的自动序列测定比较方便,主要有3种引物,即末端标记法、dNTP标记法和ddNTP标记法。

1.原理

自动荧光序列测定是采用染料标记的双脱氧核苷酸作为DNA延伸的终止物。DNA序列分析自动化包括两个方面:一是“分析反应”的自动化,一是“读片过程”的自动化。现在大多采用四甲基若丹明(tetramethyl rhodamine)作为发光剂,预先标记引物DNA。带有这种引物的DNA片段能在激光诱导下发出荧光,从而代替放射性核酸标记。如图4-21所示,由激光发射器产生的激光束,通过精密的光学系统后被导向凝胶表面的检测区垂直射向凝胶,遇到经过检测孔的DNA片段后激发荧光发色团发射出具特定波长的荧光。这些荧光波长通过聚焦透镜集中后传给滤光镜棱镜组件,区分四种碱基产生的不同波长,经成像透镜后由高灵敏度的(CCD)相机分段集信号,传送到计算机上进行分析处理。

2.测序步骤

按照标准的双脱氧链终止法进行测序反应,用聚丙烯酰胺凝做电泳分离。电泳过程中,当DNA条带在电场的作用下经过激光小孔时,带有荧光剂标记的DNA便产生了荧光。荧光感受器收到这种荧光信号后,通过信号转换为电信号,再输入到数据处理系统,最后把所得的序列直接打印出来供阅读(图4-22)。

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图4-21 高速自动DNA测序仪的结构及工作原理

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图4-22 自动测序仪利用荧光染料获得的图谱(N代表未测出的碱基)

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