DNA和RNA探针的区别是什么？
在过去的十年间，分子诊断领域取得了巨大的进步。开发出了许多以核苷酸为基础的诊断工具和实验方法，使得DNA和RNA的分子分析能运用到临床样本中。这些实验方法通常用于监测或检验，也可以用于帮助判断哪种治疗对病人效果好。基于这种目的，设计出了特定的探针和引物。基因探针被用于各种印迹和原位杂交（ISH）技术中，可以应用于食品工业、环境、医学和兽医行业来检测核酸序列，以提高分析的特异性。在医学上，它们可以帮助鉴定微生物和诊断传染病、遗传病和其他疾病。在实践中，体外合成的双链和单链DNA，mRNA和其他RNA均可用作探针。DNA-RNA探针的分析速度更快、更灵敏，因此许多需要培养微生物来诊断检测病毒和细菌的传统方法，被分子探针分析迅速取代。培养后再检测可能需要花费数天，而分子探针检测可在几小时或几分钟内完成。分子探针可大致分为DNA探针，RNA探针，cDNA探针以及可用于不同目的的合成的寡核苷酸探针。Enzo可以提供一整套核酸标记和检测工具。
核酸探针是单链DNA或是与特定DNA或RNA靶序列间有亲和力的RNA。这段亲和力强且互补的序列可以结合到核苷酸的靶序列中的特定区域。靶序列与探针之间的同源性可以使它们稳定杂交。在开发探针时，必须鉴定、分离、复制出足够数量的核苷酸序列，并用可检测的标记进行标记。理论上，任何核酸都可以用作探针，只要它能被标记，从而能鉴定和定量探针和待测序列间形成的杂交分子。
◆标记的选择
探针可以通过放射性同位素，也可以用如生物素，地高辛等非放射性分子进行标记。然而，由于同位素的半衰期短以及放射性废物处理的经济和环境问题，放射性同位素标记的探针的使用会受到限制。
随着核酸技术的进步，出现了放射性标记探针的替代品。使用非放射性标记物具有几个优点，如标记反应更安全以及效率更高。以核酸的生物素标记为例，该系统利用了链霉亲和素对生物素的亲和力。这些探针可以提前大量制备，并储存在-20℃重复使用。地高辛是另一种由植物提取出的化学物质，用作探针的非放射性标记物。与酶结合的抗体（抗地高辛-碱性磷酸酶偶联）可用于检测地高辛。
荧光原位杂交（FISH）方法推动了用荧光显微镜对特定的DNA序列成像的进步。这种类型的标记特别适用于在显微镜下直接检查微生物或细胞学标本。
图1. 可用于荧光标记的dUTP的荧光发射谱。在如原位杂交和微阵列分析中，荧光染料-dUTP特别是在多色应用中的
图1. 表现突出。
◆什么是DNA探针？
DNA探针是有目的基因或染色体区域上特异核苷酸序列的DNA片段。DNA探针能与有特异性标记的核酸序列杂交，从而快速检测出待测样品中的互补序列。目前多种DNA标记的方法已广见报道。总而言之，这些方法可用于制作含末端标记或连续标记的探针。大多数由酶介导的标记技术非常依赖于聚合酶的活性，因为酶活性会影响标记核苷酸的掺入。此外，使用Taq酶或其他热稳定性DNA聚合酶，可以通过PCR在更高的温度下进行标记反应，从而降低探针合成期间由酶介导的点突变的发生率。PCR是一种优秀的合成探针方法，它需要的模板材料非常少。由于存在着适量的被标记核苷酸引物，PCR产物能在合成的过程中进行标记。另外，引物本身可在自身合成期间被非同位素标记，并不需要用标记过的核苷酸前体作为反应混合物的一部分。随机引物是一种能在寡核苷酸序列的混合物中延伸的引物，引物能随着热变性的双链模板一起退火。退火的引物最终会成为探针本身的一部分，因为DNA聚合酶I的Klenow片段将从3'方向延伸引物，并且在此过程中掺入标记。切口平移法是早期的标记探针技术之一。它涉及到了用低浓度的DNase I随机切割双链DNA的骨架。在极低浓度下，这种酶会在四个或五个位点上切割模板，产生游离的3'-OH基团，可充当在每个切口位置的引物。接下来，DNA聚合酶I 能从5'→3'方向切除探针分子中天然核苷酸（核酸外切酶活性），同时靠5'→3'的聚合酶活性用标记的dNTP前体进行替换。切口平移法对于线性和共价闭合的DNA分子都是有效的，且标记反应可在一小时内完成。
Enzo的缺口平移法DNA标记系统2.0可以为生成标记DNA提供简单有效的方法。这种试剂盒可以兼容各种用荧光、生物素和地高辛标记的核苷酸。除了选择标记物，试剂盒有能允许用户通过调整标记的dUTP与dTTP的比例来优化标记物的掺入和产物的长度的设计。即用型NT Enzyme Mix易于使用，可大限度地减少移液时的误差。通过切口平移标记的探针可用于多种不同的杂交技术，包括：原位杂交（ISH），荧光原位杂交（FISH），由菌落或噬斑杂交筛选的基因文库，DNA或RNA的分子转移和杂交，以及再缔结的动力学的研究。
