Figure 11.1 Some fundamentals of gene 

expression. mRNA = messenger RNA, tRNA = 

transfer RNA, rRNA = ribosomal RNA.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.2 Preparing a DNA molecule for 

observation with the electron microscope.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.3 The appearance under the 

electron microscope of a DNA–RNA hybrid 

formed between a gene containing an intron 

and its processed transcript.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.4 The effect of S1 nuclease on a 

DNA–RNA hybrid.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.5 Locating a transcription start 

point by S1 nuclease mapping.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.6 Locating a transcription start 

point by primer extension.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.7 Northern hybridization. Three RNA 

extracts from different tissues have been 

electrophoresed in an agarose gel. The extracts are 
made up of many RNAs of different lengths so each 

gives a smear of RNA, but two distinct bands are 

seen, one for each of the abundant ribosomal 

RNAs. The sizes of these rRNAs are known (e.g. 

4718 and 1874 nucleotides in mammals) so they 

can be used as internal size markers. The gel is 

transferred to a membrane, probed with a cloned 

gene, and the results visualized by 

autoradiography. Only lane 1 gives a band, 

showing that the cloned gene is expressed only in 

the tissue from which this RNA extract was 

obtained.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.8 Reverse transcription–PCR (RT–

PCR).

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.9 One version of RACE.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.10 Possible positions for control 

sequences in the region upstream of a gene.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.11 A bound protein decreases the 

mobility of a DNA fragment during gel 

electrophoresis.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.12 Carrying out a gel retardation 

experiment.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.13 A bound protein protects a 

region of a DNA molecule from degradation 

by a nuclease such as DNase I.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.14 DNase I footprinting.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.15 A bound protein can protect a 

region of DNA that is much longer than the 

control sequence.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.16 A modification interference 

assay.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.17 The principle behind deletion 

analysis.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.18 A reporter gene.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.19 Deletion analysis. A reporter 

gene has been attached to the upstream 

region of a seed-specific gene from a plant. 

Removal of the restriction fragment bounded 

by the sites R deletes the control sequence 

that mediates seed-specific gene expression, 

so that the reporter gene is now expressed in 

all tissues of the plant.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.20 Cell-free translation.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.21 Hybrid-release translation.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.22 Hybrid-arrest translation.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.23 A mutation may change the 
amino acid sequence of a protein, possibly 

affecting its properties.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.24 Various in vitro mutagenesis 

techniques.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.25 One method for 

oligonucleotide-directed mutagenesis.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.26 Artificial gene synthesis.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.27 One method for using PCR to 

create a directed mutation.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.28 Phage display. (a) Display of 

proteins on the surface of a recombinant 

filamentous phage. (b) The gene fusion used 

to display a protein. (c) One way of detecting 

interactions between a test protein and a 

phage from within a display library.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.

Figure 11.29 The yeast two hybrid system. (a) A 

pair of transcription factors that must interact in 

order for a yeast gene to be expressed. (b) 

Replacement of transcription factor 1 with the 

hybrid protein 1* abolishes gene expression as 1* 

cannot interact with transcription factor 2. (c) 

Replacement of transcription factor 2 with the 

hybrid protein 2* restores gene expression if the 

hybrid parts of 1* and 2* are able to interact.

Gene Cloning and DNA Analysis by T.A. Brown. © 2006 T.A. 
Brown.