20世紀(jì)60年代和70年代,科學(xué)家們一直致力于研究測定核酸序列的方法。最初使用的方法只能測定核糖核酸(ribonucleic acid,簡稱RNA),主要是轉(zhuǎn)移核糖核酸(transfer-RNA,簡稱tRNA)。tRNA分子的序列比較容易測定,一則因?yàn)樗逆溳^短,通常只有74-95個(gè)核甘酸(nucleotide),二則有可能分離單個(gè)tRNA分子,盡管有時(shí)也不很容易。
而脫氧核糖核酸(deoxynucleic acid,簡稱DNA)的情況卻大相徑庭。人染色體(chromosomal)DNA分子約含5千5百萬到2億5千萬個(gè)堿基對(basepairs,簡稱bp),遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于RNA分子。測定一個(gè)染色體DNA分子的全部核苷酸序列是一項(xiàng)艱巨的工作。即使可以將其分割成較小的片段,如何純化也是一個(gè)問題。一次實(shí)驗(yàn)中可以測定的最長片段約為500bp。由此推斷,要測定人類染色體DNA分子的全序列,就得將其分割成50萬個(gè)片段。顯然,如何把某個(gè)片段從這50萬個(gè)片段中分離出來,成了DNA序列測定問題的關(guān)鍵。
基因克隆(gene cloning)和多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,簡稱PCR)技術(shù)為DNA全序列測定帶來了福音。利用以上方法,從染色體中分離特定DNA片段的難題迎刃而解,快速高效的測序技術(shù)因此而產(chǎn)生。1977年,兩種基于鏈終止和化學(xué)降解的DNA測序法研究成功。這項(xiàng)技術(shù)略經(jīng)改善后,很快就被推廣到世界各國的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,成為80年代和90年代序列測定革命的基礎(chǔ),生物信息學(xué)(bioinformatics)也應(yīng)運(yùn)而生。
而脫氧核糖核酸(deoxynucleic acid,簡稱DNA)的情況卻大相徑庭。人染色體(chromosomal)DNA分子約含5千5百萬到2億5千萬個(gè)堿基對(basepairs,簡稱bp),遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于RNA分子。測定一個(gè)染色體DNA分子的全部核苷酸序列是一項(xiàng)艱巨的工作。即使可以將其分割成較小的片段,如何純化也是一個(gè)問題。一次實(shí)驗(yàn)中可以測定的最長片段約為500bp。由此推斷,要測定人類染色體DNA分子的全序列,就得將其分割成50萬個(gè)片段。顯然,如何把某個(gè)片段從這50萬個(gè)片段中分離出來,成了DNA序列測定問題的關(guān)鍵。
基因克隆(gene cloning)和多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,簡稱PCR)技術(shù)為DNA全序列測定帶來了福音。利用以上方法,從染色體中分離特定DNA片段的難題迎刃而解,快速高效的測序技術(shù)因此而產(chǎn)生。1977年,兩種基于鏈終止和化學(xué)降解的DNA測序法研究成功。這項(xiàng)技術(shù)略經(jīng)改善后,很快就被推廣到世界各國的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,成為80年代和90年代序列測定革命的基礎(chǔ),生物信息學(xué)(bioinformatics)也應(yīng)運(yùn)而生。