DNR mikroschemos, kurias ji sudaro, procedūra ir taikymas



A DNR mikroschema, Taip pat vadinamas DNR mikroschema arba DNR mikroschema, ji susideda iš serijos DNR fragmentų, pritvirtintų prie fizinės kintamos medžiagos palaikymo, tiek plastiko, tiek stiklo. Kiekvienas DNR gabalas reiškia seką, papildančią specifinį geną.

Pagrindinis „microarrays“ tikslas yra lyginamasis tam tikrų dominuojančių genų ekspresijos tyrimas. Pavyzdžiui, yra įprasta, kad šis metodas taikomas dviem mėginiams - vienas sveikos būklės ir vienas patologinis - siekiant nustatyti, kurie genai yra išreikšti ir kurie nėra mėginyje, kuris pateikia būklę. Minėtas mėginys gali būti ląstelė arba audinys.

Paprastai geno ekspresiją galima aptikti ir kiekybiškai įvertinti naudojant fluorescuojančias molekules. Žetonų manipuliavimą daugeliu atvejų atlieka robotas ir vienu metu gali būti analizuojamas didelis skaičius genų.

Ši naujoviška technologija yra naudinga įvairioms disciplinoms, nuo medicininės diagnostikos iki įvairių molekulinės biologijos tyrimų proteomikos ir genomikos srityse..

Indeksas

  • 1 Ką sudaro??
    • 1.1 „microarray“ tipai
  • 2 Procedūra
    • 2.1 RNR izoliacija
    • 2.2 cDNA gamyba ir ženklinimas
    • 2.3 Hibridizacija
    • 2.4 Sistemos skaitymas
  • 3 Programos
    • 3.1 Vėžys
    • 3.2 Kitos ligos
  • 4 Nuorodos

Ką ji sudaro??

DNR mikrosistemos (deoksiribonukleino rūgštis) yra specifinių DNR segmentų, prijungtų prie kietos matricos, rinkinys. Šios sekos papildo genus, kurie nori būti tiriami, ir gali būti iki 10 000 genų per cm2.

Šios savybės leidžia sistemingai ir masyviai ištirti organizmo genų ekspresiją.

Informacija, kurią ląstelė turi savo veiklai, yra koduojama vienetuose, vadinamuose "genais". Kai kuriuose genuose yra nurodymų, kaip sukurti būtinas biologines molekules, vadinamas proteinais.

Genas yra išreiškiamas, jei jo DNR yra transkribuota į tarpinę RNS RN molekulę ir geno ekspresija gali skirtis priklausomai nuo šio DNR segmento transkripcijos lygio. Tam tikrais atvejais išraiškos pokytis gali rodyti ligas.

Hibridizacijos principas leidžia įjungti mikroprocesorius. DNR yra molekulė, susidedanti iš keturių tipų nukleotidų: adenino, timino, guanino ir citozino.

Siekiant sudaryti dvigubą spiralinę struktūrą, adeninas yra grupuojamas su timinu ir citozinu su guaninu. Taigi dvi papildomos grandinės gali būti susietos vandenilio jungtimis.

Mikrosistemų tipai

Kalbant apie mikrosistemų struktūrą, yra du variantai: individualizuoti komplementinės DNR arba oligonukleotidų junginiai ir komercinių įmonių pagamintos komercinio didelio tankio mikrosistemos, pvz., „Affymetrix GeneChip“.

Pirmasis „microarray“ tipas leidžia analizuoti RNR iš dviejų skirtingų mėginių viename luste, o antrasis variantas yra komercinio tipo ir turi daug genų (pavyzdžiui, „Affymetrix GeneChip“ turi apie 12 000 žmogaus genų), leidžiančius analizuoti vieną pavyzdį.

Procedūra

RNR izoliacija

Pirmasis žingsnis, atliekant eksperimentą naudojant „microarray“ technologiją, yra RNR molekulių izoliavimas ir valymas (gali būti RNS arba kitų tipų RNR).

