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杂交释放翻译和杂交捕获翻译区别

发布网友 发布时间:2023-06-22 18:51

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热心网友 时间:2024-08-31 15:30

Release Translation , HRT)技术和翻译杂交捕获(Hybrid-ARrest Translation , HART)技术,是鉴定克隆基因翻译产物的有效方法。两种方法都利用纯化的mRNA通过无细胞翻译系统(cell-free translationsystem)直接合成蛋白质。细胞裂解物,可以来自于发芽的小麦种子中,或者来自于兔网状细胞,都具有很强
的合成蛋白的能力,含有蛋白质合成所必需的核糖体,tRNA和其他蛋白质合成所必需的分子。然后加入mRNA和必需的20种氨基酸,其中Met是35S标记的。mRNA被转录成放射性蛋白质的混合物,可以通过电泳分离,自显影显示出来。每一条带都代表mRNA所翻译的一种蛋白。
  当有cDNA克隆存在时HRT和HART可以非常好的工作。在HRT中,首先将cDNA变性,结合到纤维素膜上或者尼龙膜上,加入mRNA样品,能与cDNA杂交的特异mRNA保留在膜上,除去未结合的分子后,可以收集mRNA并加到细胞外系统中,这样将产生cDNA编码的特异的蛋白质。
  HART的不同点在于,HART并不除去未杂交的分子,而是将整个膜转入细胞外系统,杂交的mRNA不能直接翻译,所以除此之外,所有的mRNA都翻译。翻译产物中缺失的蛋白可以进行鉴定。
  2. 无细胞翻译系统(Cell-Free Translation System)
  实验室中常用的无细胞翻译系统是麦芽胚(germinating wheat seeds)提取物和兔网织红细胞(rabbit reticulocyte cell)提取物,也有使用非洲爪蟾(Xenopus laeuis)卵母细胞体系的[1]。无细胞翻译系统主要含有:
  (1)核糖体;
  (2)tRNA;
  (3)20种氨基酸,其中一种带有放射性标记(实验室中也经常使用35S-甲硫氨酸<35S-methionine>),供放射自显影检测之用;
  (4)控制蛋白质合成的相关因子。
  无细胞翻译系统主要有如下3点优越性:
  (1)在无细胞翻译系统中,蛋白质合成的活性极高。
  无细胞翻译系统就是一种人工制造的蛋白质“合成机器”, 其功能就是专门进行蛋白质的合成。相对于传统的宿主菌翻译系统而言,无细胞翻译系统不用考虑宿主菌本身的生活能力,只需大量合成目的蛋白质即可,效率极高[2];
  (2)专一性地翻译目的基因的序列。
  与(1)相同,无细胞翻译系统不受到宿主菌的干扰。假设一重组子X,如果加入到无细胞翻译系统中,则该系统只翻译重组子上有限的核酸序列,便于[论文网 lunwen.nangxue.com]对目的基因及其表达产物进行分析。相反,如果将重组子X导入某一受体细胞,则表达产物将包括重组子与宿主细胞两方面的蛋白质,且后者将占绝大多数,给分析工作带来极大的不便;
  (3)加入了放射性标记的氨基酸,有利于对翻译产物进行检测;
  作为基因工程研究的重要手段,无细胞翻译系统的主要功能就是定向地合成所需蛋白质,并对其进行检测。常在系统的氨基酸底物中添加一种带有放射性标记的氨基酸,或者使用35S-甲硫氨酸(35S-methionine),便于翻译后的检测工作[3]。
  3.HRT和HART
  HRT和HART的技术思想是相同的,核心内容都是以目的基因的mRNA为操作对象,用放射自显影的方法检测其表达产物的有无,而其中的关键步骤,就是以目的基因为模板,获得该基因的cDNA,在杂交检测中作为探针使用。
  在HRT中,目的基因与载体连接之后,将进行如下操作:
  (1)将连接后的重组子加入到无细胞翻译系统中,进行转录、表达,提取mRNA;
  (2)从提取的mRNA中取出一部分,以目的基因为模板设计引物、以 mRNA为底物进行RT-PCR,获得目的基因的cDNA;
  (3)将cDNA固定在*纤维素(nitrocellulose)或尼龙(nylon)膜上,作为杂交探针之用;
  (4)将余下的RNA与上述cDNA混合、温育,然后进行非特异性的洗脱,即通过控制洗脱反应的条件,将那些不与cDNA发生特异性杂交的RNA分子洗脱掉;
  (5)转变洗脱条件,进行特异性的洗脱;如果有mRNA分子与cDNA发生特异性的结合,则此mRNA将在这一步骤中被洗脱下来,并且此mRNA就是目的基因的转录产物;
  (6)收集洗脱产物,加入到无细胞翻译系统中,通过蛋白质电泳和放射自显影(autoradiography)检测表达产物。
  显而易见,由于使用了无细胞翻译系统,去除了大量的、与检测实验无关的mRNA分子,所以HRT的实验结果只有两个:
  (1)只有一条放射性条带,即目的基因的最终表达产物。此结果表明:目的基因与载体成功连接并转化、能够在宿主菌中顺利
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