核酸人工合成的研究进展

核酸人工合成的研究进展 ( )福州师专学报 自然科学版 Vol . 19 No . 3 J OU RNAL O F FU ZHOU T EACHERS COLL E GE 第 19 卷 第 3 期 ( )AU G. 1999 Nat ural Science Editio n 1999 年 8 月 ?核酸人工合成的研究进展 林祥潮张秀春 摘要 :本文概述了人工合成核酸的最新研究进展 关键词 :核酸人工合成 3 1 . 概述 d -成了五 聚 脱 氧 核 苷 酸 ACCCA。其 改 核酸是 许 多 核 苷 酸 单 元 按 一 定 顺 序 连 ( ) 进的操作包括 : 1采用过量的对 氯 苯 磷 酰 接所组成 的 多 核 苷 酸 。根 据 其 核 苷 酸 单 元 二氯与 1 . 2 . 4 ———三唑为磷酸化试剂 , 反应 中的糖组分不同 ,核酸可分为脱氧核糖核酸 几乎 定 量 , 不 经 纯 化 可 直 接 进 行 下 一 步 反 () ( ) DNA和核糖核酸 RNA两大类 。这两类 () 应 ; 2采用 2 . 4 . 6 ———三甲基苯磺酰硝基咪 核酸在细胞中的主要功能是不同的 ,DNA 是 唑为缩合剂 ,第二个核苷酸不必保护 3′—位 遗传信 息 的 主 要 载 体 , 是 主 要 的 遗 传 物 质 , 羟基 即 可 与 第 一 个 磷 酸 化 核 苷 直 接 缩 合 ; 任何一个生物体细胞 都 具 有 发 育 完 整 的 全 () 3脱保护基后的最终产物采用琼脂糖凝胶 套遗传信息 , 基因就是 DNA 分 子 的 一 个 片 Q - Sep haro se F F 层 析 , 即 可 达 到 纯 化 目 的 , 段 ,一 个 细 胞 的 所 有 基 因 组 合 在 一 起 称 为 改进后的磷酸三酯法 的 优 点 在 于 减 少 了 纯 “基因组”。而 RNA 则在蛋白质生物合成中 化步骤及第二个核苷合成时不必保护 3’— 起重要的作用 。各种生物细胞的 RNA 都有 位羟基 ,使基因合成达到快速 、简便的目的 。 ( ) 三种主 要 类 型 : 核 糖 体 RNA r RNA 、转 移 不足 之 处 在 于 合 成 的 基 因 核 苷 酸 的 量 少 。 1( ) ( ) RNA t RNA、信使 RNA mRNA 。 于宏武等也报道了用 该 法 在 溶 液 中 合 成 了 2 . 核酸的人工合成 :( ) 两个 带 有 3 ’—S —胸 腺 嘧 啶 基 —4 ’— 核酸是生物体中的重要生物大分子 ,它 ( ) ( ) R—羟 基 —5’—S—羟 甲 基 四 氢 呋 喃 的 4 主宰着 蛋 白 质 和 酶 的 结 构 , 因 此 它 的 结 构 、 三脱氧核苷酸 3 和 4 。 结构的测 定 、结 构 与 功 能 的 关 系 、以 及 核 酸 2 . 2 固相亚磷酸三酯法和固相亚磷酸 的人工合成的研究 ,均是目前分子生物学的 酰胺法 固相亚 磷 酸 三 酯 法 的 基 本 原 理 是 将 中心课 ,是从分子水平上认识生命现象的 单 一个重要 方 面 , 它 对 阐 明 生 命 起 源 、生 物 进 核苷酸接在固相载体上 ,然后把固相载体装 化 、遗传 变 异 、代 谢 控 制 等 生 物 学 的 基 本 理 入反应柱 ,依次通过反应柱输入每步的反应 论问题上 具 有 重 要 意 义 。核 酸 的 人 工 合 成 试剂 ,使 DNA 链逐个在柱上延长 ,每延长一 早有报道的主要有磷酸三酯法 、固相亚 个核苷酸包括五个反应 : 脱保护基团 、活化 、 磷酸三酯法 、固相亚磷酸酰胺法 ,cDNA 法 、 加成 、封闭和氧化 。核酸合成仪也可应用于 聚合酶链式反应法等 。 人工合成小片段的 RNA 。温晋等报道了用 2 . 1 磷酸三酯法 : 该法在 381A 型 DNA 合成仪上一次性合成 5 ( ) 了血清胸腺因子 S TF基因。近年来应用 早在 1979 年 ,美国 Kho rana〃H〃G 就报 ( ) DNA 片段的数量增加一倍 ,循环 n 次后 ,靶 连同它的互补链 另外合成就可 组 合 成 带 6 n 有 遗 传 信 息 的 双 链 DNA, 简 便 快 速 。 靶 DNA 片段的量则扩增 2倍 。PCR 技术 DNA 合成仪目前已相当普遍地使用 。熊克 与前所述的几种方法相比较 ,优点在于它是 一项 DNA 体外合成 、放大技术 ,只需要极微 勇等采用固相亚磷酸酰胺法在 AB I380A 型 DNA 合成仪上合成了人生长激素释放因子 量的生物就可将材料中的 DNA 扩增至 7( ) GR F的 6 个寡聚核苷酸片段 足够使用量 。 。 5 ,8 ,92 . 3 cDNA 法 基于 PCR 的基本原理近年来在方法学 ( ) 上进行 了 大 量 改 进 , 更 加 拓 宽 了 使 用 范 围 , cDNA 法 即 从 信 使 RNA mRNA 经 逆 转录 得 到 DNA 的 方 法 。mRNA 存 在 胞 浆 主要有不对称 PCR 、反向 PCR 、多重 PCR 、差 中 ,有些细胞含某种 mRNA 特别丰富 ,因此 别 PCR 、PCR 固相分析法 ,免疫 PCR 、反转录 利用该法合成 DNA ,可大大提高合成效率 。 聚合酶链 反 应 以 及 原 位 聚 合 酶 链 反 应 。我 对于目的基因获得更加有效 ,特别在克隆表 国李奎等报道了采用 随 机 引 物 在 黄 鳝 二 价 达的蛋白质水平上的工作 ,可绕过挑取和纯 体上 建 立 了 氚 标 记 引 物 原 位 DNA 合 成 技 术 ,并详细探索了该技术的实验条件 。 