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公司动态

【新品速递:GeneScope】探索荧光原位杂交技术的起源

2025-01-14

在分子生物学和遗传学的研究中,荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization, FISH)技术是一项革命性的进展。它不仅为我们提供了一种强大的工具来研究基因的结构和功能,还帮助我们深入理解染色体异常与疾病之间的关系。本文将带您穿越时间的长河,探索FISH技术的起源,以及它是如何发展成为现代分子生物学中不可或缺的一部分。

 

一、原位杂交技术的诞生

 

原位杂交(In Situ Hybridization, ISH)技术的概念最早可以追溯到20世纪60年代。1969年,科学家们首次报道了使用放射性标记的DNA探针进行原位杂交实验,这一技术使得研究人员能够在细胞或组织切片中定位特定的DNA序列。尽管这一技术在当时取得了一定的成功,但由于放射性同位素的安全性和处理难度,限制了它的广泛应用。

 

二、荧光标记的引入

 

到了20世纪70年代,随着非放射性标记技术的发展,特别是生物素和地高辛等标记物的出现,原位杂交技术开始变得更加安全和易于操作。然而,真正的转折点发生在80年代,当荧光标记技术被引入到原位杂交中,形成了我们现在所知的荧光原位杂交(FISH)技术。这一进步极大地提高了检测的灵敏度和多重性,使得在同一张切片上同时检测多个DNA或RNA序列成为可能。

 

三、FISH技术的发展

 

在90年代,随着荧光显微镜技术的进步和荧光染料的多样化,FISH技术迎来了快速发展期。研究人员开始利用不同颜色的荧光染料来标记不同的探针,从而在同一张切片上进行多重FISH实验。这使得FISH技术在染色体异常检测、癌症研究和基因表达分析等领域得到了广泛应用。

 

进入21世纪,随着基因组学和个性化医疗的发展,FISH技术的应用范围进一步扩大。现代FISH技术不仅能够检测染色体的数目和结构异常,还能够精确地定位基因在染色体上的位置,为疾病的诊断和治疗提供了重要信息。此外,FISH技术也被用于监测细胞周期、研究基因表达的动态变化,以及探索细胞分化和发育过程中的基因调控机制。

 

四、现代FISH技术的应用

 

荧光原位杂交技术从最初的概念到如今的广泛应用,经历了几十年的发展和完善。它不仅极大地推动了我们对基因和染色体的认识,还为疾病的诊断和治疗提供了强有力的工具。作为FISH技术的产品经理,我们自豪地见证了这一技术的成长,并期待它在未来的科学研究和临床应用中发挥更大的作用。随着技术的不断进步,我们相信FISH技术将继续为我们揭开生命奥秘的更多篇章。

 

五、不同原位杂交技术的区别

 

同位素原位杂交(Radioactive In Situ Hybridization, RISH)、地高辛原位杂交(Digoxigenin In Situ Hybridization, DIG-ISH)和荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization, FISH)都是用于检测和定位核酸序列的技术,但它们在标记物、检测方法和应用领域上有所不同。以下是这三种技术的实验周期和技术区别:

 

同位素原位杂交(RISH)

 

实验周期:

RISH的实验周期通常较长,因为涉及到放射性同位素的使用,包括标记探针的制备、杂交、洗涤、曝光等步骤。曝光时间可能需要几天到几周,取决于所使用的放射性同位素和信号的强度。

 

技术特点:

- 使用放射性同位素(如^32P或^35S)标记的探针;

- 高灵敏度和特异性,适合于低丰度mRNA的检测;

- 需要特殊的设备和安全措施来处理放射性物质;

- 结果通常通过放射自显影来可视化,不适合多重检测;

- 检测指标数量:RISH通常一次只能检测一个指标,即一个特定的核酸序列。这是因为放射性标记的探针只能与一个特定的互补序列结合,并且放射性信号的检测通常不适用于多重检测。

 

地高辛原位杂交(DIG-ISH)

 

实验周期:

