روش های مولکولی تحقیقات بیولوژیکی و استفاده از آنها

بیولوژیکی مولکولی روش های پژوهش نقش مهمی در طب مدرن، علم پزشکی قانونی، و زیست شناسی را بازی کند. به لطف پیشرفت در مطالعه DNA و RNA، فرد قادر به کشف ژنوم ارگانیسم تعیین عامل بیماری، به رسمیت شناختن اسید نوکلئیک مورد نظر را در مخلوطی از اسیدهای، و غیره است

روش های مولکولی زیستی. آن چیست؟

برگشت در 70-80s از دانشمندان برای اولین بار به کشف شد ژنوم انسان است. این رویداد انگیزه ای برای توسعه مهندسی ژنتیک و زیست شناسی مولکولی داد. بررسی خواص DNA و RNA بدان معنی است که آن را در حال حاضر امکان استفاده از این اسیدهای نوکلئیک به منظور تشخیص بیماری، ژن مطالعه است.

آماده سازی DNA و RNA

بیولوژیکی مولکولی روش های تشخیصی نیاز به شروع مواد: اغلب این اسید نوکلئیک است. راه های مختلفی برای انتخاب این مواد از سلول های موجودات زنده وجود دارد. هر کدام از این مزایا و معایب آن، و آن را باید در هنگام انتخاب یک روش جداسازی اسیدهای نوکلئیک در شکل خالص در نظر گرفته شود.

1. آماده سازی DNA با مارمور. روش شامل در درمان مخلوطی از مواد الکل، رسوب حاصل DNA خالص است. حرکت نزولی این روش استفاده از مواد خورنده، فنول و کلروفورم است.

2. استخراج DNA در رونق. ماده اصلی که در اینجا استفاده می شود - تیوسیانات گوانیدین (GuSCN) است. آن را ترویج رسوب اسید دئوکسی ریبونوکلئیک بر روی بسترهای تخصصی، که از آن می توان آن را پس از آن با استفاده از یک بافر ویژه جمع آوری شده. با این حال GuSCN - یک مهار کننده از TCP است، و حتی یک بخش کوچک از DNA می شود که در سپرده می توانید این دوره از واکنش زنجیره ای پلیمراز، که مهم است در هنگام کار با اسیدهای نوکلئیک را تحت تاثیر قرار.

3. بارش از ناخالصی. روش از قبلی در این است که مولکول های خود را در حال اسید dehoksiribonukleinovoy و ناخالصی سپرده متفاوت است. برای این کار، استفاده از مبدل های یونی می شود. اشکال آن این است که همه مواد می تواند حل و فصل.

4. غربالگری توده. این روش در موارد استفاده می شود زمانی که شما لازم نیست که به اطلاعات دقیق در مورد ساختار مولکول DNA، و نیاز به گرفتن برخی از آمار. دلیل آن این است که ساختار اسید نوکلئیک می توان در هنگام دست زدن به مواد پاک کننده، به خصوص قلیایی آسیب دیده است.

طبقه بندی روش های پژوهش

همه روش های مولکولی زیستی تحقیقات به سه گروه عمده تقسیم می شوند:

1. تقویت (با استفاده از یک کثرت از آنزیم ها). این شامل PCR - واکنش زنجیره ای پلیمراز، که نقش مهمی در بسیاری از روش های تشخیصی ایفا می کند.

2. Neamplifikatsionnye. این گروه از روش به طور مستقیم با کار مخلوط اسید نوکلئیک است. مثال 3 نوع نابودی هستند، در هیبریداسیون درجا، و غیره

3. روش بر اساس به رسمیت شناختن سیگنال از مولکول پروب، که متصل به یک DNA یا RNA پروب خاص. به عنوان مثال - سیستم هیبریداسیون هیبرید راه حل سیستم ضبط (HC2).

آنزیم است که می تواند در روش های پژوهش های بیولوژیکی مولکولی مورد استفاده قرار

بسیاری از تکنیک های تشخیصی مولکولی شامل استفاده از طیف گسترده ای از آنزیم ها. در زیر استفاده می شود اغلب:

1. آنزیم محدود - "برش" مولکول DNA به قطعات لازم.

2. DNA پلیمراز - سنتز یک مولکول اسید دئوکسی ریبونوکلئیک دو رشته.

3. ترانس کریپتاز معکوس (ترانس کریپتاز معکوس) - مورد استفاده برای سنتز DNA را از یک الگو RNA.

4. DNA لیگاز - مسئول برای تشکیل پیوند فسفودیاستر بین نوکلئوتید است.

5. اگزونوکلئاز - حذف نوکلئوتید از بخش های پایان مولکول اسید دئوکسی ریبونوکلئیک.

PCR - روش اساسی از تکثیر DNA

واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) به طور گسترده ای در زیست شناسی مولکولی مدرن استفاده می شود. این روش، که در آن یک مولکول DNA تک را می توان به دست آمده تعداد زیادی از نسخه های (مولکول تقویت).

توابع اصلی PCR:

- تشخیص بیماری؛

- شبیه سازی قطعات DNA، ژن.

برای انجام این واکنش زنجیره ای پلیمراز نیاز به عناصر زیر است: مولکول DNA اولیه، DNA پلیمراز مقاوم به حرارت (طاق یا Pfu با)، فسفاتهای دئوکسی ریبونوکلئوتید (منابع بازهای موجود)، آغازگر (2 پرایمر 1 مولکول DNA) و خود یک سیستم بافر که ممکن است انجام همه واکنش های.

PCR شامل سه مرحله است: دناتوراسیون، اتصال پرایمر و افزایش طول.

1. دناتوراسیون. در دمای 94-95 درجه سانتیگراد proshodit شکستن پیوند هیدروژنی بین دو زنجیره DNA، و به عنوان یک نتیجه ما دو مولکول تک رشته.

2. آغازگر آنیل. در دمای 50-60 درجه سانتی گراد رخ می دهد آغازگر الحاق در انتهای مولکول اسید نوکلئیک تک رشته با توجه به نوع مکمل.

3. کشیدگی. در دمای 72 درجه است دختر سنتز دو مولکول اسید دئوکسی ریبونوکلئیک رشته.

تعیین توالی DNA

روش های پژوهش های بیولوژیکی مولکولی اغلب نیاز به دانش رشتهای از نوکلئوتیدها در یک مولکول اسید دئوکسی ریبونوکلئیک. برای تعیین کد ژنتیکی تعیین توالی کردند. تشخیص مولکولی آینده خواهد شد و در دانش به دست آمده در تعیین توالی انسان است.

انواع زیر از توالی:

• توالی توسط صنعتی Maxam-گیلبرت.
• توالی سانگر؛
• pyrosequencing؛
• توالی nanoporovoe.