◆什么是RNA探针？
RNA探针是单链RNA片段，可通过杂交来检测互补核酸序列（靶序列）是否存在。RNA探针通常需要被标记，例如用放射性同位素、表位、生物素或荧光团标记，使其能够被检测。RNA探针作为杂交工具仍然很受欢迎，因为使用RNA探针会有几个关键优势。这些探针通过体外转录合成，并且几乎在所有应用中都可以取代DNA探针。高比活性RNA探针或核糖核酸探针也可以从如SP6和T7启动子系统的DNA模板的克隆表达载体中合成。RNA探针是单链的，与DNA探针相比具有几个优点，包括能改良信号或杂交印迹。与DNA探针有多种合成方法不同，RNA探针仅有一种可靠的标记方法——体外转录。由于RNA固有的不稳定性和容易被RNase降解，RNA探针必须和任何其他RNA制剂一样，需要小心处理。
制作RNA探针可靠且经济的方法是体外转录。通过转录出与RNA启动子连接的邻近DNA序列，可以获得大量含有效标记的均一长度探针。克隆两个相反方向的启动子间转录出的DNA是一种优良的方法。这能让克隆出的DNA序列中的任一链都可被转录，从而获得用于杂交研究的有义RNA和反义RNA。一种可以替代体外转录来获得连续标记的RNA探针的方法是标记分子的5'末端。这种5'末端标记方法一般被用于激酶反应；它具体是指将ATP的γ磷酸转移到RNA或DNA的5'-OH底物上（正向反应）。正向激酶反应比用5'磷酸取代的交换反应更有效。
合成3'末端标记的探针会涉及到向任一DNA的3'末端添加核苷酸。DNA 3'末端标记通常由末端转移酶催化。通过向3'-OH末端添加dNTP来标记单链和双链DNA分子。RNA也可以用poly（A）聚合酶来进行3'末端标记。这种酶原本就可以让异核RNA聚腺苷酸化，催化AMP的掺入。同位素标记需要用到α标记的ATP前体。除了适用于RNA探针合成外，poly（A）聚合酶还可将天然的poly（A）-mRNA和其他RNA聚腺苷酸化，使得oligo（dT）引物介导的cDNA合成可以进行。
◆探针在科研中的应用
在Northern印迹中，通过凝胶电泳将待测的RNA分离。然后将分子转移到膜上和标记探针一起温育。互补序列的杂交使得RNA的靶序列变得直观。Southern印迹涉及到将DNA分离和转移到膜上。然后将膜与标记好的DNA探针一起温育。互补序列的杂交使得DNA靶序列变得直观。涉及到ISH和FISH实验的其他应用，可以在细胞和组织中定位RNA或DNA靶序列。这种技术是用培养后的细胞或组织切片样品来进行杂交，从而检测出目的基因或靶序列。处理后的细胞或组织会把内源核酸固定在适当位置，但可用作与标记探针杂交和检测。
图2. Enzo Life Sciences可以提供一整套的原位杂交解决方案，能够满足标记，杂交和检测的一切需要。
单细胞分析技术的进步为看似相同的细胞群的表型和功能异质性提供了新的见解。近年来，关于分析和理解RNA在单细胞水平表达的技术发展迅速。
Enzo Life Sciences在提供DNA和RNA标记技术方面是全球公认的领导者，在开发用于基因表达研究的生物素和荧光标记核苷酸探针方面拥有多项关键专利。我们可以提供一系列产品来满足基因组学研究的需求。有关合成标记DNA的简单有效方法，请查看我们关于缺口平移DNA标记试剂盒以及SEEBRIGHT® 荧光染料-dUTP和烯丙胺-dUTP的清单。对于Enzo的任何产品有任何问题和疑虑，Enzo的技术支持团队将随时为您提供帮助。
◆产品列表
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产品编号 |
产品名称 |
规格 |
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ENZ-GEN111-0050 |
Nick translation DNA labeling system 2.0 |
50 tests |
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ENZ-42861 |
Allylamine dUTP |
2.5 μmol |