在分子生物學研究中,基因克隆和分子雜交的探針制備等操作常需分離與已知DNA序列鄰近的未知序列,TAIL-PCR又叫熱不對稱交錯PCR,能夠較好地解決上述難題。該技術(shù)通過3個嵌套的特異性引物分別和簡并引物組合進行連續(xù)的PCR循環(huán),利用不同的退火溫度選擇性地擴增目標片段,所獲得的片段可以直接用做探針標記和測序模板。
TAIL-PCR技術(shù)簡單易行,反應(yīng)靈敏,產(chǎn)物的特異性高,重復性好,能夠在較短的時間內(nèi)獲得目標片段,已經(jīng)成為分子生物學研究中的一種實用技術(shù)。經(jīng)改良過的TAIL-PCR成功地從突變體中克隆到外源插入基因的旁側(cè)序列,從而為啟動子的克隆提供了有效的新方法。
在利用特異引物和隨機引物進行PCR中一般有3種產(chǎn)物生成:
①由特異性引物和簡并引物擴增出的產(chǎn)物;
②由同一特異性引物擴增出的產(chǎn)物;
③由同一簡并引物擴增出的產(chǎn)物。
在TAIL-PCR反應(yīng)中,其中后2種目標產(chǎn)物可以通過以嵌套的特異性引物進行的后續(xù)反應(yīng)來消除。TAIL-PCR的基本原理是利用目標序列旁的已知序列設(shè)計3個嵌套的特異性引物(special primer,簡稱sp1,sp2,sp3,約20bp),用它們分別和1個具有低Tm值的短的隨機簡并引物(arbitrary degenerate prime,AD,約14bp)相組合,以基因組DNA為模板,根據(jù)引物的長短和特異性的差異設(shè)計不對稱的溫度循環(huán),通過分級反應(yīng)來擴增特異引物。TAIL-PCR共分3次反應(yīng)。
*次反應(yīng)包括5次高特異性、1次低特異、10次較低特異性反應(yīng)和12個熱不對稱的超級循環(huán)。5次高特異性反應(yīng),使sp1與已知的序列退火并延伸,增加了目標序列的濃度;1次低特異性的反應(yīng)使簡并引物結(jié)合到較多的目標序列上;10次較低特異性反應(yīng)使2種引物均與模板退火,隨后進行12次超級循環(huán)。經(jīng)上述反應(yīng)得到了不同濃度的3種類型產(chǎn)物:特異性產(chǎn)物①型和非特異性產(chǎn)物(②型和③型)。
第二次反應(yīng)則將*級反應(yīng)的產(chǎn)物稀釋1000倍作為模板,通過10次熱不對稱的超級循環(huán),使特異性產(chǎn)物被選擇地擴增,而非特異產(chǎn)物含量極低。第三次反應(yīng)又將第二次反應(yīng)的產(chǎn)物稀釋作模板,再設(shè)置普通的PCR反應(yīng)或熱不對稱超級循環(huán),通過上述3次PCR反應(yīng)可獲得與已知序列鄰近的目標序列。