rna探针是一类很有前途的核酸探针,由于rna是单链分子,所以它与靶序列的杂交反应效率极高。早期采用的rna探针是细胞mrna探针和病毒rna探针,这些rna是在细胞基因转录或病毒复制过程中得到标记的,标记效率往往不高,且受到多种因素的制约。这类rna探针主要用于研究目的,而不是用于检测。例如,在筛选逆转录病毒人类免疫缺陷病毒(hiv)的基因组dna克隆时,因无dna探针可利用,就利用hiv的全套标记mrna作为探针,成功地筛选到多株hiv基因组dna克隆。又如进行中的转录分析(nuclearrunontranscrip-tionassay)时,在体外将细胞核分离出来,然后在α-32p-atp的存在下进行转录,所合成mr-na均掺入同位素而得到标记,此混合mrna与固定于硝酸纤维素滤膜上的某一特定的基因的dna进行杂交,便可反映出该基因的转录状态,这是一种反向探针实验技术。
近几年体外转录技术不断完善,已相继建立了单向和双向体外转录系统。该系统主要基于一类新型载体psp和pgem,这类载体在多克隆位点两侧分别带有sp6启动子和t7启动子,在sp6rna聚合酶或t7rna聚合酶作用下可以进行rna转录,如果在多克隆位点接头中插入了外源dna片段,则可以此dna两条链中的一条为模板转录生成rna。这种体外转录反应效率很高,在1h内可合成近10μg的rna产生,只要在底物中加入适量的放射性或生物素标记的ntp,则所合成的rna可得到高效标记。该方法能有效地控制探针的长度并可提高标记物的利用率。
值得一提的是,通过改变外源基因的插入方向或选用不同的rna聚合酶,可以控制rna的转录方向,即以哪条dna链以模板转录rna。这种可以得到同义rna探针(与mrna同序列)和反义rna探针(与mrna互补),反义rna又称crna,除可用于反义核酸研究外,还可用于检测mrna的表达水平。在这种情况下,因为探针和靶序列均为单链,所以杂交的效率要比dna-dna杂交高几个数量级。rna探针除可用于检测dna和mrna外,还有一个重要用途,在研究基因表达时,常常需要观察该基因的转录状况。在原核表达系统中外源基因不仅进行正向转录,有时还存在反向转录(即生成反义rna),这种现象往往是外源基因表达不高的重要原因。另外,在真核系统,某些基因也存在反向转录,产生反义rna,参与自身表达的调控。在这些情况下,要准确测定正向和反向转录水平就不能用双链dna探针,而只能用rna探针或单链dna探针。