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  • 發布時間:2020-09-14 11:00 原文鏈接: DNA序列測定技術(Sanger雙脫氧鏈終止法與Maxam-Gilbert...

    選擇隨機定向測定策略的影響因素

    (1)計算設備 任何大規模的測序計劃將在很大程度上依賴計算機程序對原始序列資料進行分類、整理和排列(Staden,1986)。在權衡隨機法的利與弊之時,必須將與適當的計算機設備進行聯機的問題放到壓倒一切的位置上來考慮。如果這些設備尚無從適當的計算機設備進行聯機的問題放到壓倒一切的位置上來考慮。如果這些設備尚無從談起,就必須將采用隨機策略的想法束之高閣,轉而從前已述及的兩種定向方法中擇一而行。

    (2)靶DNA 的性質:如果靶DNA 很可能會有散在的重復序列,那么就應當組建嵌套的缺失體用于測序。計算機在區分重復序列方面可能束手無策,而寡核苷酸引物則會同多個位點發生退火。

    (3)完成測序計劃所需時間:完成一個測序計旬所需工作蜈可通過以下指示進行估計:

    1)從單套反應中平均可是300-400核苷酸的序列。

    2)一個人一天可以輕松自如地操作24-32套反應。

    3)因此一個測序工作周,可以測出15kb核苷酸序列,這一周包括:

    a.用一天時間制備單鏈DNA 模板。

    b.用一天時間測定DNA 序列。

    c.用一天讀出原始DNA 序列并加以排列。

    d.再用兩天生物旱生測序、重新進行電泳,以便澄清模棱兩可這處并取得各個克隆之間的重疊區序列。

    采用隨機法,所要測定的序列通常會比靶DNA 所具有的實際長度4-6倍。在大多數情況下,直至雙鏈90%左右的序列測出以后,才能得到單一的一段鄰接不斷的序列。由于進行測序的亞克隆是隨機挑選出來的,因此靶DNA 某些區段的序列在全段序列未能測出前會被重復測定,至于需要多長時間才能找出最后幾個亞克隆并進行測序,從而使序列提以測全,則無法未卜先知。往往會發現,以上亞克隆在文庫中得不到充分反映,因此南非要處用與側翼序列相應的寡核苷酸探針進行篩選,以分離這些亞克隆。利用限制酶將大分子靶DNA 進一步分為大小適中(4-5kb)而易于處理的片段,可以使上述推理上難題得以緩和,每一個這樣的片段都可以用隨機法單獨進行測序。

    定向缺失法有時需要投入大量的時間生成并鑒定一整套嵌套的缺失體。然而一旦這上步水到渠成,則可以從靶DNA 上早以妥善安排的多個區段上互為相反的兩端向內部延伸,才能測定DNA 雙邏的全序列。另一種辦法是用單套缺失突變體來取得靶DNA 單鏈的序,然后利用其信息合成一套寡核苷酸引物,以便用于確證DNA 互補鏈的序列(見后)。


    (4)使用寡核苷酸合成儀的方便程度:如果能夠無拘無束地使用寡核苷酸合成儀,則可快速、廉價地合成由用戶設計的引物。假定要花1-2天時間來合成一個寡核苷酸,那么在最快速度下每周可以由靶DNA 的一個特定起點開始從頭測定600-800個核苷酸的序列。如果同時使用幾個起點開始從頭測序; 或者也可以將M13mp18和M13mp19噬菌體載體,利用通用引物同時從兩端開始測序;或者也可以將序列內部的限制酶切片段亞克隆循下列原則:設計 DNA 測序物時,應遵循下列原則:

    1)應寡核苷酸與靶DNA 的正確主靶DNA 中確鑿疑的序列相互補。尤其是利用循序漸進的寡核苷酸法來測定從未測過的DNA 序列時,這一點更加重要。盡量讓新設計的寡核苷酸互補于已知序列的最遠端,這是十分自然的人民代表傾向。然而在大多數情況下,該序列是從測序凝膠頂部間隔緊密的條帶中讀取的,而在此處發生閱讀錯誤往往司空見慣。因此緊好保守一些,讓所設計的引物與位于樣品泳前沿之后一定距離內的序列機互補,在凝膠的這一區段上讀出的序列可信程度較高。


    2)引物的堿基組分比便應勻稱[40-55%(G+C)], 而且長度至少應有18個核苷酸。 如果(G+C)%

    在上述閾值之外,應將寡核苷酸長度設計為(18+n/2)個核苷酸,其中對AT豐富區,則n=50-(G+C)%對GC豐富區,則n= (G+C)%-50。

    3)檢查新設計二重對稱區,因為可自雜交形在發夾或莖環結構的寡核苷酸是低物。效引

    a.其中不含二重對稱區,因為可自雜交形成發夾或莖環結構地寡核苷酸是低效引物。

    b.它既不會同載體DNA 也不會同序列已經測出的靶DNA 區段相互補,如能保證這一點,將大大減少寡核苷酸從模板DNA 的不只一個位置上引導DNA 合成的可能性。已商品化的大部分用于DNA 分析的計算機程序都能夠從序列中檢索合成寡核苷酸的互補區。

    (5)序列的準確性:如果認真地進行DNA 序列測定,錯誤率將小于0.1 %。但要達到這樣高的準確性,必須完整地測定靶DNA 兩條鏈的序列并澄清棱兩可及相互矛盾之處。在這一點上隨機測序有其優點,因為在該方法中耐需要驟步對豐余的原始序列資料進行累積,從而使最終所排出的序列的準確性大為改觀。然而靶DNA 中可能存在一些區域,無論采用隨機法還是定向法都不能準確測定其序列。解決這些凝難序列往往需要花費意外長的時間,有時還要使用堿基類似物(以消除條帶壓縮現象)或Maxam-Gilbert測序法。



    (6)測序計劃的下一步打算:不同的測序策略將會得到不同類型的樣品材料,這些材料可用于以后的實驗。例如,為NDA測序而構建的多套缺失體可用于研究啟動子區中的結構域,而與靶片段不同區段互補的多套寡核苷酸,可用于測定靶DNA 突變體的序列。為鳥槍法測序而構建可以留作隨后進行定點誘變或制備放射性標記探針的材料。


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