DNA序列分析

１第七章 DNA 序列分析 DNA 的一级结构决定了基因的功能，欲想解释基因的生物学含义，首先必须知道其DNA顺序。因此DNA 序列分析(DNA sequencing)是分子遗传学中一项既重要又基本的课题。 1986 年由美国学者提出的，目前正在实施的人类基因组计划(human genome project)，则是要通过对人类基因组3×109bp 全序列的序列分析和人类基因的染色体图谱制定达到了解其结构，认识其功能，即从分子遗传学水平来认识人类自身的结构和功能特征的目的。 核酸的核苷酸序列测定方法已经过近 20 年的发展，因而测序的具体方法五花八门、种类繁多。但是究其所依据的基本原理，不外乎 Sanger 的核酸链合成终止法及Maxam 和Gilbert的化学降解法两大类。虽然原理不同，但这两种方法都同样生成互相独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸，每组寡核苷酸都有固定的起点，但却随 机 终止于 特定的一种或 多种残 基上 。由于 DNA 链上 每一个 碱 基出现 在可 变 终止端 的机 会 均 等 ，因而上 述 每一组产 物都是一些 寡核苷酸的混 合物，这些 寡核苷酸的长 度 由某 一种特定碱 基在原 DNA 片 段 上 的位 置 所决定。然后 在可 以 区 分长 度 仅 相差 一个 核苷酸的不同DNA 分子的条 件 下 ，对各 组寡核苷酸进行 电 泳 分析，只 要把 几 组寡核苷酸加 样于 测序凝 胶 中若干个 相邻 的泳 道之 上 ，即可 从凝 胶 的放射自显 影 片 上 直 接 读 出DNA 上 的核苷酸顺序。以 下 分别 介 绍 。 1、Sanger 的双脱氧链终止法 这是1977 年由英 国剑 桥 大学分子生物学实验 室 的生物化学家 Sanger（ 桑 格 ） 等 人发明的，是一种简 单 快 速 的DNA 序列分析法，利 用 DNA 聚 合酶 和双 脱 氧 链终止物测定DNA 核苷酸序列。 它 的基本原理是： 利 用DNA 聚 合酶 的两种酶 促 反 应 的能力 。第 一是，DNA 聚 合酶 能够 利 用 单 链的DNA 作 模 板 ，准 确 地 催 化合成出DNA 互补 链。实际 上 这是DNA 在体外进 行的复 制过程 。第 二 是，DNA 聚 合酶 能够 利 用2′，3′-双 脱 氧 核苷三 磷 酸作 底 物，使 之 掺 入 到寡核苷酸链（ 由几 个 核苷酸组成的核苷酸链叫 做 寡核苷酸链） 的3′末 端 ，从而终止DNA 链的生长 。 DNA 复 制时 ，以 一条 单 链 DNA 作 ...