化特定的 mRNA ,简化了程序 。cDNA 法的 基本原 理 是 从 材 料 中 用 尿 素 —氯 化 锂 法 或 总之 ,随着科学技术的发展以及核酸人 硫氰酸胍超离心法提取总 mRNA ,然后再用 工合成研究的不断深入 ,核酸人工合成技术 将不断地 发 展 、完 善 并 广 泛 地 加 以 应 用 , 造 密度梯度离心分级或 探 针 筛 选 法 提 取 特 定 的 mRNA ,最后在逆转录酶 、DNA 聚合酶 、S 福人类 。 核酶 等 酶 的 作 用 下 合 成 cDNA 。1984 年 参考文献 Hans〃W〃D 在 EMBOJ 杂志上就有报道用该 ( ) 1 《生物化学 简 明 教 程》1992 年 第 二 版聂 剑 初 等 法合成 DNA 。王永胜等则根据 Rot tamnn 等 编. 高等教育出版社报道用的番茄 1 —氨基环丙烷羧酸合成酶的 2 Kho rana H 〃G Total synt hesis of a gene ScienceL E —ACCmRNA 序 列 , 体 外 合 成 并 克 隆 了 2 1979 ,203 . 614 针对第 667 - 669 位点 GOC 序 列 的 核 酶 基 3 周英姿 、王春光等“王聚脱氧核苷酸 d - AcccA 的 ( ) 因序列 。 合成”北京医科大学学报 ,1994 ,26 2,152 5 ,10 ,114 于宏武 、张亮等“异核苷低聚核苷酸的合成及其酶 2 . 3 聚合酶链式反应法 ( ) 促稳定性”高等学校学报 1997 ,18 7,1103 - 1106 ( chaim 聚合 酶 链 式 反 应 法 polymerase 5 温晋等“血情胸腺因子基因的合成”暨南大学学报) reactio n PCR, 是 体 外 特 异 性 地 扩 增 DNA ( ) 1991 ,12 384 - 87 片段的技术 ,是近年来分子生物学领域中迅 6 《分子遗传学与基因工程》1997 年. 伍新亮等编 ,河 南医科大学出版社 速发展和 广 泛 应 用 的 一 种 技 术 。广 泛 应 用 7 熊克勇等“人生长激素释放因子基因的合成与克于基因分离 、克隆 、核酸序列分析 ,突变体和 ( ) 隆”生物工程学报 1990 ,6 4282 - 287重组体的构建 , 基因表达 调 控 的 研 究 , DNA 8 Hans WD Simutaneows ra piel chemical syt nesis of 多态性的分析 ,遗传病和传染病病原体的基 over coo olignucleotides o n a micro scale . The EMBOJ . 1984 , 因诊断 , 法 医 鉴 定 以 及 农 业 科 学 、食 品 科 学 ( ) 3 4801 9 王永胜等“特异切割番茄 1 —氨基环丙烧羧酸合成 和考古学等领域 。PCR 技术是依据 DNA 模 酶 mRNA 的核酶基因序列的合成与克隆”《遗传》1998 , 20 板的特性 ,模仿生物体内的 DNA 复制过程 , ( ) 128 - 32 在体外适合条件下 ,以单链 DNA 为模板 ,以 10 李平兰等“PCR 技术及其在食品微生物中的 人工与合成的核苷酸为引物 ,利用热稳 ( ) 应用”《食品科学》1998 ,19 73 - 5 定的 DNA 聚合酶 5’—3’方向掺入单核苷酸 11 李奎等“黄鳝二价体上随机引物原位 DNA 合成 ( ) 的探讨”《遗传》1995 . 17 11 - 3来特异地扩增 DNA 片段的技术 。整个反应 过程通常由 20,40 个 PCR 循环组成 ,每个 ()作者单位 :福州师专 350011 ()下转第 64 页 On Importance of Call isthen ics to Modorn Intellectectual Females Wu Yandan L in L i ( ) Fuzhou Normal U niv , 350007 . Fuzhou Teacher’s College 350011Abstract :This article focuses o n t he explaining of t he necessit y of t he mo der n intellct ual fer nales sc encific p rinciples and mot ho ds of p hysical t raining. Key words : intellect ual females io nscio nsness of P. E. iallist henics tensit y of t raining ()上接第 50 页 The Ne west Study About the Art if ic ial Synthesis of RNA an d D NA L in Xiangcha o Zhang Xiuchun ( )Fuzhou Teacher’s College , 350011 Abstract :This paper focuses o n t he newest st udy abo ut t he artificial synt hesis of RNA and DNA . Key words : artificial - synt hesis , RNA , DNA