體外連接DNA片段的具體方式介紹
平末端DNA片段的連接
常用的平末端DNA片段連接法,主要有同聚物加尾法、銜接物連接法及接頭連接法。
同聚物加尾法
這種方法的核心部分是,利用末端脫氧核苷酸轉移酶轉移核苷酸的特殊功能。末端脫氧核苷酸轉移酶是從動物組織中分離出來的一種異常的DNA聚合酶,它能夠將核苷酸(通過脫氧核苷三磷酸前體)加到DNA分子單鏈延伸末端的3′-OH基團上。由核酸外切酶處理過的DNA,以及dATP和末端脫氧核苷酸轉移酶組成的反應混合物中,DNA分子的3′-OH末端將會出現單純由腺嘌呤核苷酸組成的DNA單鏈延伸。這樣的延伸片段,稱之為poly(dA)尾巴(圖2-7)。反過來,如果在反應混合物中加入的是dTTP,那么DNA分子的3′-OH末端將會形成poly(dT)尾巴。因此任何兩條DNA分子,只要分別獲得poly(dA)和poly(dT)尾巴,就會彼此連接起來。這種連接DNA分子的方法叫做同聚物尾巴連接法(homopolymertail-joining),簡稱同聚物加尾法。
銜接物連接法
所謂銜接物(linker),是指用化學方法合成的一段由10~12個核苷酸組成、具有一個或數個限制酶識別位點的平末端的雙鏈寡核苷酸短片段。銜接物的5′-末端和待克隆的DNA片段的5′-末端,用多核苷酸激酶處理使之磷酸化,然后再通過T4DNA連接酶的作用使兩者連接起來。接著用適當的限制酶消化具銜接物的DNA分子和克隆載體分子,這樣的結果使二者都產生出了彼此互補的粘性末端。于是我們便可以按照常規的粘性末端連接法,將待克隆的DNA片段同載體分子連接起來。
DNA接頭連接法
DNA接頭,是一類人工合成的一頭具某種限制酶粘性末端另一頭為平末端的特殊的雙鏈寡核苷酸短片段。當它的平末端與平末端的外源DNA片段連接之后,便會使后者成為具粘性末端的新的DNA分子,而易于連接重組。實際使用時對DNA接頭末端的化學結構進行必要的修飾與改造,可避免處在同一反應體系中的各個DNA接頭分子的粘性末端之間發生彼此間的配對連接。