毛細管電泳在 DNA 指紋圖譜分析中的應用

2021-03-01 17:22:25 3430閱讀次數

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1984 年英國萊斯特大學的遺傳學家 Jefferys 及其合作者S次將分離的人源小衛星 DNA 用作基因探針，與人基因組酶切片段進行 Southern 雜交，獲得了由多個位點上的等位基因組成的長度不等的雜交帶圖紋，這種圖紋極少有兩個人完全相同，故稱為"DNA 指紋"。意思是它同人的指紋一樣是每個人所特有的。眾多「DNA 指紋」組成「DNA 指紋圖譜」。

DNA 指紋的圖像在 X 光膠片中呈一系列條紋，很像商品上的條形碼。DNA 指紋圖譜，開創了檢測 DNA 多態性（生物的不同個體或不同種群在 DNA 結構上存在著差異）的多種多樣的手段，如 RFLP（限制性內切酶酶切片段長度多態性）分析、串聯重復序列分析、RAPD（隨機擴增多態性 DNA）分析等等。各種分析方法均以 DNA 的多態性為基礎，產生具有高度個體特異性的 DNA 指紋圖譜，由于 DNA 指紋圖譜具有高度的變異性和穩定的遺傳性，且仍按簡單的孟德爾方式遺傳，成為目前ZJ吸引力的遺傳標記。

DNA 指紋圖譜的高變異性和體細胞穩定性可用于鑒定個體，這對法醫學上鑒別犯罪分子和確定個體間的血緣關系極有價值。它在人類醫學中被用于個體鑒別、確定親緣關系、醫學診斷及尋找與疾病連鎖的遺傳標記；在動物進化學中可用于探明動物種群的起源及進化過程；在物種分類中，可用于區分不同物種，也有區分同一物種不同品系的潛力。在作物的基因定位及育種上也有非常廣泛的應用。
DNA 指紋圖譜法的基本操作：從生物樣品中提取 DNA（DNA 一般都有部分的降解），可運用 PCR 技術擴增出高可變位點（如 VNTR 系統，串聯重復的小衛星 DNA 等）或者完整的基因組 DNA，然后將擴增出的 DNA 酶切成 DNA 片斷，經瓊脂糖凝膠電泳，按分子量大小分離后，轉移至尼龍濾膜上，然后將已標記的小衛星 DNA 探針與膜上具有互補堿基序列的 DNA 片段雜交，用放射自顯影便可獲得 DNA 指紋圖譜。
使用瓊脂糖凝膠電泳檢測 DNA 指紋圖譜分析中的酶切產物存在著眾多不便，需要手工配膠、制膠，加入的染料毒性較大，嚴重危害人體健康，同時需要使用大量耗材，還需要搭配凝膠成像系統進行拍照及數據的保留，后期再進行數據的處理，費時費力。厚澤生物公司推出 Qsep 系列毛細管電泳儀來實現自動化電泳過程，為科研工作者提供更為方便快捷的科研服務。Qsep 系列毛細管電泳儀也稱為全自動核酸蛋白分析系統，只需要實驗人員將 PCR 產物或酶切產物放置于儀器載物臺上，選擇所需要的程序，即可在電腦上得出實驗結果，結果以數字峰形圖和模擬凝膠圖呈現，數據分析方法簡單，且成本極低，分辨率很高，500bp 之內可達到 1% 分辨率，適用于各種分子標記。