طرق البحث البيولوجية الجزيئية واستخدامها

البيولوجية الجزيئية طرق البحث تلعب دورا هاما في الطب الحديث، العلم الشرعي، وعلم الأحياء. بفضل التقدم في دراسة الحمض النووي والحمض النووي الريبي، والشخص قادرا على استكشاف الجينات من كائن تحديد العامل المسبب، التعرف على الحمض النووي المطلوب في خليط من الأحماض، الخ

الأساليب الجزيئية البيولوجية. ما هو؟

مرة أخرى في 70-80s من العلماء كان أول من فك الجينوم البشري. أعطى هذا الحدث زخما لتطوير الهندسة الوراثية والبيولوجيا الجزيئية. دراسة خصائص DNA و RNA يعني أنه من الممكن الآن استخدام هذه الأحماض النووية لغرض تشخيص المرض، جين الدراسة.

إعداد DNA و RNA

البيولوجية الجزيئية طرق التشخيص يتطلب بدأت المواد: غالبا ما تكون هذه الأحماض النووية. هناك عدة طرق لتحديد هذه المواد من خلايا الكائنات الحية. كل له مزاياه وعيوبه، وينبغي النظر في ذلك عند اختيار وسيلة لعزل الأحماض النووية في شكل نقي.

1. إعداد الحمض النووي عن طريق Marmur. وتتكون الطريقة في علاج خليط من المواد الكحول، يترسب الناتج DNA النقي. الجانب السلبي من هذه الطريقة هو استخدام المواد المسببة للتآكل، الفينول والكلوروفورم.

2. عزل DNA على الازدهار. المادة الرئيسية المستخدمة هنا - هي غوانيدين ثيوسيانات (GuSCN). وهي تشجع ترسب حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين على ركائز المتخصصة، والتي يمكن جمعها في وقت لاحق عن طريق مخزن مؤقت خاصة. ومع ذلك GuSCN - هو المانع من TCP، وحتى جزء صغير من أن يحصل المودعة في الحمض النووي يمكن أن تؤثر على مسار تفاعل البلمرة المتسلسل، وهو أمر مهم عند العمل مع الأحماض النووية.

3. ترسيب الشوائب. يختلف أسلوب من سابقاتها في أن الجزيئات لا تترسب أنفسهم حمض dehoksiribonukleinovoy والشوائب. للقيام بذلك، استخدم التبادل الأيوني. العيب هو أن ليس كل المواد يمكن أن يستقر.

4. قداس الفرز. وتستخدم هذه الطريقة في الحالات التي لا تحتاج إلى الحصول على معلومات دقيقة حول بنية جزيء DNA، والحاجة للحصول على بعض الإحصاءات. والسبب هو أن بنية الحمض النووي يمكن أن تتلف عند التعامل مع المنظفات، وخصوصا القلويات.

تصنيف مناهج البحث

وتنقسم كل الأساليب الجزيئية البيولوجية للبحث في ثلاث مجموعات رئيسية هي:

1. التضخيم (باستخدام عدد وافر من الإنزيمات). وهذا يشمل PCR - البلمرة سلسلة من ردود الفعل، والذي يلعب دورا هاما في العديد من الطرق التشخيصية.

2. Neamplifikatsionnye. ويرتبط هذا مجموعة من أساليب مباشرة مع عمل خليط من الحمض النووي. ومن الأمثلة على 3 أنواع البقع، في الموقع التهجين، الخ

3. طرق على أساس الاعتراف إشارة من جزيء التحقيق، التي تربط لDNA أو RNA التحقيق معين. مثال - نظام التهجين الهجينه حل نظام التقاط (HC2).

الانزيمات التي يمكن استخدامها في طرق البحث البيولوجية الجزيئية

وتشمل العديد من تقنيات التشخيص الجزيئي استخدام مجموعة واسعة من الانزيمات. وتستخدم أقل في أغلب الأحيان:

1. انزيم التقييد - "قطع" جزيء الحمض النووي لقطع الغيار اللازمة.

2. البلمرة DNA - يجمع جزيء الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين المزدوج تقطعت بهم السبل.

3. الناسخ العكسي (عكس الناسخ) - تستخدم لتجميع DNA من قالب RNA.

4. يغاز DNA - هو المسؤول عن تشكيل روابط phosphodiester بين النيوكليوتيدات.

5. نوكلياز خارجية - يزيل النيوكليوتيدات من الأجزاء نهاية جزيء الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين.

PCR - الطريقة الأساسية لتضخيم DNA

تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) يستخدم على نطاق واسع في مجال البيولوجيا الجزيئية الحديثة. هذا الأسلوب، الذي جزيء DNA واحدة يمكن الحصول على عدد كبير من نسخ (تضخيم جزيء).

المهام الرئيسية للPCR:

- تشخيص الأمراض.

- استنساخ شرائح DNA، جين.

للقيام تفاعل البلمرة المتسلسل يتطلب العناصر التالية: جزيء DNA الأولي، وهو البلمرة DNA بالحرارة (طق أو PFU)، والفوسفات ديوكسي ريبونوكليوتيد (مصادر القواعد النيتروجينية)، الاشعال (2 التمهيدي 1 DNA جزيء) وفي حد ذاته نظام المخزن الذي قد إجراء كل ردود الفعل.

يتكون PCR من ثلاث خطوات: تمسخ، الصلب التمهيدي واستطالة.

1. تمسخ. عند درجة حرارة 94-95 درجة مئوية proshodit كسر الروابط الهيدروجينية بين سلاسل الحمض النووي، ونتيجة لذلك نحصل على جزيئين واحدة الذين تقطعت بهم السبل.

2. الاشعال صلب. عند درجة حرارة 50-60 درجة مئوية يحدث الاشعال الانضمام في نهايات جزيئات الحمض النووي المفرد الذين تقطعت بهم السبل وفقا لنوع من التكامل.

3. استطالة. عند درجة حرارة 72 درجة وابنة توليفها المزدوج تقطعت بهم السبل جزيئات الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين.

تسلسل الحمض النووي

وغالبا ما تتطلب أساليب البحث البيولوجية الجزيئية معرفة تسلسل النيوكليوتيدات في جزيء من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين. لتحديد الشفرة الوراثية التسلسل. وسوف يستند التشخيص الجزيئي في المستقبل على المعارف المكتسبة في تحديد التسلسل البشري.

الأنواع التالية من التسلسل:

• التسلسل من قبل MAXAM-جيلبرت.
• سانجر التسلسل.
• سلسلة البايرو.
• nanoporovoe التسلسل.