细胞分子生物学技术之原位杂交技术

细胞分子生物学是一门将分子生物学的概念与技术引进细胞生物学，可在分子水平上探索细胞的基本生命规律的科学。原位杂交公司提供的原位杂交技术是细胞分子生物学领域应用较为广泛的实验技术之一，它可在细胞涂片、组织切片以及分裂中期染色体带中检测DNA或RNA。原位杂交技术不仅可以用于癌基因、抑癌基因和各种功能基因在转录水平的表达和变化的检测，还可以用于基因在染色体上的定位和检测染色体的变化等。
原位杂交技术首先是在光学显微镜水平上发展起来的，放射性同位素标记的探针与样品中的DNA或RNA杂交后，用显微放射自显影的方法显示杂交物的存在部分，或用荧光素标记的探针进行杂交，在荧光显微镜下直接显示与探针杂交的核酸存在部位。细胞、组织或染色体的原位杂交可以对已知序列的DNA或RNA片段标记上可识别或可检测的标记物，再与细胞、组织或染色体中的核酸进行分子杂交。
1、原位杂交技术的主要内容
（1）原位PCR（Insitu PCR）
原位杂交公司提供的原位PCR技术是在细胞（爬片、甩片或涂片）或组织（石蜡、冰冻切片）上直接对靶基因片段进行扩增，通过掺入标记基团直接显色或结合原位杂交进行检测的方法。该技术是一项将原位杂交细胞定位和PCR的高灵敏度相结合的技术，使得靶基因检测有了极大的改进。
（2）荧光原位杂交技术（FISH）
FISH技术也是一项广泛包括在原位杂交公司的服务内容中的一项技术，该技术是一种非放射性分子遗传学实验技术。FISH技术的原理是将直接与荧光素结合的寡聚核苷酸探针或采用间接法用生物素、地高辛等标记的寡聚核苷酸探针与变性后的染色体、细胞或组织中的核酸按照碱基互补配对原则进行杂交，经洗涤后直接检测或通过免疫荧光系统检测，最后在荧光显微镜下显影。FISH技术具有①安全、快速、灵敏度高；②探针能较长时间保存；③多色标记，简单直观；④可用于中期染色体及间期细胞的分析；⑤可应用于新鲜、冰冻或石蜡包埋标本，穿刺物以及脱落细胞等多种物质的检测等优点。
CRO公司美迪西在分子生物学、细胞生物学、体外生物学、结构生物学等生物学领域具有丰富广泛的经验，通过酶水平、细胞水平测定等技术平台帮助客户进行化合物筛选及化合物特性、作用机制及生物标记物分析等研究，保证了客户项目的有力实施，帮助客户推进药物研发的进程。
（3）多彩色荧光原位杂交技术（mFISH）
多彩色荧光原位杂交是一门新兴的分子细胞遗传学技术，它用几种不同颜色的荧光素单独或混合标记的探针，进行原位杂交。该技术同时能检测间期细胞或中期细胞中的几个特异核酸序列，为分析癌症遗传不稳定性提供了一种简便、快速、可靠的方法，并广泛应用于物理图谱绘制、致突变研究、肿瘤病理学和产前诊断。
（4）基因组原位杂交技术（GISH）
该技术可以鉴定植物多倍体物种起源、杂种亲本染色体来源和组成，分析栽培种与其近缘野生种的亲缘关系，研究减数分裂染色体行为等。GISH技术主要是根据物种DNA同源性差异实现，在农作物等的杂交育种上运用较广，而在生物医药研发领域运用较少。
2、原位杂交在检测基因表达上的应用
（1）原位杂交技术可检测不同基因在肠上皮表达情况
研究者研究了原位杂交技术在小鼠肠上皮具有潜在功能的目标基因筛选中的应用[1]。方法是应用原位杂交技术对小鼠小肠和结肠冰冻切片标本分别用标记的Clca4、Esam、Clca1、Rgmb探针进行检测。结果发现原位杂交技术检测出Clca4与Esam基因主要表达在小肠中，Clca1基因在小肠中的表达量高于结肠，而Rgmb基因在小肠和结肠中均高表达。因此原位杂交技术可以检测出不同基因在肠上皮的表达情况，该技术可以成为基因表达的定性与半定量研究手段，为肠上皮潜在功能基因的研究提供重要的筛选依据。
（2）原位杂交技术与人脑胶质瘤有关的基因表达上的研究
研究者采用原位杂交技术探讨了CXCR7蛋白及CXCR7mRNA的表达水平与人脑胶质瘤病理分级之间的关系[2]。方法是采用SP免疫组织化学及原位杂交方法检测60例胶质瘤肿瘤组织以及30例非肿瘤脑组织中CXCR7蛋白、CXCR7mRNA及的表达。结果发现CXCR7蛋白、CXCR7mRNA的阳性表达随着胶质瘤的病理分级升高而递增，与其发生、发展密切相关。
3、原位杂交技术的主要应用及优点
（1）原位杂交技术的主要应用
①细胞特异mRNA转录的定位，用于基因图谱、基因表达和基因组进化的研究；
②感染组织中病毒DNA/RNA的检测和定位；
③癌基因、抑癌基因和各种功能基因在转录水平的表达和变化的检测；
④基因在染色体上的定位和检测染色体的变化；
⑤间期细胞遗传学的研究；
⑥疾病的基因变化的研究。
（2）原位杂交技术的优点
①分子杂交的特异性强、灵敏度高，同时又有组织细胞化学染色的可见性；
②既可用新鲜组织，又可用石蜡包埋组织作回顾性研究。
③所需样本量少，可用活组织细针穿刺和细胞涂片；
④应用范围广泛，可对特定的基因(如癌基因、病毒基因)DNA、mRNA的表达进行定位、定性和定量、组织细胞分布和杂交电镜的亚细胞定位研究。
[1]原位杂交技术在肠上皮功能基因筛选中的应用[J].
[2]CXCR7在人脑胶质瘤中的表达及意义[J].

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