Mbinu za kimolekyuli kibiolojia utafiti na matumizi yao

Masi kibaiolojia mbinu za utafiti na jukumu muhimu katika dawa za kisasa, sayansi ya kuchunguza, na biolojia. Shukrani kwa maendeleo katika utafiti wa DNA na RNA, mtu anaweza kuchunguza genome ya viumbe kuamua wakala causative, kutambua taka asidi nucleic katika mchanganyiko wa asidi, nk

Masi-kibiolojia mbinu. Ni kitu gani?

Nyuma katika 70-80s ya wanasayansi mara ya kwanza decipher genome binadamu. Tukio hili alitoa msukumo kwa maendeleo ya uhandisi maumbile na biolojia ya molekuli. Utafiti wa tabia za DNA na RNA ina maana kuwa sasa inawezekana kutumia asidi hizi nucleic kwa lengo la ugonjwa utambuzi, utafiti wa jeni.

Maandalizi ya DNA na RNA

Masi kibaiolojia mbinu za uchunguzi zinahitaji kuanzia nyenzo: mara nyingi hii asidi nucleic. Kuna njia nyingi ya kuchagua vitu hivi kutoka seli za viumbe hai. Kila ina faida zake na hasara, na ni lazima kuzingatiwa wakati wa kuchagua njia ya kuwatenga asidi nucleic katika halisi.

1. Maandalizi ya DNA na Marmur. Mbinu yamo katika kutibu mchanganyiko wa pombe vitu, precipitates kusababisha DNA safi. upande wa chini wa njia hii ni matumizi ya dutu babuzi, fenoli na klorofomu.

2. kutengwa wa DNA juu ya boom. Dutu kuu inayotumika hapa - ni guanidine thiocyanate (GuSCN). Inakuza utuaji wa asidi deoksiribonyuklei juu substrates maalumu, ambapo inaweza hatimaye zilizokusanywa kupitia bafa maalum. Hata hivyo GuSCN - ni kiviza ya TCP, na hata sehemu ndogo ya kwamba anapata zilizoingia katika DNA huweza kuathiri mwendo wa polimerasi, ambayo ni muhimu wakati wa kufanya kazi na asidi nucleic.

3. Usimbishaji ya uchafu. Mbinu tofauti na zile za nyuma kwa kuwa molekuli wenyewe si zilizoingia asidi dehoksiribonukleinovoy na uchafu. Ili kufanya hivyo, kutumia ion exchangers. hasara ni kwamba si vitu wote wanaweza kuishi.

4. Misa uchunguzi. Njia hii ni kutumika katika hali ambapo huna haja ya kuwa na taarifa sahihi kuhusu muundo wa molekuli ya DNA, na haja ya kupata baadhi ya takwimu. sababu ni kwamba nucleic asidi muundo inaweza kuharibiwa wakati utunzaji sabuni, hasa alkali.

Ainisho ya mbinu za utafiti

All njia Masi-kibiolojia ya utafiti ni kugawanywa katika makundi matatu makubwa:

1. amplification (kwa kutumia wingi wa Enzymes). Hii ni pamoja na PCR - polimerasi, ambayo ina jukumu muhimu katika nyingi ya mbinu za uchunguzi.

2. Neamplifikatsionnye. Kundi hili la njia ni kuhusishwa moja kwa moja na kazi ya mchanganyiko nucleic asidi. Mifano ni 3 aina kalamu, katika situ kuchanganywa, nk

3. Mbinu misingi ya kutambua ishara kutoka uchunguzi molekuli, ambayo huungana na maalum DNA au RNA probe. Mfano - kuchanganywa mfumo Hybride Capture System ufumbuzi (HC2).

Enzymes ambayo inaweza kutumika katika njia Masi kibaiolojia utafiti

Wengi mbinu Masi uchunguzi kuhusisha matumizi ya mapana ya Enzymes. Hapa chini ni kutumika mara nyingi:

1. kizuizi enzyme - "kata" molekuli ya DNA na sehemu muhimu.

2. DNA polima - synthesizes yenye ncha mbili deoksiribonyuklei asidi molekuli.

3. Reverse transcriptase (kubadili transcriptase) - kutumika kwa kuunganisha DNA kutoka template RNA.

4. DNA ligase - ni wajibu kwa ajili ya malezi ya vifungo phosphodiester kati nyukleotidi.

5. exonuclease - kuondosha nyukleotidi kutoka sehemu ya mwisho wa deoksiribonyuklei asidi molekuli.

PCR - njia ya msingi ya DNA ya kujiongezea nguvu

Polimerasi (PCR) ni sana kutumika katika biolojia ya kisasa ya molekuli. Njia hii, ambapo moja molekuli ya DNA inaweza kupatikana idadi kubwa ya nakala (amplifying molekuli).

kazi kuu ya PCR:

- utambuzi wa magonjwa;

- cloning DNA makundi, Gene.

Kufanya polimerasi inahitaji mambo yafuatayo: kwanza molekuli ya DNA, thermostable DNA polima (Taq au PFU), deoxyribonucleotide phosphates (vyanzo wa misingi ya nitrojeni), primers (2 utangulizi 1 molekuli ya DNA) na yenyewe mfumo bafa ambayo inaweza kufanya athari zote.

PCR lina hatua tatu: denaturation, primer annealing na elongation.

1. denaturation. Wakati joto la 94-95 nyuzi proshodit kuvunja vifungo hidrojeni kati ya minyororo miwili ya DNA, na matokeo yake sisi kupata mbili molekuli moja ya ncha.

2. annealed primers. Kwenye joto la nyuzi 50-60 centigrade hutokea primers uliopo katika miisho ya molekuli moja ya ncha nucleic asidi kulingana na aina ya kusaidiana.

3. Elongation. Kwenye joto la nyuzi 72 inasanisiwa binti la ncha mbili molekuli asidi deoksiribonyuklei.

upangaji DNA

Masi mbinu za utafiti wa kibiolojia mara nyingi zinahitaji ujuzi wa mpangilio wa nyukleotidi katika molekuli ya asidi deoksiribonyuklei. Kuamua kinasaba mfuatano. uchunguzi wa molekuli ya siku zijazo kuwa na misingi ya maarifa yaliyopatikana katika uamuzi wa mlolongo wa binadamu.

aina zifuatazo za mpangilio:

• mpangilio na Maxam-Gilbert;
• Sanger mpangilio;
• pyrosequencing;
• nanoporovoe mpangilio.