DIG-ISH的实验周期相对较短,通常在几天内可以完成。步骤包括探针的标记、杂交、洗涤、酶标记的抗体检测和显色。

 

技术特点:

- 使用地高辛(DIG)标记的探针,这是一种非放射性的标记物;

- 通过酶联免疫吸附测定(ELISA)的原理,使用抗DIG抗体和酶(如过氧化物酶或碱性磷酸酶)进行信号放大和检测;

- 适合于组织切片和细胞的核酸检测;

- 结果通过显色底物来可视化,不适合多重检测;

- 检测指标数量:DIG-ISH同样主要限于一次检测一个指标。虽然可以通过改变探针和相应的抗体来检测不同的序列,但在一次实验中同时检测多个指标是不常见的。

 

荧光原位杂交(FISH)

 

实验周期:

FISH的实验周期也相对较短,通常在几天内可以完成。步骤包括探针的标记、杂交、洗涤和荧光信号的检测。

 

技术特点:

- 使用荧光标记的探针,如荧光素Cy3、Cy5;TSA染料等;

- 高灵敏度和多重检测能力,可以在同一样本中检测多个核酸序列;

- 结果通过荧光显微镜来可视化,适合于定量分析和图像分析;

- 需要避免光漂白和荧光信号的重叠;

- 检测指标数量:FISH技术在多重检测方面具有明显优势。通过使用不同颜色的荧光标记,可以在一次实验中检测多个核酸序列。例如,可以使用不同颜色的荧光探针来标记不同的染色体或基因,从而同时检测多个指标。理论上,FISH可以检测的指标数量只受限于荧光显微镜的检测能力和可用的荧光通道数量。现代的多重FISH技术,如光谱FISH(spectral FISH)和多色FISH,可以同时检测多达几十个不同的核酸序列。

 

总结

 

-灵敏度:RISH通常具有最高的灵敏度,适合于低丰度目标的检测;

-多重检测:FISH最适合于多重检测,可以同时检测多个核酸序列;

-安全性:DIG-ISH和FISH都是非放射性的,操作更安全,不需要特殊的放射性物质处理设施;

-可视化:FISH的结果可以直接通过荧光显微镜观察,而RISH和DIG-ISH需要额外的显影或显色步骤。

 

在选择技术时,需要考虑实验的具体需求,包括所需检测的指标数量、样本类型、实验成本和可用设备等因素。

 

【小爱新品好物速递】

 

原位杂交(in situ hybridization)技术已经被广泛应用于检测目标蛋白或DNA分子在细胞或组织切片上的位置和数量,但对于大部分目标RNA分子的检测,传统方法由于特异性和灵敏度无法兼顾,通常无法得到好的检测结果。

 

GeneScope多色荧光核酸原位检测试剂盒利用创新的短片段探针组合设计和特别的茎环结构核酸蛋白级联信号放大系统,兼顾解决了特异性和灵敏度问题,可以在样本上原位检测低至1拷贝的目标核酸分子(如下图)。每一种待测核酸在反应中将被标记上辣根过氧化物酶,继而加上特定荧光底物后经酩胺催化反应被标记上该种特定波长的荧光分子,然后再进行下一轮标记反应。最多经过如此三轮反应即可分别标记3个通道荧光以检测三种核酸分子。整个实验大约需时6-10h。

 

 

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货号

名称

规格

abs500006

GeneScope多色荧光RNA原位检测试剂盒(单色)

40T

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GeneScope多色荧光RNA原位检测试剂盒(双色)

40T

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GeneScope多色荧光RNA原位检测试剂盒(三色)

40T

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GeneScope多色荧光DNA原位检测试剂盒(单色)

40T

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GeneScope多色荧光DNA原位检测试剂盒(双色)

40T

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GeneScope多色荧光DNA原位检测试剂盒(三色)

40T

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GeneScope细胞RNA荧光原位检测试剂盒(单色)

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GeneScope细胞RNA荧光原位检测试剂盒(双色)

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GeneScope细胞RNA荧光原位检测试剂盒(三色)

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GeneScope细胞RNA荧光原位检测试剂盒(四色)

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