2019诺奖化学奖会给生物学家吗 这种DNA验证技术呼声高(2)

1981年布瑞特（Burette）又成功地将SDS-PAGE胶中的蛋白质转印到膜上进行免疫学分析（如抗原抗体结合、蛋白质与配基结合等），继Alwine之后，Burette称这一技术为Western印迹法。蛋白印迹法是一项广泛用于检测细胞或组织提取物中蛋白表达水平的技术。这项技术借助抗体与目的蛋白的结合作用，测量生物样品中的蛋白质水平。

这样一来，在印迹电泳这个家族中，仅缺一个Eastern印迹法。后来有人提议将IEF胶（即等电聚焦电泳）中的蛋白质转印到膜上的技术称为Eastern印迹法，但这一建议并未被广泛接受。Eastern印迹法是一种检测蛋白质翻译后修饰的技术，其检测目标是蛋白质上特定的修饰基团或部位，如脂肪酸链、糖基、磷酸化的氨基酸等等。在Eastern印迹法的实验中，通常要先用2D电泳将蛋白质分离，然后转到膜上，再用特异的探针去检测。蛋白质的翻译后修饰是蛋白质执行功能过程中普遍存在的调控手段。

在印迹电泳技术中，萨瑟恩作为开创者、先行者发明的技术，衍生出人们对于DNA、RNA、蛋白质等生命活动的基本分子物质的快速、准确、灵敏的检测方法，引领了“‘南’者为大、号令四方”的研究探索次序和格局。

不仅如此，人们还举一反三，实现了菌落上的定位检测。用类似的方法将生长在琼脂培养基上的菌落做成复制皿后再转移到硝酸纤维纸上变性并与特定的放射标记的探针杂交，可以筛选出带有特定DNA片段的菌落，这种技术称为菌落杂交，又称原位杂交。

菌落杂交，是因为生长在培养基平板上的菌落或噬菌斑按照其原来的位置不变地转移到滤膜上，并在原位发生溶菌、DNA变性和杂交作用。这种方法对于从成千上万的菌落或噬菌斑中鉴定出含有重组体分子的菌落或噬菌斑具有特殊的实用价值。

DNA芯片使基因测序效率提升千万倍

诺贝尔奖的授予是为了表彰对人类做出最重大贡献的人，迄今为止，Southern杂交技术依旧活跃在生命科学研究的最前沿，并逐步走出实验室走进临床，用于疾病的诊断和检测。

最新的研究论文显示，科研人员利用Southern杂交技术对人类的线粒体DNA进行定量。在单个细胞中线粒体DNA基因组是整体基因组的“沧海一粟”，这使得定量检测十分困难。

量少却至关重要，线粒体DNA的缺失或突变往往是致命的，例如，在某些核苷类逆转录酶抑制剂治疗的人类免疫缺陷病毒感染患者中，线粒体毒性和线粒体DNA缺失也已报道。因此，用进一步发展的Southern印迹法来估计人类基因组DNA样品中的线粒体DNA含量十分重要。迄今为止，Southern杂交技术仍旧是兼顾稳、准、快的不可替代的DNA检测技术。“Southern杂交技术已成为检测特定DNA片段的经典方法之一。此法快速、准确、灵敏，目前已经广泛地应用于医学、病毒学、转基因动植物鉴定、动物疾病诊断以及DNA指纹分析等方面的研究。”新疆大学生命科学与技术学院教授马正海等在相关技术的改进方面做了探索总结的工作，使得该技术的实现更加便利。

Southern印迹法的常青不衰还体现在萨瑟恩本人不间断的科研生涯中。资料显示，在发明了著名的Southern印迹杂交之后，他从英国医学研究理事会（MRC）来到牛津大学，在特殊的玻璃表面通过有效的组合化学方法合成了特定寡核苷酸序列，该方法最终发展成为DNA芯片。1996年，萨瑟恩建立了牛津基因技术公司（OGT），主要进行高通量的核酸分析工作。

DNA芯片技术已经称为现代生命科学仪器设备绕不开的必备组件，使得检测效率实现了千万倍的提升，也使得基因测序、精准医疗的成本大大降低，有望普惠大众。