metodi di ricerca di biologia molecolare e il loro uso

Molecolari biologici metodi di ricerca svolgono un ruolo importante nella medicina moderna, la scienza forense, e la biologia. Grazie ai progressi nello studio del DNA e RNA, la persona è in grado di esplorare il genoma dell'organismo determinare l'agente causativo, di riconoscere l'acido nucleico desiderato in una miscela di acidi, ecc

metodi biologico-molecolari. Di cosa si tratta?

Già negli anni 70-80 degli scienziati fu il primo a decifrare il genoma umano. Questo evento ha dato impulso allo sviluppo dell'ingegneria genetica e della biologia molecolare. Studio delle proprietà di DNA e RNA ha fatto sì che ora è possibile utilizzare questi acidi nucleici ai fini della diagnosi della malattia, gene studio.

Preparazione di DNA e RNA

biologia molecolare metodi diagnostici spesso questo: richiedono materiale di partenza acido nucleico. Ci sono diversi modi per selezionare queste sostanze dalle cellule degli organismi viventi. Ognuno ha i suoi vantaggi e svantaggi, e dovrebbe essere considerato quando si sceglie un metodo di isolare gli acidi nucleici in forma pura.

1. Preparazione di DNA da Marmur. Il metodo consiste nel trattare la miscela di sostanze alcoliche, precipita risultante DNA puro. Lo svantaggio di questo metodo è l'uso di sostanze corrosive, fenolo e cloroformio.

2. Isolamento del DNA sul braccio. La sostanza principale che viene utilizzata qui – è guanidina tiocianato (GuSCN). Promuove la deposizione di acido desossiribonucleico su substrati specializzati, dal quale può essere successivamente raccolti mediante un buffer speciale. Tuttavia GuSCN – è un inibitore del TCP, e anche una piccola parte di questi siano depositati DNA può influenzare il corso della reazione a catena della polimerasi, che è importante quando si lavora con acidi nucleici.

3. precipitazione di impurezze. Il metodo differisce dalle precedenti in quanto le molecole stesse non sono depositati acido dehoksiribonukleinovoy e impurità. Per fare questo, utilizzare gli scambiatori di ioni. Lo svantaggio è che non tutte le sostanze possono depositarsi.

4. Lo screening di massa. Questo metodo viene utilizzato nei casi in cui non è necessario avere informazioni precise sulla struttura della molecola del DNA, e la necessità di ottenere alcune statistiche. La ragione è che la struttura di acido nucleico può essere danneggiata durante la manipolazione detergenti, in particolare alcali.

Classificazione dei metodi di ricerca

Tutti i metodi biologico-molecolari di ricerca sono divisi in tre gruppi principali:

1. Amplification (utilizzando una pluralità di enzimi). Questo include PCR – reazione a catena della polimerasi, che svolge un ruolo importante in molti dei metodi diagnostici.

2. Neamplifikatsionnye. Questo gruppo di metodi è associato direttamente al lavoro di miscele di acidi nucleici. Gli esempi sono 3 tipi macchie, ibridazione in situ, etc.

3. Metodi basati sul riconoscimento del segnale dalla molecola sonda, che si lega ad una sonda di DNA o RNA specifico. Esempio – sistema di ibridazione soluzione Capture System Hybride (HC2).

Gli enzimi che possono essere utilizzati in metodi molecolari ricerca biologica

Molte tecniche diagnostiche molecolari implicano l'uso di un'ampia gamma di enzimi. Qui di seguito sono utilizzati più di frequente:

1. enzima di restrizione – "tagliare" la molecola di DNA per le parti necessarie.

2. DNA polimerasi – sintetizza una molecola a doppio filamento acido desossiribonucleico.

3. trascrittasi inversa (trascrittasi inversa) – utilizzato per sintetizzare il DNA da un modello di RNA.

4. DNA ligasi – è responsabile della formazione di legami fosfodiestere tra nucleotidi.

5. esonucleasi – rimuove nucleotidi dalle parti di estremità della molecola di acido desossiribonucleico.

PCR – il metodo di base di amplificazione del DNA

reazione a catena della polimerasi (PCR) è ampiamente usato nella moderna biologia molecolare. Questo metodo, in cui una singola molecola di DNA può ricevere un gran numero di copie (molecola di amplificazione).

Le principali funzioni di PCR:

– diagnosi delle malattie;

– clonazione segmenti di DNA, Gene.

Per effettuare la reazione a catena della polimerasi richiede i seguenti elementi: molecola di DNA iniziale, una DNA polimerasi termostabile (Taq o Pfu), fosfati desossiribonucleotidi (fonti di basi azotate), i primer (2 inneschi 1 molecola di DNA) ed esso stesso un sistema tampone atto a svolgere tutte le reazioni.

PCR consiste di tre fasi: denaturazione, annealing primer e allungamento.

1. denaturazione. Ad una temperatura di 94-95 gradi Celsius proshodit rompere i legami idrogeno tra le due catene di DNA, e come risultato otteniamo due molecole a singolo filamento.

2. primer ricotti. Ad una temperatura di 50-60 gradi centigradi verifica primer di adesione alle estremità delle molecole a singolo filamento di acido nucleico a seconda del tipo di complementarità.

3. Allungamento. Ad una temperatura di 72 gradi è figlia sintetizzato doppio filamento molecole di acido deossiribonucleico.

sequenziamento del DNA

Metodi molecolari di ricerca biologica spesso richiedono la conoscenza della sequenza di nucleotidi in una molecola di acido desossiribonucleico. Per determinare il codice genetico sequenziato. Diagnostica molecolare del futuro saranno basati sulle conoscenze acquisite nella determinazione della sequenza umana.

I seguenti tipi di sequenziamento:

• sequenziamento dal Maxam-Gilbert;
• Sanger sequenziamento;
• pirosequenziamento;
• nanoporovoe sequenziamento.