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如何在基因中选择合适的转录本?

2022.10.18
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zhaoqisun

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 一段基因的DNA序列,一般按从5’到3’的方向分别为:5’非编码区(图中黑色)、外显子(Exon,图中红色)与内含子(intron,图中浅蓝色)区、3’非编码区(图中黑色)等。而在从DNA转录到mRNA的过程中,其中的内含子会被剪切掉、而外显子区再次重新连接起来,最终形成的序列就是mRNA序列了。

    但是要注意的是:剪切——重组合的方式并不是唯一的。有时所有的外显子会按原来的次序依次连接,但有时也会跳过某几段、余下的几个连接,这样最终得到的mRNA序列往往会有不同的版本。下图中,由同一段DNA序列就得到了4个不同的mRNA序列。这种情况我们一般称之为“不同剪切”,或者“不同转录本”,即transcript variant。每个转录本的序列可能不同,长度也不同。见下图。
    转录本的序列

    一个基因的每个转录本都有唯一的编号。比如以人的insulin like growth factor 1(IGF1)基因为例,我们在NCBI中查找,会发现它有下面这么多的转录本。见下图:

    我们会发现有些编号是NM开头,有些则是XM开头。理论上每一个序列都可能存在。

    但这里有个小窍门:一般研究得比较多的、资料比较成熟的转录本,往往是NM字头,同时它所对应的氨基酸序列是NP字头(见上图)。而另有些XM字头的转录本,一般是仅在理论上存在、但实际上研究不多,而且其对应的氨基酸序列也是XP字头。如果你不确定到底选哪一个的话,选NM字头的转录本一般不会错。

    如果你要继续深入一步,“想设计一对引物能检测到这个基因所有的转录本”,这时你就要把所有转录本的序列一个不落的都查到,放在一起做比对,找到所有序列的共有区域(同源性100%),在这个区域内设计引物。这样所有的转录本都能被这一对引物PCR检测到。

    或者你的目的是“想设计一对引物只检测其中某一个转录本而不检测到其他转录本”,这时你也要按上述方法,不同的是要选择所有序列同源性最低的区域,针对你想要的那个转录本的序列设计引物,这样能保证这对引物只能匹配到你想要的那个转录本,而不会匹配到其他任何一个转录本。


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