限制性核酸内切酶及其显带研究进展.docx
《限制性核酸内切酶及其显带研究进展.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《限制性核酸内切酶及其显带研究进展.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
限制性核酸内切酶及其显带研究进展
限制性核酸内切酶及其显带研究进展
）（鲁东大学学报自然科学版
LudongUniversityJournal（NaturalScienceEdition）2011,27
（2）:
154—157檪檪殏檪殏综述檪殏
限制性核酸内切酶及其显带研究进
展
王智新王昌留
（,264039）鲁东大学生命科学学院山东烟台
:
、,摘要介绍了核酸内切酶及其在基因工程中的应用综述了人染色体其它生物染色体显带概况并对内切酶
的显带机理进行了探讨
:
;;关键词限制性核酸内切酶显带研究进展
+:
Q556,5:
A1673-8020（2011）02-0154-04:
中图分类号文献标志码文章编号
200,核酸酶种类繁多但应用最广泛的是限制性目前已从多种的突出贡献获得了诺贝尔奖
3000,核酸内切酶它是能特异性地识别并水解双链微生物纯化分离出多种限制性内切酶从大DNA,,,157Pvu（上的特异核苷酸序列的酶有三种类型?
小上看它们可以小到只有个氨基酸如
9,、、,1250Cje,）,（）型?
型?
型其中?
型和?
型水解核酸要消耗?
也可以大到个氨基酸如?
对ATP,,它既特异性切割核酸又能给特殊碱基加上已测序的原核基因组数据分析表明限制性内切
,,甲基基团进行修饰但特异性弱切割位点不固酶在原核生物中普遍存在所有自由生存的细菌;ATP,,定?
型水解核酸不需要消耗它只特异性切和古细菌似乎都能编码限制性内切酶
,割核酸并不修饰碱基其特异性强切割位点固限制性核酸内切酶在分子生物学研究中占有,1968MeselsonYuan,coliK,,E定年和从株中分极其重要的地位几乎每一个研究领域都离不开
1,EcoK,,DNA,DNA离出了第一个限制酶由于该酶的识别限制性内切酶如序列分析将庞大的
,1970;DNA;和切割位点不够专一实用价值不大年分子切割成小片段重组和组建新质粒SmithWilcoxHind,DNA,和首次提纯出?
这是第一个的物理图谱构建等被誉为基因操作的
2,,“”,被发现的?
型限制性内切酶分子手术刀在基因工程方面的应用非
a,mplifiedfragmentlengthAFLP（常广泛polymorphism）原
1核酸内切酶及其在基因工程中的DNA,理就是利用两种限制性内切酶切割目的在
酶切片段两端用连接酶加上双链接头再用选择应用简介
AFLPPCR,性引物进行扩增电泳检测多态
10,,3,,DNA,性用以分析基因或片段的差异锌指核1952LuriaumanHT,1953年和在噬菌体
4,（ZFN）DNA糖核酸酶含有锌指蛋白结合域和非weigleBertani年和在入噬菌体对大肠杆菌的
Fok,特异性核酸内切酶?
结构域该酶在修饰靶（re-感染实验中相继发现了细菌的限制和修饰
基因时表现出高度特异性和高效性实验显示它strictionandmodification）,Arber现象等对这一现
5—8,对哺乳动物细胞核斑马鱼基因组靶向敲除的效率:
（restriction）象进行了深入研究所谓限制是,11—12,20%,高达周斌等构建了葡萄球菌非专一DNA,宿主对外源侵入的限制是宿主控制的限制
性核酸内切酶与猪瘟病毒衣壳蛋白的融合蛋白（host-controlledrestriction）,作用也就是细菌的限
用于抗猪瘟病毒感染的研究结果显示猪瘟病毒DNA,1978制性核酸内切酶对外源的分解作用,13,102—103,Fareed的感染降低了倍等通过Arber年等因发现限制性内切酶及对其功能研究
2010-12-27;:
:
2010-03-01收稿日期修回日期
:
（J08LE03）,（ZR2010CM030）基金项目山东省高等学校科技计划项目山东省自然科学基金
:
（1984—）,,。
。
E-mai:
wangzhixin4139@sina,com。
l作者简介王智新男山东烟台人硕士研究生主要从事细胞遗传学研究
:
（1963—）,,。
,,。
通讯作者王昌留男山东郓城人教授硕士研究生导师博士主要从事细胞遗传学和分子生物学研究Emai:
l
changliuwang@sina,com。
EcoRSV40,DNA,?
