葡萄糖激酶基因启动子－30位点PCR扩增的实验条件研究

【摘要】为确定PCR(聚合酶链反应)扩增葡萄糖激酶基因启动子区，对影响PCR的实验因素进行了系统研究。研究结果表明：最佳引物浓度为0.3μmol/L；以1U 酶量效果最满意；最适dNTP浓度为167μmol/L；最适Mg2+浓度为1.5mmol/L。以上参数偏离最适条件将会导致实验失败。
【关键词】聚合酶链反应  基因 扩增条件
        聚合酶链反应（PCR）的开发是用来分析基因失调、恶性疾病和许多感染性疾病。为了避免由于不适合的反应条件导致的错误结果，在一种方法应用于临床常规实验之前要对影响反应结果的因素进行研究。本文就从白细胞中提取的基因组DNA作为模板，研究了应用PCR方法扩增葡萄糖激酶基因的最适实验条件，以便进而研究其与2型糖尿病发生的关系。现以正常人的基因为对象，报告如下。 
        1 材料和方法
        1.1 材料
        主要仪器：PE9600基因扩增仪；BIO-RAD Power Pac 3000型电泳仪；Mini-PROTEIN Ⅱ型电泳槽及Gel Doc 1000紫外图像分析系统；TJ－6型低温离心机；430 pH计；p10, p100微量加样器。
主要试剂：5O D 260的寡核苷酸引物；100m m ol/L的dNTP；低熔点琼脂糖；5U/μl的Taq酶。
        1.2 方法
        模板的准备：本文使用的模板是从人体白细胞中应用酚/氯仿/异戊醇提取的基因组DNA [1]。提取的模板用100μl TE缓冲液，60℃加热10－15分钟溶解后，-20℃冰冻保存。
        目的片段的扩增：寡核苷酸引物根据文献报道设计：上游引物为5’-CAAGGCGATTGAGTGGTCACCATG-3’，下游引物为5’-GACTGTGTCTCTCACATCCTAGCC-3’，扩增片段长度为258个碱基。反应体系中模板1μl，10×缓冲液3μl，加双蒸水至30μl条件不变，分别变化Taq酶、dNTP、引物、Mg 2+的浓度，按94℃预变性5min，后94℃1min，60℃1min，72℃1min进行35个循环，最后72℃延伸5min。用2％琼脂糖凝胶电泳，透射式紫外灯下观察扩增产物片段。 
        2 结果
        2.1 PCR实验条件
        2.1.1通常PCR实验的酶用量范围为0.5U-2U。其他扩增条件不变的情况下设定系列Taq酶量0.5～5U之间。
结果表明，均可以扩增出目的DNA，产物量之间并无差异，但5U时出现非特异性扩增。为了使以后扩增更加有效，选择Taq酶量为1U。
        2.1.2通常引物的浓度常用的范围为0.1-1μmol/L。高浓度的引物可能会引起反应的错配或非特异性产物。其他扩增条件不变的情况下设定系列引物浓度，范围设计在0.1～1μmol/L的浓度之间。结果表明，均有产物扩出，引物二聚体的浓度依次增加，但引物浓度超过0.3μmol/L时产物量接近最高而二聚体的浓度相对低；当到达1μmol/L时二聚体明显过剩，产物量反而降低；选择引物二聚体较少而产物量高时的引物浓度0.3μmol/L为最佳浓度。