如何(和為什麼)標記核酸

你有沒有想過用套索捕獲單鏈的DNA或RNA ?或者一個一個地觀察它們，弄清楚它們到底在哪裏或在做什麼?幸運的是，有一些技術可以對核酸進行標記，使其可視化和純化!核酸可以標記在5′端，3′端，或整個分子，取決於特定的應用，包括:

• 生成基因完整性和拷貝數的信息(blot)
• 診斷特異性序列和染色體畸變(原位雜交)
• 同時測量rna的相對表達量(微陣列分析)
• 發現蛋白質-核酸相互作用(電泳遷移率轉移分析或FRET)

本文重點介紹了兩種主要的核酸標簽(放射性同位素和非放射性)，並討論了每種標簽的優缺點。

標簽,標簽,無處不在

一般來說，有兩種類型核酸標記技術:放射性同位素標記和非放射性標記。

1. 放射性同位素標記:采用atp - γ -合成放射性核苷酸，是一種常用的核酸標記方法³²P或者³⁵P.它們很容易被並入核酸序列通過傳統的酶促方法或感興趣的有機體。

放射性核苷酸於1935年首次被George de Hevesy(1943年諾貝爾化學獎得主)用於揭示大鼠的新陳代謝成分。從那時起，核苷酸的放射性同位素標記被用於許多研究和臨床應用，如噬菌體複製的調查和癌症的臨床診斷。

DNA和RNA應用的放射性標記有很長的曆史。雖然這種技術相對來說比非放射性標記更便宜，並被廣泛應用，但重要的是審查在實驗室中使用放射性核苷酸的安全問題。此外，如果您希望在應用程序中獲得單分子水平的精度，您可能需要考慮非放射性標記。

2. 非放射性(化學)標記:如今，非放射性核苷酸標記由於其相對速度、靈敏度、安全性和通用性而得到更廣泛的應用。最常見的標簽是熒光“標簽”，它們被合成並合並到寡核苷酸中，但你也可以將各種其他分子或蛋白質附著在化學反應基團上，如生物素、鏈黴親和素或熒光團。預標記低聚物可從大多數低聚物供應商，如IDT DNA或Genewiz。

DNA和RNA的非放射性標簽廣泛應用於分子生物學實驗室。熒光和反應性標記幫助研究人員研究在單分子水平上與核苷酸相互作用的蛋白質(例如FRET)。請看下表，總結了核酸標記的化學方法!

雖然比放射性標記略貴，但熒光和化學標記的核苷酸和寡核苷酸很容易在實驗室的各種應用中使用。另外，這類改良的核苷酸不需要大量的放射性同位素處理訓練。

選擇標簽方法

在選擇標記係統時，要考慮所用核酸的大小和類型。大的DNA，質粒DNA，和RNA原位雜化可以通過隨機加入共價偶聯標記來標記整個過程。共價探針產生極好的靈敏度，酶促方法在實驗室中更經濟方便，並且可以標記樣品的副本(在PCR標記中)。對於像寡核苷酸這樣的短序列，通過IDT或Genewiz等專門從事標記DNA的公司訂購預標記樣本可能更方便。

你還應該考慮你將使用標記核酸的應用。例如，對於蛋白質相互作用的研究，由於空間位阻和化學性質，大的熒光團標記可以中斷相互作用。您可以通過使用較小的標簽或標記距離交互位置較遠的站點來避免這個問題。如果你正在尋找信號放大，二級報告因子，如抗體偶聯物，如親和素/鏈黴親和素是一個很好的選擇。

您使用過哪些核酸標記技術和報告工具?請在下麵的評論中告訴我們!

參考文獻

1. Ligasova Koberna。DNA複製:從放射性同位素點擊化學。分子．2018年11月17日,23日(11)。doi: 10.3390 / molecules23113007。
2. 耶拿生物科學。https://www.jenabioscience.com/
3. Thermo Fisher科學核酸標記手冊。https://www.thermofisher.com/us/en/home/life-science/dna-rna-purification-analysis/nucleic-acid-labeling.html
4. 新英格蘭生物實驗室DNA和RNA標記。https://www.neb.com/products/dna-modifying-enzymes-and-cloning-technologies/dna-labeling/dna-labeling