列举并阐述五种研究蛋白质和DNA相互作用的方法。
 
【正确答案】研究蛋白质和DNA相互作用的方法主要有以下几种: (1)凝胶阻滞实验 凝胶阻滞实验又称DNA迁移率变动试验或条带阻滞实验,是在体外研究DNA与蛋白质相互作用的一种特殊的凝胶电泳技术。 原理:在凝胶电泳中,由于电场的作用,裸露的DNA分子向正电极移动距离的大小是同其分子量的对数成反比。如果某种DNA分子结合上一种特殊的蛋白质,那么由于分子量的加大它在凝胶中的迁移作用便会受到阻滞,于是朝正极移动的距离也就相应的缩短,因而在凝胶中出现滞后的条带。 (2)甲基化干扰实验 原理:是根据DMS(硫酸二甲酯)能够使DNA分子中裸露的鸟嘌呤(G)残基甲基化,而六氢吡啶又会对甲基化的G残基作特异性的化学切割,然后再进行凝胶电泳,最后作放射自显影,读片并分析结果。 (3)DNA pull down DNA pull down-MS是体外研究DNA与蛋白互作的有力工具。该技术将生物素标记的DNA片段结合在链霉素亲和磁珠上,再与细胞核蛋白孵育,纯化出与DNA片段互作的蛋白,洗涤洗脱得到的蛋白产物,做western-blot检测特定蛋白是否与靶DNA片段结合;做质谱鉴定即可筛选出与DNA片段可能互作的蛋白信息(如具体某个或某些转录因子/组蛋白等)。 原理:DNA pull down实验首先针对靶标区域设计DNA探针,探针经过脱硫生物素标记,跟偶联在磁珠上的链霉亲和素结合;细胞核提取物与磁珠-DNA探针孵育,纯化出与靶DNA片段结合的蛋白复合体,洗脱得到DNA片段的结合蛋白质。 (4)足迹实验 足迹实验是一种用来检测被特定转录因子蛋白质特异性结合的DNA序列的位置及其核苷酸序列结构的专门实验方法。 原理:当DNA分子中的某一区段同特异的转录因子结合之后便可以得到保护而免受DNaseⅠ酶的切割作用,而不会产生出相应的切割分子,结果在凝胶电泳放射性自显影图片上便出现了一个空白区,称为“足迹”。 (5)DNA竞争实验 原理:在DNA-蛋白质结合的反应体系中加入了超量的非标记的竞争DNA,如果它同探针DNA结合的是同一种转录因子蛋白质,那么由于竞争DNA与探针DNA相比是极大超量的,这样绝大部分转录因子蛋白质都会被竞争结合掉,而使探针DNA仍然处于自由的非结合状态,可以在电泳凝胶的放射自显影图片上就不会出现阻滞的条带;如果反应体系中加入的竞争DNA并不能同探针DNA竞争结合同一种转录因子,结果在电泳凝胶中的放射自显影图片上就会出现阻滞的条带。
【答案解析】