PCR-DGGE实验技术在畜牧科学研究中的应用
2011-06-29浙江大学动物科学学院李晓燕肖英平洪奇华陈安国
浙江大学动物科学学院 李晓燕 肖英平 洪奇华 陈安国*
变性梯度凝胶电泳 (denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术是1979年由Fischer和Lerman提出用于检测DNA突变的一种电泳技术。Muzyer等(1993)将DGGE实验技术应用于土壤微生物区系的研究,并证实该技术在研究自然界微生物群落的遗传多样性和种群差异方面具有明显的优越性。近年来变性梯度凝胶电泳技术已得到迅速发展,被普遍应用于动物及人体微生物生态区系的研究(Pang等,2005)。随着畜牧科学的发展,DGGE结合PCR实验技术也广泛应用于动物科学研究中(何涛等,2008;吴高锋等,2008)。本文就PCR-DGGE技术的基本原理、实验流程,优缺点及其在畜牧科学中的应用进行概述。
1PCR-DGGE实验技术基本原理及流程
DNA分子双螺旋结构是氢键和碱基的疏水作用共同作用的结果,温度、有机溶剂和pH等因素都可以使氢键受到破坏,导致双链变性为单链。变性梯度凝胶电泳技术是根据DNA在梯度变性胶中具有的解链特性,不同序列的DNA片段进行聚丙烯酰胺凝胶电泳时在各自相应的变性剂浓度(由尿素和甲酰胺组成的变性剂的浓度呈梯度上升)下变性从而分离。用PCR-DGGE技术研究微生物群落结构时,从混合菌群中提取总DNA,通过PCR扩增出细菌16S rDNA或18S rDNA基因的部分序列,得到片段大小相同但序列不同的目的片段混合物,在变性凝胶中进行电泳,双链DNA序列迁移到变性凝胶的一定位置并达到其解链温度时,即开始部分解链,解链程度越大,迁移阻力越大,DNA分子的迁移速度随之减小,当产生的迁移阻力与电场力相平衡时,具有不同序列的DNA片段就停留在凝胶的不同位置,形成相互分开的条带图谱 (何涛等,2008;……
