背景[1-6]
地高辛(DIG)原位雜交試劑盒是一款利用非放射標記物地高辛(DIG)的原位雜交試劑盒。地高辛標記技術(shù)源于一種從洋地黃類植物(毛地黃和毛花毛地黃)中提取的類固醇物質(zhì)——Digoxigenin(DIG)。由于洋地黃植物的花和葉片Digoxigenin在自然界中的唯一來源,因此抗DIG的抗體不會與其他的生物物質(zhì)結(jié)合,從而可以滿足特異性標記的需要。
這一點,正是DIG勝于生物素(Biotin)的地方——同樣是小分子標記物,生物素廣泛存在于各種組織中,對于靈敏度很高的標記檢測實驗來說,樣品自身含有的內(nèi)源生物素,就會對結(jié)果產(chǎn)生干擾。地高辛就能夠很好地避免這個問題。
DIG通過一個含有11個碳原子的空間臂與尿嘧啶核苷酸上的C5位置相連,一定濃度的DIG標記的核苷酸可以通過DNA polymerase(如E.coli DNA Polymerase,T4 DNA Polymerase,T7 DNA Polymerase,Reverse Transcriptase,Taq DNA Polymerase)、RNA polymerase(如SP6,T3或T7 RNA Polymerase)或是末端轉(zhuǎn)移酶(Terminal Transferase)的作用摻入到核苷酸探針中;也可通過隨即引物標記(random primed labeling),缺口平移(nick translation),PCR,3’端標記/加尾或是體外轉(zhuǎn)錄制備帶有DIG標記的探針。當(dāng)然也可以通過化學(xué)合成的方法進行核苷酸的標記。
對于DIG標記探針的雜交檢測,可選用連接有堿性磷酸酶(alkaline phosphatase),過氧化物酶(peroxidase),熒光素(fluorescein),若丹明(rhodamine)或是膠體金(colloidal gold)高親和性的抗DIG抗體共軛物;也可選用不帶任何共軛連接的抗DIG抗體和二級抗體。
檢測的靈敏度主要依賴于對不同抗DIG抗體共軛物顯示方法的選擇。以連接有堿性磷酸酶的抗DIG抗體為例:即可以使用NBT或BCIP做底物的顯色法,也可以使用HNPP熒光堿性磷酸酶底物,檢測的靈敏度常規(guī)可達到0.1pg(Souther blot)。所謂DNA探針,實質(zhì)上是一段已知的基因片段,應(yīng)用這一基因片段即可與待測樣品雜交。
如果靶基因和探針的核苷酸序列相同,就可按堿基配對原則進行核酸分子雜交,從而達到檢查樣品基因的目的。在隨機引物法標記反應(yīng)液中,有隨機合成的六聚體核昔酸(hexanucleotide)作為引物,dATP、dCTP、dGTP、dTTP和D1G-11-dUTP作為合成底物,以單鏈DNA作為模板,在Klenow酶的作用下,合成摻入地高辛的DNA鏈。以地高辛標記的探針與靶基因DNA鏈雜交后,再通過免疫反應(yīng)來進行檢測。一般通過酶標抗地高辛抗體來檢測,就可以肯定雜交反應(yīng)的存在。免疫檢測一般用堿性磷酸酶系統(tǒng),BC1P/NBT顯色。敏感性很高??捎糜谀ど想s交和原位雜交。
地高辛(DIG)原位雜交試劑盒特點:
(1)標記屬高效標記反應(yīng)。以1μgDNA探針為例,1小時反應(yīng)即可產(chǎn)生0.8μg標記探針,20小時可產(chǎn)生2μg左右的標記探針。
(2)試劑將標記反應(yīng)所需的引物、核苷酸、DIG-11dUTP和Klenow酶等混合在一起。一次標記只需吸取一次標記液,使用至為簡便。
(3)標記反應(yīng)適于下述對象:a.DNA從10ng—3μg。b.不等的DNA長度100bp—10kb。c.線形排列或呈高度卷曲之DNA。d.低融點瓊脂中的DNA。
(4)檢測系統(tǒng)抗體為抗地高辛單抗,標記堿性磷酸酶。效價1:5000(膜上雜交)或1:500(原位雜交)。
(5)顯色劑為BCIP/NBT,兩種成分混合后保存于67%DMF中,非常穩(wěn)定。用時1:50稀釋。
(6)試劑盒敏感性達到0.1pg,足夠檢測出1μg基因組DNA中的單個基因。
(7)除用于各種膜上雜交之外,還可用于原位雜交(ISH)。
應(yīng)用[7]
地高辛(DIG)原位雜交試劑盒可用于DNA 探針的隨機引物標記及各種膜上雜交和原位雜交。
例如在地高辛標記探針原位雜交檢測豬延髓TPH2 mRNA的表達的研究中采用PCR法對豬TPH2 cDNA探針進行地高辛(digoxigenin,DIG)標記,應(yīng)用核酸分子原位雜交技術(shù)檢測豬延髓組織內(nèi)TPH2 mRNA的表達。結(jié)果表明:地高辛標記的TPH2cDNA探針使用簡便,靈敏度高,特異性強,雜交結(jié)果直觀,探針保存時間較長,無放射性污染;豬延髓組織內(nèi)的血管壁、蛛網(wǎng)膜、下橄欖核區(qū)與極后區(qū)的神經(jīng)元均有陽性反應(yīng),TPH2 mRNA的表達較高,提示了TPH2在這些部位的存在與5-HT的轉(zhuǎn)運具有相關(guān)性。
參考文獻
[1]Structure and function of the aromatic amino acid hydroxylases.Hufton,SE,Jennings,IG,Cotton,RG.Biochemical Journal.1995
[2]Tetrahydropterin-dependent amino acid hydroxylases.Fitzpatrick,P.F.Annual Review of Biochemistry.1999
[3]Tissue-specific glucocorticoid regulation of tryptophan hydroxylase mRNA levels.Clark MS,Russo AF.Brain Research Molecular Brain Research.1997
[4]Tryptophan hydroxylase mRNA levels are elevated by repeated imobilization stress in rat raphe nuclei but not in pneal gland.Chamas F,Serova L,Sabban EL.Neuroscience Letters.1999
[5]Glucocorticoid status affects antidepressant regulation of locus coeruleus tyrosine hydroxylase and dorsal raphe tryptophan hydroxylase gene expression.Heydendael W,,Jacobson L.Brain Research.2009
[6]Distribu-tion of tryptophan hydroxylase-immunoreactive neurons in thebrainstem and diencephalon of the pigeon(Columba livia).MENEGHELLI C,ROCHA N H,MENGATTO V,et al.JChem Neuroanat.2009
[7]錢慧慧,何敏,謝玉萍,鄭聲陶,鐘帆,剡海闊,馬勇江,鄧銜柏.地高辛標記探針原位雜交檢測豬延髓TPH2 mRNA的表達[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2012(23):8-10+179.