影响分子杂交仪杂交反应的因素有很多,以下是一些主要方面:
核酸探针的性质
长度:一般来说,探针长度在 10 - 50 个碱基之间时,杂交效率较高。过长或过短的探针都可能影响杂交的特异性和灵敏度。
浓度:探针浓度过高可能会导致非特异性结合增加,过低则会使杂交信号减弱,合适的探针浓度需要通过预实验来确定。
标记物:不同的标记物对杂交反应有不同的影响。例如,放射性标记的探针灵敏度高,但存在放射性污染问题;非放射性标记如生物素、地高辛等标记的探针,虽然操作相对安全,但灵敏度可能稍低,且标记过程可能会影响探针的活性。
杂交温度:温度是影响杂交反应的关键因素之一。一般情况下,DNA - DNA 杂交的温度在 65 - 75℃,RNA - DNA 杂交的温度在 70 - 80℃。温度过高会使核酸分子变性,破坏碱基对之间的氢键,导致杂交无法进行;温度过低则会使杂交速率减慢,且可能增加非特异性结合。
杂交时间:杂交时间过短,探针与靶核酸未能充分结合,会导致杂交信号弱;杂交时间过长,可能会增加非特异性结合,还可能使已结合的探针发生解离。通常杂交时间在 12 - 24 小时较为合适,但具体时间也需根据实验情况进行优化。
离子强度:溶液中的离子强度对杂交反应有重要影响。适当的离子强度可以稳定核酸双链的结构,促进探针与靶核酸的结合。一般来说,高离子强度有利于杂交反应的进行,但过高的离子强度可能会导致非特异性结合增加。常用的杂交缓冲液中含有一定浓度的氯化钠、柠檬酸钠等盐类,以维持合适的离子强度。
pH 值:杂交反应通常在 pH 值为 7.0 - 8.5 的缓冲液中进行。pH 值过高或过低都会影响核酸分子的电荷状态和结构稳定性,进而影响杂交反应的效率和特异性。
靶核酸的性质
浓度:靶核酸浓度过低会使杂交信号减弱,过高则可能导致杂交过于复杂,难以准确分析结果。
复杂性:如果靶核酸是复杂的基因组 DNA,可能需要进行预杂交以封闭非特异性结合位点,否则容易出现非特异性杂交信号。此外,靶核酸的二级结构也会影响杂交效率,一些具有复杂二级结构的区域可能需要进行变性处理或使用特殊的杂交条件来促进杂交。
杂交液的组成:杂交液中除了包含探针、盐类、缓冲剂等基本成分外,还可能添加一些其他物质,如甲酰胺、硫酸葡聚糖等。甲酰胺可以降低杂交温度,有利于保护核酸的结构和活性;硫酸葡聚糖可以增加核酸分子的局部浓度,促进杂交反应的进行。
