近年来随着生物技术的不断发展，出现了许多克隆新基因的方法和手段，如图谱克隆技术、转座子标签技术、mRNA差异显示技术、二基因组减法技术以及cDN文库筛选技术等。但上述方法大多具有实验周期长、技术步骤繁琐且工作量大等特点。cDNA末端快速扩增技术（rapid amplification of cDNA ends，RACE）是一种基于PCR从低丰度的转录本中快速扩增cDNA的5′和3′末端的有效方法，以其简单、快速、廉价等优势而受到越来越多的重视。
经典的RACE技术是由Frohman等（1988）发明的一项技术，主要通过RT-PCR技术由已知部分cDNA序列来得到完整的cDNA 5′和3′端，包括单边PCR和锚定PCR。该技术提出以来经过不断发展和完善，克服了早期技术步骤多、时间长、特异性差的缺点。对传统RACE技术的改进主要是引物设计及RT-PCR技术的改进：改进之一是利用锁定引物（lock docking primer）合成第一链cDNA，即在oligo（dT）引物的3′端引入两个简并的核苷酸[5′-oligo（dT）16～30MN-3′，M=A/G/C，N =A/G/C/T]，使引物定位在poly（A）尾的起始点，从而消除了在合成第一条cDNA链时oligo（dT）与poly（A）尾的任何部位的结合所带来的影响；改进之二是在5′端加尾时，采用poly（C），而不是poly（A）；改进之三是采用RNase H-莫洛尼鼠白血病毒（MMLV）反转录酶或选择嗜热DNA聚合酶可能在高温（60～70℃）有效地逆转录mRNA，从而消除了5′端由于高G+C含量导致的mRNA二级结构对逆转录的影响；改进之四是采用热启动PCR（hot start PCR）技术和降落PCR提高PCR反应的特异性。
随着RACE技术的日益完善，目前已有商业化RACE技术产品推出，如CLONTECH的MarathonnTM技术和SMARTTMRACE技术。
利用mRNA 3′末端的poly（A）尾巴作为一个引物结合位点，以连有SMART寡核苷酸序列通用接头引物的oligo（dT）30MN作为锁定引物反转录合成标准第一链cDNA。然后用一个基因特异引物GSP2（gene specific primer，GSP）作为上游引物，用一个含有部分接头序列的通用引物UPM（universal primer，UPM）作为下游引物，以cDNA第一链为模板，进行PCR循环，把目的基因3′末端的DNA片段扩增出来（图4-1）。(www.xing528.com)
图4-1 SMARTTM3′-RACE的原理
先利用mRNA 3′末端的poly（A）尾巴作为一个引物结合位点，以oligo（dT）30MN作为锁定引物在反转录酶MMLV作用下，反转录合成标准第一链cDNA。利用该反转录酶具有的末端转移酶活性，在反转录达到第一链的5′末端时自动加上3～5个（dC）残基，退火后（dC）残基与含有SMART寡核苷酸序列oligo（dG）的通用接头引物配对后，以SMART序列为模板继续延伸而连上通用接头（图4-2）。然后用一个含有部分接头序列的通用引物UPM作为上游引物，用一个基因特异引物GSP1作为下游引物，以SMART第一链cDNA为模板，进行PCR循环，把目的基因5′末端的cDNA片段扩增出来。最终，从2个有相互重叠序列的3′/5′-RACE产物中获得全长cDNA，或者通过分析RACE产物的3′和5′端序列，合成相应引物扩增出全长cDNA。
图4-2 SMARTTM5′-RACE的原理
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