真核生物中，從個(gè)體的生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老、死亡，到組織的得化、調(diào)亡以及細(xì)胞對(duì)各種生物、理化因子的應(yīng)答，本質(zhì)上都涉及基因的選擇性表達(dá)。高等生物大約有30000個(gè)不同的基因，但在生物體內(nèi)任意8細(xì)胞中只有10%的基因的以表達(dá)，而這些基因的表達(dá)按特定的時(shí)間和空間順序有序地進(jìn)行著，這種表達(dá)的方式即為基因的差異表達(dá)。其包括新出現(xiàn)的基因的表達(dá)與表達(dá)量有差異的基因的表達(dá)。生物體表現(xiàn)出的各種特性，主要是由于基因的差異表達(dá)引起的。

由于基因的差異表達(dá)的變化是調(diào)控細(xì)胞生命活動(dòng)過(guò)程的核心機(jī)制，通過(guò)比較同一類(lèi)細(xì)胞在不同生理?xiàng)l件下或在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的基因表達(dá)差異，可為分析生命活動(dòng)過(guò)程提供重要信息。研究基因差異表達(dá)的主要技術(shù)有差別雜交（differential hybridization）、扣除（消減）雜交（subtractive hybridization of cDNA，SHD）、mRNA差異顯示（mRNA differential display， DD）、抑制消減雜交法（suppression subtractive hybridization，SSH）、代表性差異分析（represential display analysis，RDA）、交互扣除RNA差別顯示技術(shù)（reciprocal subtraction differential RNA display）、基因表達(dá)系列分析（serial analysis of gene expression，SAGE）、電子消減（electronic subtraction）和DNA微列陣分析（DNA microarray）等。

一、差別雜交與扣除雜交

差別雜交（differential hybridization）又叫差別篩選（differential screening），適用于分離經(jīng)特殊處理而被誘發(fā)表達(dá)的mRNA的cDNA克隆。為了增加這種方法的有效性，后來(lái)又發(fā)展出了扣除雜交（subtractive hybridization）或扣除cDNA克?。╯ubtractive cDNA cloning），它是通過(guò)構(gòu)建扣除文庫(kù)（subtractive library）得以實(shí)現(xiàn)的。

（一）差別雜交

從本質(zhì)上講，差別雜交也是屬于核酸雜交的范疇。它特別適用于分離在特定組織中表達(dá)的基因、在細(xì)胞周期特定階段表達(dá)的基因、受生長(zhǎng)因子調(diào)節(jié)的基因、以及在特定發(fā)育階段表達(dá)的或是參與發(fā)育調(diào)節(jié)的基因，同時(shí)亦可有效地用來(lái)分離經(jīng)特殊處理而被誘發(fā)表達(dá)的基因。目前，差別雜交篩選法在克隆基因的分離工作中有著相當(dāng)廣泛的用途。

差別雜交的技術(shù)基礎(chǔ)十分簡(jiǎn)單，它不需要任何有關(guān)的目的基因的核苷酸序列信息，而重要的是耍擁有兩種不同的細(xì)胞群體：在一個(gè)細(xì)胞群體中目的基因正常表達(dá)，在另一個(gè)細(xì)胞群體中目的基因不表達(dá)。在這種情況下便可制備到兩種不同的mRNA提取物。其一是含有一定比例的目的基因mRNA類(lèi)型的總mRNA群體，其二是不含有目的基因mRNA類(lèi)型的總mRNA群體。因此，可以通過(guò)這兩種總mRNA（或是它們的cDNA拷貝）為探針的平行雜交，對(duì)由表達(dá)目的基因的細(xì)胞總mRNA構(gòu)建的克隆庫(kù)進(jìn)行篩選。當(dāng)使用存在目的基因的mRNA探針時(shí)，所有包含著重組體的菌落都呈陽(yáng)性反應(yīng)，在X光底片上呈現(xiàn)黑色斑點(diǎn)，而使用不存在目的基因的mRNA探針時(shí)，除了含有目的基因的菌落外，其余的所有菌落都呈陽(yáng)性反應(yīng)，在X光底片上呈現(xiàn)黑色斑點(diǎn)。比較這兩種底片并對(duì)照原平板，便可以挑選出含目的基因的菌落，供作進(jìn)一步研究使用。

差別雜交篩選技術(shù)已被成功地用于分析爪蟾和粘菌的發(fā)育問(wèn)題。這兩個(gè)應(yīng)用例子表明，處于不同發(fā)育狀態(tài)或階段的豐度相差5倍的特異的mRNA種是能夠被檢測(cè)出來(lái)的。生長(zhǎng)因子調(diào)節(jié)基因（growth factor-regulated gene）的克隆，是差別雜交成功應(yīng)用的一個(gè)典型例子。我們知道，血清中含有生長(zhǎng)因子，因此用血清處理處于靜止期的細(xì)胞時(shí)，便會(huì)迅速誘發(fā)生長(zhǎng)因子調(diào)節(jié)基因進(jìn)行表達(dá)。所以，分別從靜止期細(xì)胞培養(yǎng)物和經(jīng)血清激活3小時(shí)的細(xì)胞培養(yǎng)物中提取的poly(A)mRNA制劑，在mRNA種類(lèi)上是有差別的，至少后者比前者多出了一種生長(zhǎng)因子調(diào)節(jié)基因的mRNA類(lèi)型。用從激活細(xì)胞中分離的poly(A)mRNA反轉(zhuǎn)錄合成的cDNA與λ噬菌體載體重組，構(gòu)成cDNA文庫(kù)，并同時(shí)復(fù)制兩份硝酸纖維素濾膜。A組濾膜同血清激活細(xì)胞制備的cDNA探針雜交，B組濾膜同靜止期細(xì)胞制備的cDNA探針雜交。將所得的放射自顯影圖片進(jìn)行仔細(xì)的比較，從中鑒定出只同激活細(xì)胞探針雜交而不能同靜止期細(xì)胞探針雜交的噬菌斑位置。這些克隆便有可能是帶有受血清誘發(fā)表達(dá)的生長(zhǎng)因子調(diào)節(jié)基因的DNA編碼序列。