斑點雜交是指將DNA或RNA樣品直接點在硝酸纖維素濾膜上,然后與核酸探針分子雜交,以顯示樣品中是否存在特異的DNA或RNA。同一種樣品經不同倍數的稀釋,還可以得到半定量的結果。所以它是一種簡便、快速、經濟的分析DNA或RNA的方法,在基因分析和基因診斷中經常用到,是研究基因表達的有力工具。但由于目的序列未與非目的序列分離,不能了解目的序列的長度。尤其當本底干擾較高時,難以區分目的序列信號和干擾信號。
1、材料:待分析的DNA或RNA樣品,已標記的探針。
2、設備:狹槽點樣器,真空泵,恒溫水浴,真空烤箱等。
3、試劑:
(1)100% 甲酰胺。
(2)甲醛(37%)。
(3) 20×SSC。
(4)0.1mol/L NaOH。
(5)硝酸纖維素濾膜。
(6)濾紙。
4、操作步驟:
(1) 10μl樣品與20μl 100%甲酰胺、 7μl 37%甲醛、2μl 20×SSC混合。混合置于68℃,15分鐘后置冰浴中。
(2) 用0.1mol/L NaOH清洗點樣器,再用無菌水充分沖洗。將一張經20×SSC浸潤的濾紙鋪在點樣器上,上面再鋪上一張經20×SSC浸潤1小時的硝酸纖維素濾膜,加蓋并夾緊,接通真空泵。
(3) 用10×SSC清洗各樣孔。在每一樣品中加兩倍體積的2×SSC,混合后加樣于孔中。外圍幾個孔中加2μl染料定位,緩慢抽吸。每孔用1ml 10×SSC清洗兩次。繼續抽吸5分鐘,吸干濾膜。
(4) 取出濾膜,夾在兩張濾紙中間, 80℃真空烘干2小時。按上述Southern或Norhtern雜交所述的方法與放射性標記探針雜交。
[注意]
1、在放射自顯影時應注意濾膜必須干燥,并覆蓋上保鮮膜,否則,濾膜將與X-光片粘在一起,使以后的操作困難。
2、在雜交過程中,整個濾膜應一直是濕潤的,不得干涸。
第三節 雜交反應的條件及參數的優化
不同的反應條件對雜交結果的影響如下:
(1) 根據雜交液的體積確定雜交的時間:一般來說使用較小體積的雜交液比較好,因為在小體積溶液中,核酸重新配對的速度快、探針用量少,從而使濾膜上的DNA在反應中起主要作用。但在雜交中必須保證有足夠的雜交溶液覆蓋雜交膜。
(2) 根據所用的雜交溶液確定雜交的溫度:一般來說,雜交相為水溶液時,則在68℃雜交,而在50%甲酰胺溶液中時,則在42℃下雜交。
(3) 選用不同的封閉試劑:如Denhardt's試劑、肝素或一種由5%脫脂奶粉組成的BLOTTO, 這些試劑中需加入斷裂的鮭魚精子DNA或酵母DNA,并和SDS一起使用。與Denhardt's試劑相比, BLOTTO價格便宜,使用方便,同樣可獲得滿意的結果,但它不能用于RNA雜交。一般而言,尼龍膜用Denhardt's試劑比用BLOTTO能得到更高的信噪比。對硝酸纖維素濾膜而言,通常在預雜交溶液和雜交溶液中都含有封閉劑。但是對尼龍膜,經常從雜交溶液中省去封閉劑,因為高濃度的蛋白質會干擾探針和目的基因的退火。
(4)根據需要在雜交過程中選用不同的振蕩方法和程度,許多雜交膜一起反應時,連續的輕微振蕩可獲得較好的雜交結果。
(5) 在雜交過程中加入其他化合物, 如反應體系中加入10%硫酸葡聚糖或10% PEG, 雜交速度可增加約10倍。檢測稀有序列時常用該方法,但它們有時會導致本底較高,并由于溶液的粘稠性而使操作困難。因此,除非在濾膜上含有的目的DNA量很少,或放射性探針的量有限, 一般不用硫酸葡聚糖或PEG。
(6) 根據探針與被檢測目標之間的同源程度選擇清洗的程度,如具有很高的同源性可選用嚴緊型洗脫方式(高濃度SSC), 反之則選用非嚴緊型洗脫方式(低濃度SSC)。洗脫通常在低于雜交體解鏈溫度12-20℃的條件下進行。解鏈溫度(melting temperature, Tm )是指在雙鏈DNA或RNA分子變性形成分開的單鏈時光吸收度增加的中點處溫度。通常富含G·C堿基對的序列比富含A·T堿基對序列的Tm 溫度高。有關Tm的計算方法,請參考第八章。
(7) 根據標記探針的濃度及其比活性,選擇不同的雜交條件及檢測方法。一般使用新的同位素可獲得較強的信號。
(8) 在水溶液中雜交時,用6×SSC或6×SSPE溶液的效果都一樣。但在甲酰胺溶液中雜交時,應該用具有更強緩沖能力的6×SSPE。
上述這些條件的改變,對雜交的結果有不同的影響,應根據研究的具體情況,選用適當的方法。