
荧光原位杂交(FISH)可用来检测细胞内特定的DNA或RNA,从而判断特定基因的表白和定位,也可用来检测肿瘤或其他疾病发生或进行中的染色体的扭转。

FISH(Fluoresence In Situ Hybridization)技术是80年代起头发展起来的一种核酸定位定位技术。在人类基因组钻研中得到了宽泛的利用。利用中期染色体的FISH能够进行SCP,Cosmid和YAC的染色体定位、嵌合克隆的甄别,通过间期核的FISH能够在50kb的分辨率下进行基因作图,最新的钻研进展已能够进行伸展的染色质丝(chromatin fibre)的FISH,直接丈量基因的长度,从而达到高精度基因作图的主张。随着FISH技术发展,它将在人类以及其它物种基因组钻研中阐扬更大的作用。
荧光象征的染色体原位杂交技术提供了一种急剧而有效的伎俩,将DNA片段和特定的真核生物细胞的染色体区带联系了起来,并将这些DNA片段排序,这是钻研DNA挨次在染色体上地位的直接步骤之一。
探针象征时可选取两种根基方式:
(1)直接象征法:将荧光分子直接象征于探针DNA/RNA上,杂交后可直接在荧鲜明微镜下检测。这种方式急剧简捷,由于杂交信号较弱、且不能进一步放大,以前这种步骤用得不多,但它有布景少的利益,最近在一些公司的试剂盒中得到利用。
(2)间接象征法:常用的间接法是将一些类似于半抗原(hapten)的象征分子掺入探针分子中。用的较多的试剂有生物素,地谷新(digoxigenin)、二硝基苯(dinitrophenyl,DNP)、氨基乙酰茐(aminoacetylfuorene,AAF)、汞和磺酸盐(sulfonate)。就掺入方式来说,生物素,地谷新等是以核苷酸衍生物的大局掺入的,可用隐语平移法来进行。此刻更多的人起头用随机引物法。用这两种步骤象征好的探针大幼在200一500bp领域内,是用于杂交的最佳大幼。另表,也能够在已知挨次的两个引物之间用PCR法来扩增,或从相宜的载体上通过RNA转录而来。
FISH技术是一种重要的非放射性原位杂交技术。它的根基道理是:利用已知核酸序列作为探针,以荧光素直接象征或以非放射性物质象征后与靶DNA进行杂交,再通过免疫细胞化学过程衔接上荧光素象征物,最后在荧鲜明微镜下观察杂交信号,从而对标本待测核酸进行定量、定性及定位分析。

FISH样本的造备→探针的造备→探针象征→杂交→染色体显带→荧鲜明微镜检测→了局分析。
原位杂交的探针按象征分子类型分为放射性象征和非放射性象征。用同位素象征的放射性探针优势在于对造备样品的要求不高,能够通过耽搁曝光功夫加强信号强度,故较活络。弊端是探针不不变、自显影功夫长、放射线的散射使得空间分辨率不高、及同位素操作较繁琐等。选取荧光象征系统则可克服这些不及,这就是FISH技术。FISH技术作为非放射性检测系统,拥有以下利益:
首先,从探针的造备杂交来看,生物素和其他象征分子没有放射性,象征过程和杂交过程没有传染的危险,比力安全。并且用生物素或其他的象征分子象征好以来的探针分子相当不变,没有半衰期的限度,能够持久保留。荧鲜明色功夫短,不象同位素杂交那样要求长功夫曝光,布景单一。活络度也绝不逊色。
另表,FISH能够用多种色彩同时显色,这是同位素杂交不成比力的。这种多色作图,能够便染色体分带和探针信号显分歧的色彩而同时观察;也能够用分歧荧光象征分歧的探针,以确定探针在染色体上酌相对地位。
弊端:不能达到100%杂交,出格是在利用较短的cDNA探针时效能显著降落。
FISH技术不只可用于已知基因或序列的染色体定位,并且也可用于未克隆基因或遗传象征及染色体畸变的钻研。在基因定性、定量、整合、表白等方面的钻研中拥有重要价值。
I.染色体结构变异与非整倍体的检测:荧光原位杂交简化了染色体结构变异的检测。利用原位杂交可比力容易地检测出缺失、 附加或代替的染色体。
II.基因扩增和缺失检测:FISH空间分辨率和敏感性使得亲本和扩增基因在抗病虫害细胞中定位成为可能。同时用FISH可定位转基因植物中表源基因地位和拷贝数,此法在番茄、烟草、大麦、幼麦、黑麦等作物中已获成功。利用 FISH 技术也可检测一些与遗传性疾病有关的基因缺失 ,如成功检测了 aniridia 疾病(一种虹膜缺失的罕见遗传异常疾病)患者的缺失基因。
III.FISH 技术为着丝粒结构钻研提供了重要伎俩。同时利用 FISH 技术可直接观察染色体端粒 ,这简化了染色体在核内的结构和职能钻研。
IV.基因作图:用 FISH 技术可直接检测 DNA 在染色体上的地位,所确定地位是基因在染色体上现实的物理地位。由于原位杂交不受位点内变异和位点间拷贝数的影响,FISH 技术已成为反复序列和多基因家族作图的重要伎俩。
V.染色体RNA和基因组进化钻研:染色体的重要成分蕴含DNA和组蛋白,除此之表,还有非组蛋白和RNA。对这些物质在染色体平散布进行精确定位是钻研染色体高级结构和构建染色体模型的关键地点。FISH 技术为上述钻研提供了有效伎俩。
荧光原位杂交技术重要利用于以下领域:
·细胞的转录谱分析
·体内表 RNAi 传递和基因敲除
·生物象征物钻研
·汇报基因筛选
·分子病理学
·干细胞分化
·细胞生物学
·神经生物学
随着象征伎俩、检测试剂以及荧光观察等技术的发展,染色体FISH的利用领域在不休拓宽,激光共执聚焦显微技术的发展,使得核的三维重建能够在推算机的辅助下得以实现。染色体FISH不仅可用来定位基因,并且可用以钻研基因在间核中的地位。
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