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métodos de pesquisa de biologia molecular e seu uso

biologia molecular métodos de pesquisa desempenham um papel importante na medicina moderna, ciência forense, e biologia. Graças a avanços no estudo de ADN e ARN, a pessoa é capaz de explorar o genoma do organismo determinar o agente causador, a reconhecer o ácido nucleico desejado numa mistura de ácidos, etc.

métodos de biologia molecular. O que é isso?

Voltar nos 70-80s dos cientistas foi o primeiro a decifrar o genoma humano. Este evento deu impulso para o desenvolvimento da engenharia genética e da biologia molecular. Estudo das propriedades de ADN e de ARN significa que é agora possível utilizar estes ácidos nucleicos para efeitos de diagnóstico da doença, o gene estudo.

Preparação de ADN e ARN

de biologia molecular métodos de diagnóstico frequentemente este: requerem material de partida de ácido nucleico. Existem várias maneiras de selecionar estas substâncias das células de organismos vivos. Cada um tem as suas vantagens e desvantagens, e que deve ser considerado na escolha de um método de isolamento de ácidos nucleicos, em forma pura.

1. Preparação de ADN por Marmur. O método consiste em tratar a mistura de substâncias de álcool, precipita resultando ADN puro. A desvantagem deste método é o uso de substâncias corrosivas, fenol e clorofórmio.

2. Isolamento de ADN na lança. A principal substância que é usada aqui – é tiocianato de guanidina (GuSCN). Ela promove a deposição do ácido desoxirribonucleico em substratos especializados, a partir do qual ele pode ser subsequentemente recolhidos por meio de um tampão especial. No entanto GuSCN – é um inibidor do TCP, e ainda uma pequena parte do que é depositado no ADN pode influenciar o curso da reacção em cadeia da polimerase, que é importante quando se trabalha com os ácidos nucleicos.

3. A precipitação de impurezas. O método difere das anteriores pelo facto das moléculas em si não são depositados ácido dehoksiribonukleinovoy e impurezas. Para fazer isso, use os permutadores de iões. A desvantagem é que nem todas as substâncias podem resolver.

4. Triagem de massa. Este método é utilizado nos casos em que você não precisa ter informações precisas sobre a estrutura da molécula de DNA, e a necessidade de obter algumas estatísticas. A razão é que a estrutura de ácido nucleico pode ser danificado durante o manuseamento, particularmente detergentes álcalis.

Classificação dos métodos de pesquisa

Todos os métodos de biologia molecular de pesquisa são divididos em três grandes grupos:

1. A amplificação (utilizando uma pluralidade de enzimas). Isto inclui RCP – reacção em cadeia da polimerase, que desempenha um papel importante em muitos dos métodos de diagnóstico.

2. Neamplifikatsionnye. Este grupo de métodos está relacionado directamente com o trabalho de misturas de ácidos nucleicos. Exemplos são 3 tipos blots, hibridao in situ, etc.

3. Métodos baseado no reconhecimento do sinal a partir da molécula de sonda, que se liga a uma sonda de DNA ou de RNA específica. solução de hibridação sistema Híbrido Captura Sistema (HC2) – Exemplo.

As enzimas que podem ser utilizadas em métodos de pesquisa biológicos moleculares

Muitas técnicas de diagnóstico molecular envolve a utilização de uma ampla gama de enzimas. Abaixo são utilizados na maioria das vezes:

1. enzima de restrição – "cortar" a molécula de ADN para as peças necessárias.

2. DNA polimerase – sintetiza uma molécula de ácido desoxirribonucleico de cadeia dupla.

3. A transcriptase reversa (transcriptase reversa) – utilizado para sintetizar ADN a partir de um molde de ARN.

4. ligase de ADN – é responsável pela formação de ligações fosfodiéster entre os nucleótidos.

5. exonuclease – remove os nucleótidos a partir das porções de extremidade da molécula de ácido desoxirribonucleico.

PCR – o método básico de amplificação de DNA

reacção em cadeia da polimerase (PCR) é amplamente utilizado na biologia molecular moderna. Este método, em que uma única molécula de DNA pode ser obtido um grande número de cópias (molécula de amplificação).

As principais funções de PCR:

– diagnóstico de doenças;

– clonagem de segmentos de DNA, Gene.

Para levar a cabo a reacção em cadeia da polimerase requer os seguintes elementos: molécula de ADN inicial, uma polimerase de ADN termostável (Taq ou Pfu), fosfatos de desoxirribonucleótidos (fontes de bases de azoto), os iniciadores (dois iniciadores 1 molécula de ADN) e em si um sistema tampão que pode conduzir todas as reações.

PCR consiste em três etapas: desnaturao, hibridao de iniciadores e alongamento.

1. desnaturação. A uma temperatura de 94-95 graus Celsius proshodit quebrar as ligações de hidrogénio entre as duas cadeias de ADN, e, como resultado, obter duas moléculas de cadeia simples.

2. iniciadores recozidos. A uma temperatura de 50-60 graus centígrados ocorre iniciadores de adesão nas extremidades das moléculas de cadeia simples de ácido nucleico de acordo com o tipo de complementaridade.

3. Alongamento. A uma temperatura de 72 graus é sintetizado de cadeia dupla filha moléculas de ácido desoxirribonucleico.

A sequenciação de ADN

métodos de investigação de biologia molecular muitas vezes exigem o conhecimento da sequência de nucleótidos numa molécula de ácido desoxirribonucleico. Para determinar o código genético sequenciado. diagnósticos moleculares do futuro será com base no conhecimento obtido na determinação da sequência humana.

Os seguintes tipos de sequenciação:

  • sequenciação pelo Maxam-Gilbert;
  • Sequenciação de Sanger;
  • pyrosequencing;
  • sequenciação nanoporovoe.