在生物學和醫學研究中,原位雜交(in situ hybridization)是一種常用的技術,用于檢測DNA或者RNA作為探針與其互補的另一條鏈在細菌或其他真核細胞中的位置。
什么是原位雜交?
原位雜交(in situ hybridization)是指將特定標記的已知核酸序列作為探針,與細胞或組織切片中核酸進行雜交,從而對特定核酸序列進行精確定量定位的過程。
原位雜交可以在細胞標本或組織標本上進行。
在原位雜交實驗中,探針核酸如若與細胞或組織切片中核酸進行結合,需要精準的控制溫度的變化。

原位雜交的步驟
1、制備探針:原位雜交的第一步是制備探針。探針是一段DNA序列,可以與目標DNA序列互補配對;
2、制備樣品:樣品可以是細胞、組織或染色體;
3、雜交:探針與樣品中的目標DNA序列互補配對。雜交可以在液相中進行,也可以在固相中進行。液相雜交需要在高溫下進行,以便探針可以與目標DNA序列雜交。固相雜交需要在低溫下進行,以便探針可以與目標DNA序列雜交;
4、洗滌:需要將未雜交的探針從樣品中洗掉,以便檢測;
5、檢測:需要檢測探針是否與目標DNA序列雜交。
原位雜交的應用
1、細胞特異性mRNA轉錄的定位,可用于基因圖譜,基因表達和基因組進化的研究;
2、感染組織中病毒DNA/RNA的檢測和定位,如EB病毒mRNA、人類乳頭狀瘤病毒和巨細胞病毒DNA的檢測;
3、癌基因、抑癌基因及各種功能基因在轉錄水平的表達及其變化的檢測;
4、基因在染色體上的定位;
5、檢測染色體的變化,如染色體數量異常和染色體易位等;
6、分裂間期細胞遺傳學的研究,如遺傳病的產前診斷和某些遺傳病基因攜帶者的確定,某些腫瘤的診斷和生物學劑量測定等。
原位雜交過程中的關鍵
為了提高原位雜交的成功率可以采取以下措施:
1、 挑取優勢菌落、選取新鮮的組織或者長勢好的細胞。實驗材料 的選用是直接影響原位雜交受否成功的關鍵;
2、 無菌操作。在生物安全柜或通風櫥中進行實驗操作,避免空氣中或其他雜菌的污染,提高原位雜交成功率;
3、 使用適當的儀器和設備進行精準控溫。在實驗過程中,需要37℃培養以及4℃長期貯放,也需要低豐度標記核酸的特異性擴增,直至獲得雜交反應的結果;

4、 抗生素的適配性。避免非特定標記核酸的雜交,減少原位雜交實驗中的誤差;
5、 硝酸纖維素膜使用質量好的。具有高蛋白結合能力和高機械強度、毛細管率與厚度一致、使用中不需要甲醇預濕等性能,獲得高特異性的抗體,增加原位雜交成功率。
柏恒科技PCR儀如何提高原位雜交的成功率?
1、 精準控溫。采用進口溫度循環器專用長壽命Peltier半導體模塊,控制溫度準確性小于0.1℃,精確把控核酸在原位雜交時的溫度條件;
2、 采用平板式模塊。為平面式鋁質模塊設計,可以平鋪放置平皿或載玻片,有利于溫度的均勻性;
3、 優秀的溫控系統。基于優秀的算法,準確計算出每刻的溫度的細微波動,然后進行修正,保持為所設溫度。
結論
原位雜交的成功與否盡管受很多因素的影響,但是我們可以通過專業知識以及操作來減少或避免,避免可以采取以下措施:
1、選取單一菌落;
2、配制試劑時,減少稱量或量取時的誤差;
3、優化實驗條件;
4、使用合適的儀器來精準控溫;(如GE4T智能原位基因擴增儀)
5、減少與空氣接觸,避免污染。
這些都有助于提高實驗的成功率,減少了實驗的繁瑣操作,并且還為我們提供精確的科研數據。