荧光原位杂交(FISH)实验:选DNA探针还是RNA探针?

在荧光原位杂交(FISH)实验中,探针的选择直接决定了检测的灵敏度、分辨率与实验效率。DNA 探针凭借稳定的化学特性与便捷的操作流程占据重要地位,RNA 探针则以单链结构带来的高杂交效率和高分辨率成为低丰度靶标检测的优选。二者并非简单的替代关系,而是需结合实验目的、靶标丰度、样本类型及成本预算综合考量的关键变量。明确两类探针的核心优势与适用场景,是提升 FISH 实验准确性、降低操作成本的首要前提,也为后续实验方案的优化奠定基础。

本文将总结两种探针的优势及适用场景以供大家参考,希望可以帮助到各位小伙伴们!

一、RNA探针:灵敏度高、分辨率强

RNA探针通常为单链结构,可使用Cy3、Fluorescein等荧光标记,或生物素标记,常用探针合成试剂盒品牌有Roche、百代生物等。相比DNA探针,RNA探针具有以下优势:

(1)高灵敏度:能够通过碱基互补RNA探针通常由单链RNA构成,配对与目标核酸序列高效结合,尤其在低丰度靶标的检测中表现突出。

其单链结构减少了二级结构形成的可能性,从而提高了杂交效率。例如,在荧光原位杂交实验中,RNA探针可更精准地定位至特定细胞或组织区域。

(2)高分辨率:RNA探针的分子量较小,穿透性更强,能够更深入地渗透至细胞或组织内部,实现更高分辨率的定位。这一特性在研究基因表达的空间分布时尤为重要,例如在胚胎发育或肿瘤微环境分析中。

(3)动态范围广:RNA探针可适用于从低拷贝到高拷贝靶标的检测其动态范围优于部分DNA探针。这一优势在转录组分析或病毒载量检测中具有实际应用价值。

二、DNA探针:稳定、简便、经济

DNA探针目前主要采用PCR法或随机引物法进行标记,但是随机引物法比较容易出现非特异性标记,因此PCR法更受推荐,特异性更强且操作方便,常用标记物如地高辛等。

(1)稳定性强DNA探针为双链结构,化学性质稳定,不易被RNA酶或DNA酶降解,适合长期保存和反复使用。例如,地高辛标记的DNA探针可在-20℃条件下保存数月甚至更久,而RNA探针需更严格的储存条件。

(2)操作简便DNA探针的制备流程相对简单,可通过PCR或随机引物法快速合成。

以地高辛标记试剂盒为例,BIOG试剂盒采用PCR法仅需微量模板(1ng~50ng)即可高效扩增标记相比于Roche随机引物法对模板的要求要更低,合成的探针纯度和产量更高一些。

(3)成本效益高DNA探针的制备成本通常低于RNA探针,且可大规模生产。结合地高辛标记试剂盒的性价比优势(如BIOG试剂盒),DNA探针在需要高通量检测的场景中更具经济性。

综上所述,荧光原位杂交(FISH)实验中 DNA 探针与 RNA 探针的选择,本质是对实验需求与探针特性的精准匹配。RNA 探针以高灵敏度、高分辨率及宽动态范围,在低丰度靶标检测、基因表达空间定位等场景中展现不可替代的价值;而 DNA 探针凭借强稳定性、简便操作流程与高成本效益,成为长期保存、高通量检测及常规核酸定位实验的理想选择。在实际研究中,既无需盲目追求某类探针的单一优势,也不能忽视实验目的对探针特性的核心需求,唯有基于靶标丰度、检测精度要求、样本处理条件及预算成本进行综合权衡,才能充分发挥FISH技术的检测潜力,为基因功能研究、疾病诊断及病理分析提供可靠的实验依据。

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