问答题

假设你想要分析在果蝇发育过程中基因的表达变化情况。为此,你从果蝇胚胎和成虫中分别提取了总mRNA,并针对果蝇发育过程中必需的基因Z的mRNA序列,利用特异识别该基因编码区中间部分的DNA标记探针进行了NorthernBlot杂交实验,结果如图2所示。

图2 Nerthern Blot实验利用识别基因Z的cDNA中间区域的探针进行杂交

随后,你又分别从果蝇胚胎和成虫中提取编码基因Z的相应蛋白质,然后用特异性识别该蛋白质Z的C-端区域的抗体进行Western Blot实验检测。这时候你奇怪地发现,在胚胎和成虫这两个不同发育阶段提取的样品中,只分别显示分子量大小一致的单一条带(如图3所示)。

【正确答案】

 A. (1) Northern Blot的定义

Northern Blot的中文名称是RNA印记杂交, 是指将电泳凝胶上的RNA片段变性后转移到硝酸纤维素膜上后, 再进行杂交的技术。Northern Blot是一种通过检测RNA的表达水平来检测基因表达的方法, 该方法可以检测到细胞在生长发育特定阶段或者胁迫或病理环境下特定基因表达情况。

(2) Western Blot的定义

Western Blot的中文名称是蛋白质印记杂交, 是指根据抗体与抗原可以结合的原理, 将电泳凝胶上的蛋白质片段变性后转移到硝酸纤维素膜上后, 再进行杂交的技术。 Western Blot可检测某特定抗原的, 现已广泛应用于基因在蛋白水平的表达研究、 抗体活性检测和疾病早期诊断等多个方面。

B. 我对上述实验结果的解释

通过对上述实验两组电泳的比对可知, 果蝇胚胎内应该存在两种分子量大小不同的蛋白质Z, 而实际的实验操作只能显示一种。 因此可以得知, 在Western Blot实验中, 未能找到合适的对蛋白质Z另一片段的杂交抗体, 因而电泳图中无法显示蛋白质Z的另一片段。

C. 改进的Western Blot实验方案

(1) 改进依据

影响免疫印迹成败的一个主要因素是抗原分子中可被抗体识别的表位性质。 所以, 在选择抗体(一抗) 时要考虑所选抗体是否能识别凝胶电泳后转印到膜上的变性蛋白, 是否会引起交叉反应。 第二个因素是蛋白原液中抗原的浓度。

因此在改进的实验方案中需要重新筛选一抗。

(2) 实验步骤

①蛋白样品的制备;

②SDS-PAGE电泳分离样品;

③将已分离的蛋白转移到尼龙或其他膜上, 转移后首先将膜上未反应的位点封闭起来以抑制抗体的非特异性吸附;

④用固 定在膜上的蛋白质作为抗原, 与对应的非标记抗体(一抗)结合(抗体制备利用抗原分子刺激机体, 使其产生免疫反应, 由机体的浆细胞合成并分泌能与抗原分子特异性结合的一组免疫球蛋白即为抗体) ;

⑤洗去未结合的一抗, 加入酶偶联或放射性同位素标记的二抗, 通过显色或放射自显影法测凝胶中的蛋白成分;

⑥结果观察、 分析。

【答案解析】