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如何利用pcr进行定点突变以及如何检测突变成功
定点突变是先把突变位点设计在引物上(通常是接近引物中央),正反引物最好互补,然后通过普通PCR扩增前后两个片段,胶回收。将两个片段的回收产物混合,用重叠PCR扩增得到全长。这样就通过在中间引物上设计突变的方式达到定点突变。采用重叠引物PCR介导的定点突变实验是一种快速有效的在基因中特定位点引入特定突变的有效技术。该技术采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成了重叠链, 从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸,将不同来源的扩增片段重叠拼接起来。
定点突变的意义
体外定点突变技术是当前生物、医学各领域研究中的一种重要实验手段,是改造、优化基因的便捷方案,是探索启动子调节位点的有效手段,也是研究蛋白质结构和功能之间的复杂关系的有力工具。
蛋白质的结构决定其功能,二者之间的关系是蛋白质组研究的重点之一。对某个已知基因的特定碱基进行定点改变、缺失或者插入,可以改变对应的氨基酸序列和蛋白质结构,对突变基因的表达产物进行研究有助于人类了解蛋白质结构和功能的关系,探讨蛋白质的结构/结构域。而利用定点突变技术改造基因:比如野生型的绿色荧光蛋白(wtGFP)是在紫外光激发下能够发出微弱的绿色荧光,经过对其发光结构域的特定氨基酸定点改造,GFP能在可见光的波长范围被激发(吸收区红移),而且发光强度比原来强上百倍,甚至还出现了**荧光蛋白,蓝色荧光蛋白等等。定点突变技术的潜在应用领域很广,比如研究蛋白质相互作用位点的结构、改造酶的不同活性或者动力学特性,改造启动子或者DNA作用元件,引入新的酶切位点,提高蛋白的抗原性或者是稳定性、活性、研究蛋白的晶体结构,以及药物研发、基因治疗等等方面。
根据生物学理论知识,基因会发生突变,突变可以自发,也可以诱发。但在加拿大生物化学家M·史密斯(1932-2000年)发明定点突变法之前,突变株的产生必须经由自然界或用化学等方法诱使基因体突变。这类方法属于随机突变,突变株必须在生物形状上有所改变,才能确定有突变发生,但除非用分子生物方法或遗传方法找到此突变处,否则无法确定突变位置。也就是说,这种突变是盲目的。而史密斯发明的定点突变法却是有目的的,该法可经由设计好的寡核苷酸,在任何一个基因片段上进行随意或设计好的突变,也就是说,这种突变是预先设定好的,所以也有人将该法称为“反遗传法”。
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