Hybrydyzacja kwasów nukleinowych, III rok, Genetyka kliniczna


Hybrydyzacja kwasów nukleinowych

Hybrydyzacja kwasów nukleinowych cd.

Hybrydyzacja kwasów nukleinowych cd.

Hybrydyzacja kwasów nukleinowych cd.

Zjawisko hybrydyzacji umożliwia tworzenie kompleksów różnych molekuł zwanych inaczej hybrydami:

Stabilność wyżej wymienionych hybrydów jest zróżnicowana:

RNA -RNA > DNA -RNA > DNA -DNA

Sondy molekularne

W analityce molekularnej wykorzystuje się sondy oligonukleotydowe pochodzenia naturalnego (kilkaset nukleotydów), które można otrzymać przez określone zabiegi molekularne np. klonowanie lub sondy syntetyzowane chemicznie (zwykle o długości 10 - 50 nukleotydów).

Zalety sond syntetycznych:

- stosunkowo łatwa dostępność,

- możliwość dowolnego programowania sekwencji sond,

- nie ma potrzeby denaturacji, gdyż sonda jest jednoniciowa,

- krótki czas hybrydyzacji,

- wysoka selektywność.

Znakowanie sond molekularnych

Znakowanie najczęściej wykonuje się poprzez wprowadzenie radioizotopu 32P w miejsce niepromieniotwórczych atomów fosforu.

Można tego dokonać poprzez:

- przeniesienie z udziałem kinazy polinukleotydowej reszty fosfonowej [γ 32P] ze znakowanego ATP na koniec 5' cząsteczki sondy

lub

- wbudowując w łańcuch sondy [γ 32P] - deoksyfosfonukleozydy w procesie „nick translation” (uzupełnienie przerw w dwuniciowej cząsteczce DNA, wywołanych uprzednio przez endonukleazę).

W korzystaniu z tego typu sond metodą wykrywania utworzonych struktur hybrydowych jest bezpośrednia autoradiografia.

Znakowanie sond molekularnych

Powszechnie stosuje się również techniki niepromieniotwórcze w

znakowaniu sond molekularnych, polegające na dołączaniu biotyny

lub digoksygeniny.Produkty hybrydyzacji wykrywa się wówczas w

procesach dwustopniowych:

Etap I:

- użycie streptawidyny wiążącej się wybiórczo z biotyną lub przeciwciał monoklonalnych skierowanych przeciwko biotynie czy digoksygeninie,

Etap II:

- w/w enzymy w obecności odpowiednich substratów powodują reakcje barwne lub wywołują zjawisko chemiluminescencji.

Hybrydyzacja Southern
(ang. Southern blot hybridization)

Hybrydyzacja Southern cd.

Etapy :

1. Izolacja i oczyszczanie DNA z komórek lub tkanek.

2. Trawienie DNA odpowiednimi restryktazami.


3. Rozdział elektroforetyczny fragmentów DNA według wielkości i ich denaturacja in situ.

Hybrydyzacja Southern cd.

4. Przeniesienie fragmentów DNA z żelu na filtr nitrocelulozowy lub nylonowy.

5. Związanie DNA z filtrem: w temperaturze 80°C lub poprzez naświetlanie UV.

6. Hybrydyzacja z sondą.

7. Ustalenie położenia fragmentów , do których zhybrydyzowała sonda z użyciem autoradiografii , reakcji barwnych lub fluorescencji.

Hybrydyzacja Southern cd.

Hybrydyzację z sondą dzielimy na trzy etapy:

1. Prehybrydyzacja:
- eliminacja niespecyficznego tła poprzez moczenie filtru w roztworze, którego składniki blokują miejsca mogące związać kwasy nukleinowe na filtrze,

- w celu zminimalizowania tła dodaje się również niehomologiczne DNA nośnikowe.

