熒光原位雜交實驗方法原理步驟及注意事項
負70度思考2018-05-28
| 實驗方法原理 | 熒光原位雜交（Fluorescence in situ hybridization FISH）是一門新興的分子細胞遺傳學技術，是20世紀80年代末期在原有的放射性原位雜交技術的基礎上發(fā)展起來的一種非放射性原位雜交技術。目前這項技術已經(jīng)廣泛應用于動植物基因組結(jié)構(gòu)研究、染色體精細結(jié)構(gòu)變異分析、病毒感染分析、人類產(chǎn)前診斷、腫瘤遺傳學和基因組進化研究待許多領域。FISH的基本原理是用已知的標記單鏈核酸為探針，按照堿基互補的原則，與待檢材料中未知的單鏈核酸進行異性結(jié)合，形成可被檢測的雜交雙鏈核酸。由于DNA分子在染色體上是沿著染色體縱軸呈線性排列，因而可以探針直接與染色體進行雜交從而將特定的基因在染色體上定位。與傳統(tǒng)的放射性標記原位雜交相比，熒光原位雜交具有快速、檢測信號強、雜交特異性高和可以多重染色等特點，因此在分子細胞遺傳學領域受到普遍關注。
雜交所用的探針大致可以分類三類：1）染色體特異重復序列探針，例如α衛(wèi)星、衛(wèi)星III類的探針，其雜交靶位常大于1Mb，不含散在重復序列，與靶位結(jié)合緊密，雜交信號強，易于檢測；2）全染色體或染色體區(qū)域特異性探針，其由一條染色體或染色體上某一區(qū)段上極端不同的核苷酸片段所組成，可由克隆到噬菌體和質(zhì)粒中的染色體特異大片段獲得；3）特異性位置探針，由一個或幾個克隆序列組成。 探針的熒光素標記可以采用直接和間接標記的方法。間接標記是采用生物素標記DNA探針，雜交之后用藕聯(lián)有熒光素親和素或者鏈霉親和素進行檢測，同時還可以利用親和素-生物素-熒光素復合物，將熒光信號進行放大，從而可以檢測500bp的片段。而直接標記法是將熒光素直接與探針核苷酸或磷酸戊糖骨架共價結(jié)合，或在缺口平移法標記探針時將熒光素核苷三磷酸摻入。直接標記法在檢測時步驟簡單，但由于不能進行信號放大，因此靈敏度不如間接標記的方法。 |
| 實驗材料 | 人的MyoD1（MYF3)基因探針人外周血中期染色體細胞標本 |
| 試劑、試劑盒 | 指甲油甲酰胺氯化鈉檸檬酸鈉氫氧化鈉吐溫20 |
| 儀器、耗材 | 恒溫水浴鍋培養(yǎng)箱染色缸載玻片Nikon E-400熒光顯微鏡蓋玻片封口膜200μL移液器暗盒 |
| 實驗步驟 | 一、實驗材料準備
1. 實驗用具及材料 （1）20×SSC：175.3 g NaCl，88.2 g檸檬酸鈉，加水至1 000 mL（用10 mol/L NaOH調(diào)pH 至7.0）。 （2）去離子甲酰胺（DF）：將10 g混合床離子交換樹脂加入100 mL甲酰胺中。電磁攪拌30 min，用Whatman l號濾紙濾。 （3）體積分數(shù)70%甲酰胺/2×SSC：35 mL甲酰胺，5 mL 20×SSC，10 mL水。 （4）體積分數(shù)50%甲酰胺/2×SSC：100 mL甲酰胺，20 mL 20×SSC，80 mL水。 （5）體積分數(shù)50%硫酸葡聚糖（DS）：65℃水浴中融化，4℃或-20℃保存。 （6）雜交液：8 μL體積分數(shù)25%DS，20 μL 20×SSC混合。（或40 μL體積分數(shù)50% DS，20 μL 20×SSC，40 μL ddH2O混合）取上述混合液50 μL，與5 μL DF混合即成。其終濃度為體積分數(shù)10% DS，2×SSC，體積分數(shù)50% DF。 （7）PI/antifade溶液 PI原液：先以雙蒸水配置溶液，濃度為100 μg/mL，取出1 mL，加39 mL雙蒸水，使終濃度為2.5 μg/mL。Antifade原液：以PBS緩沖液配制該溶液，使其濃度為10 mg/mL，用0.5 mmol/L的NaHCO3調(diào)pH值為8.0。取上述溶液1 mL，加9 mL甘油，混勻。 PI/antifade溶液：PI與antifade原液按體積比1:9比例充分混勻，－20℃保存?zhèn)溆谩?