处理的分子再在电镜下观蒋德梅等用核酸酶处理东北梅花鹿成果也很多
SV40DNA,HaeHind察从而确定了分子的复制起点染色体发现?
和?
处理标本都显出类,14,,ShepardBsaXG1,4,11,18,27,28,31RFLP、C,等用限制性内切酶?
和似带带带纹第号染
15,,JAK2V617F,Hae,分子标记技术检测的突变率用色体的结构异染色质区对?
敏感而浅染第
2,6,15,18,29,32于检测诊断骨髓异常增殖症号染色体的结构异染色质区对
28,Hind,Adega?
敏感而浅染等为了更好地区分
（）,8C结构异染色质体用种核酸酶结合带技术2核酸内切酶的显带研究
处理家猪染色体获得了结构异染色质的特
17,,MezzanotteBstNAluLima-de-Faria征等用?
和?
消化鼠染色核酸内切酶显带技术是等于
AluDNA,BstN1980,体结果显示?
不攻击卫星但?
年在研究赤麂染色体时率先使用的当时他
DNA,EcoR,HpaHae,攻击卫星这表明尽管核酸酶显带首先取决们用到的是?
?
和?
这三种酶并
DNA,于碱基序列但该因素并不总是唯一的影响发现这三种酶处理染色体后呈现各自不同的带
16,,,,因素事实上一些特异区域的结构组织如鼠染色型在此之后核酸内切酶显带的研究不断涌
,体的着丝粒可能会影响核酸酶的切割效率现目前进行核酸内切酶显带的生物类群有哺乳
29,、、、、、,HaeHinf类鸟类两栖类鱼类昆虫类扁形动物和植物毛新等用核酸酶?
和?
及其缓冲液,17—22,,,,处理中国小型白兔外周血染色体标本诱导出了等总体来看在动物上的报道远多于植物
CG,相应的类带和类带其中缓冲液诱导显带是2,1人染色体,一特别发现缓冲液本身可能就有降解纯化不全
DNA,的质粒和基因组的作用这提示核酸酶缓冲核酸内切酶显带在人染色体的研究上文献报,30,,,BianchiAlu,Mbo,Hae,Dde液诱导染色体显带可能具有普遍性道很多等用?
?
?
RsaHinf,,?
?
和?
六种核酸酶处理人类染色体2,3非哺乳类生物染色体,发现六种酶的显带图谱各不相同这说明染色体
的空间构象和折叠程度对核酸酶显带很少或没有、、核酸内切酶显带在鸟类两栖类鱼类等动物,23,,Mezzanotte,Schmid、、影响等认为用核酸酶处理人类染的研究也有不少报道等对家鸡蟾蜍蛙
DNA,C,色体产生的带型是提取产生的诱导产生和蝾螈用核酸内切酶处理显带发现两栖类普遍
DNA,C,类带型的核酸酶从染色体臂上大量提取而被诱导出类带不同的核酸酶处理同一物种所GDNA,,,产生类带型的核酸酶并不提取估计是染显的带型可能是不同的也可能是相似的而相同
24,,18,DNA,Ba-,Vi-色体构型改变从而诱导产生特异带核酸酶处理不同物种所显带型是不同的
buAluDdeMboRsanasHaeHinfMse,,,,等用?
?
?
?
四种核酸酶判等用?
?
和?
处理安圭拉岛鳗
C,8,断人染色体带异态性发现除了号染色体鲡染色体在一定的孵育时间和酶浓度下诱导出,C,G,G外其它染色体均有带异态性的标记而且每类带类带的产生很可能和染色质结构有
31,,,Bsp631种酶的显带都有高度特异性因此以上几种核酸关任修海等用核酸酶对黄鳝和长春
25,,,,Bsp631酶都可用来判别异染色质的区域曹新等为了鳊的染色体进行处理结果表明能使这
DNA,分析人类染色体中含有高度重复的结构异两种鱼的染色体发生稳定的帯纹分化适当的处
Alu,G,染色质在我国几个民族人群中的分布用?
理产生多重的类带型过度处理产生特殊的限
19,DdeHae,Gosalvez,、?
?
分别处理维吾尔族哈萨克族和汉制性内切酶抗性带型等研究了直翅
族个体的染色体显带结果表明三民族在某些染目蝗虫的结构异染色质与核酸酶处理染色质的相
26,DNA,Nied-,AluHaeHinfHind,,,色体的异染色质区组成是一致的互关系用?
