鳥槍法

直接從生物細胞基因組中獲取目的基因最常用的方法是“鳥槍法”，又稱“散彈槍法”。“鳥槍法”是將基因組按染色體分開後，將它全部打亂，切成碎片，進行隨機測序，測序後再將它們拼接起來。它的好處是速度快，在很短的時間裡就能拿到生物細胞基因組(例如人類基因組95% 的序列)。該法的思路獨特，好像樹林裡停了一大群鳥，很多人亂槍射擊，在很短的時間內，就可以將林子中的大部分鳥打中。“鳥槍法”又有點類似人們玩的拼圖遊戲。拼圖遊戲是將一個完整的畫面分成雜亂無章的碎塊,然後重新拼裝復原。而“鳥槍法”則是先將整個基因組打亂，切成隨機碎片，然後測定每個小片段序列，最終利用計算機對這些切片進行排序和組裝，並確定它們在基因組中的正確位置。

鳥槍法是將目的DNA隨機地處理成大小不同的片段，再將這些片段的序列連線起來的測序方法，屬於第一代測序技術。

基本介紹

• 中文名：鳥槍法
• 外文名：Shotgun method
• 目的：DNA隨機地處理成大小不同的片段
• 用途：測定微生物基因組序列

英文

Shotgun method

用途

“鳥槍法”最初主要用於測定微生物基因組序列。近年來，生物天才文特爾（Craig Venter）及其公司美國塞萊拉公司先後利用改進的全基因組“鳥槍法”完成了果蠅和人類基因組的測序工作，證明了它在測定大基因組上的可行性和有效性。

大致步驟

1.使用限制性核酸內切酶（簡稱限制酶）將帶有目的基因的DNA鏈切成若干小段。

2.再使用DNA連線酶將其整合到載體的基因中,並使其表達。

3.如果在某個細胞中得到了目的產物,就說明整合到該細胞中的DNA片段就是所需要的DNA片段。

特點

“鳥槍法”優點是速度快，簡單易行，成本較低。但用它來測序，最終排序結果的拼接組裝不太容易。中國科學家設計出了一種序列組裝軟體，能有效克服“鳥槍法”全基因組測序組裝過程中的困難。

在研究中，他們首先在整個水稻基因組上生成許多已知長度的DNA（脫氧核糖核酸）切片，然後使它們按DNA序列的重合區域進行排列。這些切片數量足以覆蓋水稻基因組4次。科學家們接著確定每個切片的鹼基對序列，並用電腦程式將其組裝成更長的片段，然後將這些片段排序、裝配成10萬多個被稱為支架的更大組件。

他們設計出的軟體重點是通過支架水平上的接近來進行組裝，並採取了獨特的重複序列處理算法，可識別並暫時禁止占水稻基因組約40%的重複序列。這樣做的好處是既能減少計算量，又最大限度降低了錯誤拼接的可能性。

美國珀杜大學植物遺傳學家貝內特澤恩評價說，中國科學家的水稻基因組計畫，“提供了一個有關鳥槍測序法速度和效率的極好範例”。

限制

真核生物在基因表達時，結構基因中的內含子不能指導蛋白質的合成。所以真核生物的目的基因不能用“鳥槍法”獲得。

“鳥槍法”是一種由生物基因組提取目的基因的方法。首先利用物理方法(如剪下力、超音波等)或酶化學方法(如限制性內切核酸酶)將生物細胞染色體DNA切割成為基因水平的許多片段，繼而將這些片段與適當的載體結合，將重組DNA轉入受體菌擴增，獲得無性繁殖的基因文庫，再結合篩選方法，從眾多的轉化子菌株中選出含有某一基因的菌株，從中將重組的DNA分離、回收。

這種方法也就是套用基因工程技術分離目的基因，其特點是繞過直接分離基因的難關，在基因組DNA文庫中篩選出目的基因。可以說這是利用“溜散彈射擊”原理去“命中”某個基因。由於目的基因在整個基因組中太少太小，在相當程度上還得靠“碰運氣”，所以人們稱這個方法為“鳥槍法”或“散彈槍”實驗法。

相關

真核生物基因大都由有編碼功能的序列——外顯子和無編碼功能的序列——內含子，兩者比例為1：4構成。鳥槍克隆法在基因組DNA文庫中篩選到的目的基因，與染色體中的天然基因是一樣的，含有內含子，在結構基因兩端的連線區還有轉錄調控序列片段，即調節基因。這樣的基因可供基因表達的調控分析。因為有內含子的存在，這樣獲得的結構基因不宜在原核宿主組織中表達。所以，要獲得真核生物的目的基因，準確的說要獲得真核生物目的基因的編碼序列，不宜用鳥槍法。