染色體步移（genome walking）是一種克隆方法，可以獲得與已知序列相鄰的未知基因組區(qū)域。在過去20年研究人員開發(fā)出多種染色體步移的方法，大體可分為三類：反向PCR，連接介導的PCR和隨機引物PCR。最近，韓國生物科學技術研究所（KRIBB）的一個研究小組對傳統(tǒng)的連接介導PCR方法進行了改進，文章發(fā)表在近期的《Analytical Biochemistry》上。

　　KRIBB的首席科學家宋正勛（Jung-Hoon Sohn）認為染色體步移是一種很有效的基因克隆方法。“一旦你得到部分的基因組片段，你就能通過PCR不斷獲得側翼片段。如果不使用PCR，從DNA文庫中克隆不但單調，而且困難?！?br />
　　然而基于PCR的染色體步移方法面臨著多種問題：特異性和效率低，步移距離短，且方法復雜。宋博士解釋道，盡管PCR一般需要兩個起始位點，而連接介導的PCR染色體步移只需要單個起始位點。通過與缺乏5’端磷酸基團的框（cassette）連接，產生了第二個起始位點。這種方法的問題在于往往非特異擴增了許多DNA片段。宋博士及其同事開發(fā)的“模板鎖定（template-blocking）”方法降低了這種非特異的擴增。

　　在這種新方法中，研究人員用雙脫氧NTP（ddNTP）填補了限制性酶消化的基因組片段的3’-OH，并與正確設計的框連接。這樣，側翼伴有框的基因組DNA片段就作為靶基因擴增的模板，擴增引物分別為基因特異的引物和框引物。基因組DNA的末端被ddNTP鎖定，從而大大降低了非特異性擴增，并產生了簡單快速的染色體步移。宋博士稱：“模板鎖定的PCR顯示出高特異性。它既不需要特殊設計的引物，也不需要巢式PCR?！?br />
　　研究人員通過克隆畢赤酵母的一個PGK1新啟動子和青霉菌的兩個纖維素酶新基因，來檢驗了這種模板鎖定PCR。這兩種生物的完整基因組序列目前都還沒有。
　　宋博士解釋道：“真菌纖維素酶對于降解纖維素生物質產生糖和生物能量非常重要。我們從腐爛的木頭中分離出這種真菌，用于新纖維素酶的克隆。它只是模板鎖定PCR的一個例子，說明在未知基因組信息的情況下，從微生物中克隆基因也很簡單?！?br />
　　對于基因組測序已經(jīng)完成的少數(shù)物種（如人、小鼠、線蟲、水稻、擬南芥等）來說，可以輕松地從數(shù)據(jù)庫中找到已知序列的側翼序列。但是，對于大多數(shù)生物而言，在不了解它們的基因組序列以前，想要知道一個已知區(qū)域兩側的DNA序列，只能采用染色體步移技術。

　　盡管全基因組測序技術正在迅猛發(fā)展，獲得多個物種的全基因組序列變得更加容易，但宋認為染色體步移的改善對于實驗室日常工作仍很關鍵，因為很多種感興趣的生物都未完成基因組測序，或只完成了部分。