?
?
?
四种核酸
duAlu,,CDNA等用人卫星作探针观察核酸酶?
酶分别处理染色体发现带的阳性区有的被特Taq,,?
攻击着丝粒部位的分子机理发现含高度重定酶消化有的没被消化被消化的区域可能含有,27,DNA,,复的区域不易被酶消化高度重复序列值得注意的是与核仁组织区相关
AT的异染色质没有被酶攻击这一区域是富含2,2非人哺乳动物染色体,20,,MezzanotteAluHae,碱基的用?
?
处理果蝇染
,色体再用荧光染料染色结果表明这两种核酸酶核酸内切酶显带在其它哺乳动物染色体研究
156（）27鲁东大学学报自然科学版第卷
properties,J,,JMolBiol,1970,51
（2）:
379—391,Alu,可以定位高度重复序列其中?
还可在多线,32,LuriaSE,HumanML,Anonhereditary,host-in-3,,5SRNA,染色体上定位基因刘国章等用核酸
ducedvariationofbacterialviruses,J,,JBacteriol,HaeG,酶?
显示了孟氏裂头绦虫染色体分带获得1952,64（4）:
557—69,G,G了较好的带帯纹并用显微分光光度计对带BertaniG,WeigleJJ,Hostcontrolledvariationin,4,,21,,作了扫描定量分析核酸酶显带应用在植物上bacterialviruses,J,,JBacteriol,1953,65
（2）:
FredianiAluMboBamH,,的研究较少等用?
?
?
三种113—121,,限制性内切酶处理蚕豆的染色体也获得了相应的ArberW,DussoixD,HostspecificityofDNApro-,5,,22,,显带图谱ducedbyEscherichiacoli,,Hostcontrolledmodifi-?
cationofbacteriophagelambda,J,,JMolBiol,2,4显带机理1962,5
（1）:
18—36,
ArberW,HattmanS,DussoixD,Onthehost-con-,6,目前还没有完全成熟的关于核酸酶显带机理
trolledmodificationofbacteriophagelambda,J,,Vi-,,、的理论影响显带的因素较多如具体实验条件rology,1963,21
（1）:
30—35,、核酸内切酶的自身特性染色体的组成和染色体ArberW,Host-controlledmodificationofbacterio-,7,,的结构等不过被广泛认可的是显带结果直接或phage,J,,AnnuRevMicrobiol,1965,19:
365—DNA间接与核酸酶对染色体的专一性切割有378,ArberW,LinnS,DNAmodificationand,8,,Miller关等认为限制酶处理中期染色体所呈现的restriction
带纹可能是酶对染色体特异降解的结果即富含,J,,AnnuRevBiochem,1969,38:
467—500,,9,
酶所识别序列的区段被选择性的降解成游离的小,,J,,杜革命限制性核酸内切酶的研究进展中学
Giemsa,2007,（7）:
8—9,分子片段使这些区段不能被着色呈浅生物教学,10,
ZabeauM,VosP,Selectiverestrictionfragmentam-,,染未降解的其它区段呈深染从而产生带型
33,plification:
ageneralmethodfoDNrAfingerprinting,,Sa-hasrabuddhe等则提出限制酶的显带与染
EuropeanPatent:
0534858A-1,P,,1993-04-01,,11,色体的结构组织有关而与限制性位点的多寡无关DoyonY,McCammonJ,MillerJ,etal,Heritabletar-,34,,,蒋德梅等结合了前两种理论认为核酸酶显getedgenedisruptioninzebrafishusingdesignedDNA带是特异性序列的识别和染色体自身高级zinc-fingernucleases,J,,Naturebiotechnology,,28,,,结构的构象共同作用的结果此外酶切位点的2008,26（6）:
702—708,,12,、频率核酸酶与酶切位点的亲近性和核酸酶缓冲PorteusM,Creatingzincfingernucleasestomanipu-
latethegenomineasite-specificmannerusinga,,液等都有可能在显带中起一定作用总之有关限
modular-assemblyapproach,C,,ColdSpringHarb,制酶显带的机理还需要进行更多的探索和实验
Protoc,2010,,13,
,,周斌刘珂陈溥言猪瘟病毒衣壳蛋白靶向核酸3展望,J,,,2008,24酶表达系统的建立及鉴定病毒学报
（6）:
451—455,,14,、、目前核酸内切酶在功能研究基因工程应用FareedG,GaronC,SalzmanN,Originanddirection;疾病诊断与治疗等方面取得了长足进步显带方ofsimianvirus40deoxyribonucleicacidreplication
、、、面在哺乳动物鸟类两栖类植物等取得了一些,J,,JournalofVirology,1972,10（3）:
484—,15,,进展相信未来这两方面随着开发和研制出种类491,ShepardG,LawsonH,HawkinsG,etal,BsaXI/
更多的内切酶在研究广度和深度上会有进一步的RFLPanalysisofinitialorselectivelyreamplified,PCRproductisunreliableindetectingtheV617F提高希望本文能为核酸酶及核酸酶显带的研究
mutatoninJAK2,J/OL,,nternatonaJournaofiIill,应用提供一些参考
Laboratory
:
参考文献Hematoogy,,2010-12-01,,http:
l?