/span> （8）DAPI/antifade溶液：用去離子水配制1mL/mg DAPI儲存液，按體積比1:300，以antifade溶液稀釋成工作液。 （9）封閉液I：體積分數(shù)5% BSA 3 mL，20×SSC 1 mL，ddH2O 1mL，Tween20 5 μL混合。 （10）封閉液II：體積分數(shù)5% BSA 3mL，20×SSC 1mL，goat serum 250 μL，ddH2O 750 μL，Tween20 5 μL混合。 （11）熒光檢測試劑稀釋液：體積分數(shù)5% BSA 1mL，20×SSC 1mL，ddH2O 3mL，Tween20 5μL混合。 （12）洗脫液：100 mL 20×SSC，加水至500 mL，加Tween20 500 μL。
二、實驗方法及步驟 1. 探針變性 將探針在75℃恒溫水浴中溫育5 min，立即置0℃，5～10 min，使雙鏈DNA探針變性。 2. 標本變性 （1）將制備好的染色體玻片標本于50℃培養(yǎng)箱中烤片2～3 h。（經(jīng)Giemsa染色的標本需預先在固定液中退色后再烤片）。 （2）取出玻片標本，將其浸在70～75℃的體積分數(shù)70% 甲酰胺/2×SSC的變性液中變性2～3 min。 （3）立即按順序?qū)吮窘?jīng)體積分數(shù)70%、體積分數(shù)90%和體積分數(shù)100%冰乙醇系列脫水，每次5 min，然后空氣干燥。 3. 雜交 將已變性或預退火的DNA探針10 μL 滴于已變性并脫水的玻片標本上，蓋上18×18蓋玻片，用Parafilm封片，置于潮濕暗盒中37℃雜交過夜（約15～17 h）。由于雜交液較少，而且雜交溫度較高，持續(xù)時間又長，因此為了保持標本的濕潤狀態(tài)，此過程在濕盒中進行。 4. 洗脫 此步驟有助于除去非特異性結(jié)合的探針，從而降低本底。 （1） 雜交次日，將標本從37℃溫箱中取出，用刀片輕輕將蓋玻片揭掉。 （2） 將已雜交的玻片標本放置于已預熱42～50℃的體積分數(shù)50%甲酰胺/2×SSC中洗滌3次，每次5 min。 （3） 在已預熱42～50℃的1×SSC中洗滌3次，每次5 min。 （4） 在室溫下，將玻片標本于2×SSC中輕洗一下。 （5） 取出玻片，自然干燥。 （6） 取200 μL復染溶液（PI/antifade或DAPI/antifade染液）滴加在玻片標本上，蓋上蓋玻片。 5. 雜交信號的放大（適用于使用生物素標記的探針） （1） 在玻片的雜交部位加150 μL封閉液I，用保鮮膜覆蓋，37℃溫育20min。 （2） 去掉保鮮膜，再加150 μL avidin-FITC于標本上，用保鮮膜覆蓋，37℃繼續(xù)溫育40 min。 （3） 取出標本，將其放入已預熱42～50℃的洗脫液中洗滌3次，每次5 min。 （4） 在玻片標本的雜交部位加150 μL封閉液II，覆蓋保鮮膜，37℃溫育20 min。 （5） 去掉保鮮膜，加150 μL antiavidin于標本上，覆蓋新的保鮮膜，37℃溫育40 min。 （6） 取出標本，將其放入已預熱42～50℃的新洗脫液中，洗滌3次，每次5 min。 （7） 重復步驟（1）、（2）、（3），再于2×SSC中室溫清洗一下。 （8） 取出玻片，自然干燥。 （9） 取200 μL PI/antifade染液滴加在玻片標本上，蓋上蓋玻片。 6. 封片 可采用不同類型的封片液。如果封片液中不含有Mowiol（可使封片液產(chǎn)生自封閉作用），為防止蓋片與載片之間的溶液揮發(fā)，可使用指甲油將蓋片周圍封閉。封好的玻片標本可以在-20～-70℃的冰箱中的暗盒中保持數(shù)月之久。 7. 熒光顯微鏡觀察FISH結(jié)果 先在可見光源下找到具有細胞分裂相的視野，然后打開熒光激發(fā)光源，F(xiàn)ITC的激發(fā)波長為490 nm。細胞被PI染成紅色，而經(jīng)FITC標記的探針所在的位置發(fā)出綠色熒光。 所用不同熒光材料的激發(fā)光和發(fā)射光波長及濾光鏡選擇 |
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