2. Właściwa hybrydyzacja:

- wyznakowana sonda wiąże się z unieruchomionymi na filtrze kwasami nukleinowymi,

- wysoka homologia: temperatura (65°C), mniejsze stężenie soli, dodatek formamidu,

- częściowa homologia: temperatura (55°C) , wyższe stężenie soli.

3. Płukanie filtru:

- usunięcie niezhybrydyzowanej sondy - jest to warunek specyficznego obrazu hybrydyzacji.

Zastosowanie hybrytyzacji Southern

Hybrydyzacja Southern umożliwia:

- wykrycie rearanżacji genowych (np. delecje, insercje) większych niż 50 pz,

- badanie polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych DNA - RFLP (restriction fragment length polymorphism).

Polimorfizm może mieć charakter naturalny lub może wystąpić w wyniku zmian mutacyjnych w DNA, które powodują zanikanie bądź pojawianie się miejsc restrykcyjnych.

Analiza RFLP wykorzystywana jest m.in. w badaniach dziedzicznych uwarunkowań chorób jak również w wykrywaniu mutacji somatycznych w badanych genach.

Hybrydyzacja Northern
(ang. Northern blot hybridization)

Jest to metoda służąca detekcji kwasów rybonukleinowych (RNA).

Najczęściej stosuje się ją do badania aktywności określonych genów

(badanie ekspresji genów).

Metodyka zbliżona jest do hybrydyzacji Southern:

- rozdział elektroforetyczny RNA na żelu w warunkach denaturujących,

Sonda daje syngał proporcjonalny do ilości RNA obecnego na

membranie, stąd po intensywności sygnału po detekcji można

ilościowo oszacować poziom wykrytego RNA.

Hybrydyzacja Dot - blot

DNA Fingerprinting
(genetyczny odcisk palca)

Występowanie w eukariotycznym DNA sekwencji powtórzonych, cechujących się dużą zmiennością, nadaje DNA poszczególnych osobników cechy indywidualne.

DNA Fingerprinting cd.

Metedyka:

- trawienie wyizolowanego DNA odpowiednimi enzymami restrykcyjnymi, które tną kwasy nukleinowe w specyficznych miejscach,

- rozdzielenie i sortowanie poprzez rozdział elektroforeteczny pocięte fragmenty DNA,

- przeniesienie rozdzielonych fragmentów DNA na filtr nitrocelulozowy i hybrydyzacja z wyznakowanymi sondami,

- detekcja.

DNA Fingerprinting cd.

W wyniku hybrydyzacji VNTR z sondami molekularnymi rozpoznajacymi jednocześnie od kilkunastu do kilkudziesięciu loci otrzymuje się dla każdego osobnika charakterystyczny obraz fragmentów DNA tzw. DNA fingerprint.

DNA Fingerprinting cd.

Zastosowanie:

- badania medyczno - sądowe,

- ustalanie ojcostwa.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
DNA, III rok, Genetyka kliniczna
genetyka 3 cw, III rok, Genetyka kliniczna, Wykłady i ćwiczenia
Pytania z genetyki 2013, III rok, Genetyka kliniczna
Genetyka - Ćwiczenia 2010, III rok, Genetyka kliniczna
Pytania z genetyki 2013 (2), III rok, Genetyka kliniczna
gena cwiczenia2010-2011, III rok, Genetyka kliniczna
Genetyka - Ćwiczenia 2010 (1), III rok, Genetyka kliniczna
slajdy, III rok, Genetyka kliniczna
GENETTKA - GIELDA, III rok, Genetyka kliniczna, genetyka kliniczna, genetyka- giełdy i opracowania
Pytania z genetyki, III rok, Genetyka kliniczna, genetyka kliniczna, genetyka- giełdy i opracowania
Pytania z genetyki 2, III rok, Genetyka kliniczna, genetyka kliniczna, genetyka- giełdy i opracowani
Gena - wyklady cwiczenia, III rok, Genetyka kliniczna
DNA, III rok, Genetyka kliniczna
hybrydyzacja kwasów nukleinowych
iii rok zajecia kliniczne 0

więcej podobnych podstron