16,
www,mackay-foundation,org/downloads/,1,MeselsonM,YuanR,DNArestrictionenzymerofmresearch2010,pdf,E,coli,J,,Nature,1968,217（5134）:
1110—4,Lima-de-FariaA,IsakssonM,OlssonE,Actionofre-,2,SmithHO,WilcoxKW,ArestrictionenzymerofmstrictionendonucleasesontheDNAandchromosomes,17,Haemophilusinfluenzae:
Purificationandgeneral?
ofMuntiacusmuntjak,J,,Hereditas,1980,92
（2）:
strictionenzymeidgestionindomesticpig（Susscro-JHumGenet,1988,42
（1）:
60—65,Am
fa）constitutiveheterochromatinarrangement,,、曹新张思仲维吾尔哈萨克及汉族染色体限制,26,
J,,GenesanGdeneticSystem,s2005,80
（1）:
49—DA/DAPI,J,,酶显带及二重荧光染色研究中华
1996,13
（2）:
82—84,56,SchmidM,deAlmeidaC,Chromosombeanding医学遗传学杂志,18,
inamphibia,XII:
restrictionendonucleasebandingNiedduM,PichiriG,DiazGetal,Theorganizationof,27,
J,,Chromosom,198a8,96（4）:
283—290,classicalsatelliteDNAsinhumanchromosomes:
an
,—,approacuhsingAluandTaqestrictionendonu-r任修海余其兴鱼类基因组结构研究?
染色?
?
19,
J,,,1991,18cleases,J,,EuropeanJournalofHistochemistry,体的限制性内切酶显带遗传学报
（1）:
17—22,2009,47（3）:
209—214,
,,,GosalvezJ,BellaJ,Lopez-Fernandez,eCtal,Correla-蒋德梅蔡志华韩莉等东北梅花鹿染色体限制,20,,28,
J,,,2008,27（6）:
1107—tionbetweenconstitutiveheterochromatinandrestric-性内切酶显带四川动物
1110,tionenzymeresistantchromatininArcypteratornosi
MezzanotteR,RossinoR,NiedduM,etal,TheDNA（Orthopter）a,J,,Heredity,1987,59
（2）:
173—,29,
180,fragmentsproducebdyAluandBstNdigestion?
?
,offixedmousehcromosomes,J,,Chromosoma,1992,刘国章何麟用限制性核酸内切酶显示绦虫染色,21,
G体分带和显微分光光度法定量分析带型101（10）:
641—644,
J,,3/4）:
212—,1987,7（第一军医大学学报,,,毛新李虹陈文元限制性内切酶缓冲液诱导人,30,
215,FredianiM,MezzanotteR,VanniRetal,The,J,,,1995,17和家兔染色体显带的研究遗传,22,
bio-chemicalandcytologicalcharacterizationofVicia
（1）:
4—6,
baDNAbymeansMofboAluandBamH,fa-?
?
?
VinasA,GomezC,MartinezP,etal,InductionofG-,31,re-strictionendonucleases,J,,TheoreticalandbandsoAnnguillaanguillachromosomesbythere-AppliedGenetics,1987,75
（1）:
46—50,strictionendonucleasesHae,Hinf,andMse?
?
?
BianchiMS,BianchiNO,PanteliasGE,etal,The,J,,CytogeneteCllGenet,1994,65（1/2）:
79—,23,
mechanismandpatternboafndinginducedbyrestric-81,MezzanotteR,Theselectivedigestionofpolytene,32,
tionendonucleasesinhumanchromosomes,J,,Chro-andmitoticchromosomesofDrosophilamelanogastermosom,a1985,91
（2）:
131—136,by
MezzanotteR,FerrucciL
升级会员 