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生物实验的基本原理

作者：biobabble公众号-Y叔

挖出了一篇考研的时候写的总结，自己看了之后，感觉年轻时候，偶有所得，大有一副真理掌握在我手上啊，你们这群傻逼的二逼样！

几年前自己总结出来的，就两个字“标记”，可以概括大部分的生物学实验的基本原理。

这个方法，中国人民老早就在用了，八仙张果老成仙那段，张果老吃的人参精，就是因为被弄了根绣花针才被捉的，还有蓝色的葫芦娃，会隐身，小时候看的，记不清怎么被捉的，肯定也是被标记了。。

生物学实验都是些看不见，摸不着的东西，所以基本上都是使用这个方法，看不见的，我们拿看的见的去标记它，测不着的或者不好测的，拿可以测容易测的去标记它。很多的实验手段，其实最初都是很简单的，为了提高灵敏度和精度，不断改进，越来越烦琐，抑或者出现了一些分支。通常这时候，最初那个简单的，最根本的东西就被人所忘记。看到的尽是表面上的细节。至少现在的书太二了，本来基本上一样的实验，阐述原理的时候被描成了两样的东西。

同位素标记，荧光标记自不用说。芯片实验也是标记，array上的spot序列是已知的，它会跟什么基因杂交，也是已知的。我们并不知道会有什么基因表达，但是当抽提的东西，跟某个spot有杂交信号的时候，我们就知道某个基因有表达。这就是标记。还有我们需要知道表达的量，这个依然不好测。同样也是使用标记，用cy3或cy5来标记，通过检测荧光的强度，就知道了表达的量。

所有的杂交实验都是标记，southern blot, northern blot, western blot都是。不管是核酸还是蛋白，不管它是用什么介质。都是用一个已知的，去标记一个未知的。通过测已知来估计未知的东西。

跑胶的时候，拿去紫外灯光下看。同样也是因为标记。DNA我们是看不到的，但是在DNA下嵌入了EB，可以在紫外灯光下看到EB，所以我们也就看到DNA。

所有的切片，都是在做标记，不管是用于光镜还是电镜，其实电镜本身和光镜是没本质区别的，因为可见光的波长范围很有限，电子也是一种波，成像原理是一样的，只是我们不能直接看到而已。使用电子是为了突破可见光的局限而已，使用光镜需要对细胞进行染色，使用电镜也是一样，不过染的不是染料，而是金属。

测蛋白，用考马斯亮蓝染。在280nm有吸收，那是因为苯环的共轭电子对。虽然不是标记上去的，但也可以这么想，反正是测一个我们已知的东西，来估计未知道的东西。

DNA测序，给四种碱基标上不同的荧光。

还记得脂肪代谢是怎么被揭开的吗？使用接了苯环的脂肪酸喂马，收集马尿去检验，因为马不能代谢苯环。所以拿苯环去标记脂肪酸。

还有那个DNA还是蛋白是遗传物质的实验，肺炎双球菌实验。分别用S和P的同位素标记蛋白和DNA。

还有一些看似不是标记的，其实也是标记，比如酵母双杂交，因为转录因子都有一个DNA-binding domain和一个RNA-binding domain，我们并不能直接检测到蛋白X和Y是否有相互作用，但我们可以表达溶合蛋白DBD-X和RBD-Y，如果XY有相互用用的话DBD和RBD就会在一起，就是一个有功能的转录因子，就可以转录报告基因，检测到报告基因，就表明了XY有相互作用，这就是标记，拿DBD和RBD去标记X和Y，通过DBD和RBD的行为去估计X和Y的行为。

DNA重组也使用标记，我们无法直接检测到是否重组了，是否在需要的位点重组了，所以使用了报告基因来做标记，检测到报告基因了，表明重组了，使用抗药基因，在加了药物的培养基上筛选，活下来的表明重组正确。当然有假阳性。抗药基因也是“标记”。

基本上绝大多数的实验原理，最根本的一个想法，就是使用一个已知的，或者容易检测的，去标记一个未知的，或是难以检测的。

实验的手段太多了，很多人搞不清原理。做实验的人，通常就是照着实验手册，一步一步在加东西而已。只要稍微思考一个，很多东西，其实不用记。细节的东西不需要记，需要的时候查就行了，当是基本的原理还是需要理解的。不然白学了。

很多人觉得生化就是一堆描述性的实验结果。其实很多东西也是不需要记的。举个例子，比如说DNA转录的时候，组蛋白会被乙酰化，这个细节很多人就是死记下来的，当然国内的书太二了，很多书没说乙酰化的位点是Arg和Lys，不过告诉这个事实，很多人还是死记下来。其实想一下，理解了，就不用记。为什么是这两个AA，而不是其它的？组蛋白之所以带正电就是因为富含这两个AA，这两个AA都有-NH，带正电，正是由于乙酰化了这两个位点，屏蔽了正电，DNA是带负电的，所以乙酰化之后正负电引力变小了，结构就松散了。有利于转录。这个东西就变得理所当然一样，根本不需要记。