Jei norite palyginti du mėginius (sveiką ir ligonį, kontrolę ir gydymą, be kita ko), reikia atskirti molekulę abiejuose audiniuose..

CDNA gamyba ir ženklinimas

Vėliau RNR atliekamas atvirkštinės transkripcijos procesas, kai yra žymėtų nukleotidų, taigi bus gauta papildoma DNR arba cDNR..

Etiketė gali būti fluorescuojanti ir turi būti diferencijuojama tarp dviejų analizuojamų audinių. Tradiciškai naudojami fluorescenciniai Cy3 ir Cy5 junginiai, nes jie išskiria fluorescenciją skirtingais bangos ilgiais. Cy3 atveju tai yra raudona spalva ir Cy5 atitinka oranžinės ir geltonos spalvos spektrą.

Hibridizacija

CDNS yra sumaišomos ir inkubuojama DNR mikroschemoje, kad būtų galima hibridizuoti (t.y. surišimą) iš abiejų mėginių su DNR dalimi, imobilizuotu ant kieto paviršiaus..

Didesnė hibridizacijos procentinė dalis su zondu mikroschemoje aiškinama kaip didesnės atitinkamos mRNR audinio išraiška.

Sistemos skaitymas

Išraiškos kiekybinis nustatymas atliekamas įtraukiant skaitymo sistemą, kuri priskiria spalvinį kodą kiekvienos cDNA spinduliuojamos fluorescencijos kiekiui. Pavyzdžiui, jei patologinei būklei žymėti naudojama raudona spalva ir ji hibridizuojasi didesnėje proporcijoje, raudonas komponentas bus dominuojantis.

Su šia sistema galima žinoti kiekvieno geno analizę abiejose pasirinktose sąlygose. Kitaip tariant, galite žinoti eksperimente įvertintų mėginių transkriptą.

Programos

Šiuo metu „microarrays“ laikomi labai galingais įrankiais medicinos srityje. Ši nauja technologija leidžia diagnozuoti ligas ir geriau suprasti, kaip genų ekspresija yra modifikuota skirtingomis medicininėmis sąlygomis.

Be to, galima palyginti kontrolinį audinį ir audinį, apdorotą tam tikru vaistu, siekiant ištirti galimo gydymo poveikį.

Norėdami tai padaryti, normalios būklės ir ligonių būklės yra lyginamos prieš ir po vaisto skyrimo. Tiriant vaisto poveikį genomui in vivo Jūs turite geresnę jos veikimo mechanizmo apžvalgą. Be to, galima suprasti, kodėl kai kurie konkretūs vaistai sukelia nepageidaujamą šalutinį poveikį.

Vėžys

Vėžys viršija ligų, kurias tiria DNR mikroskopais, sąrašus. Ši metosologija buvo naudojama ligos klasifikavimui ir prognozei, ypač leukemijos atvejais.

Šios būklės tyrimo sritis apima vėžio ląstelių molekulinių bazių suspaudimą ir apibūdinimą, siekiant rasti genų ekspresijos modelius, dėl kurių atsiranda ląstelių ciklo reguliavimo ląstelių ir ląstelių mirties (arba apoptozės) procesų nesėkmės..

Kitos ligos

Naudodamiesi „microarrays“, mes galėjome išsiaiškinti skirtingų genų ekspresijos alergijų, pirminių imunodeficito, autoimuninių ligų (pvz., Reumatoidinio artrito) ir infekcinių ligų profilius..

Nuorodos

  1. Bednar, M. (2000). DNR „microarray“ technologija ir taikymas. Medicinos mokslo monitorius, 6(4), MT796-MT800.
  2. Kurella, M., Hsiao, L., Yoshida, T., Randall, J. D., Chow, G., Sarang, S., ... & Gullans, S. R. (2001). Kompleksinių biologinių procesų DNR mikroarray analizė. Amerikos nefrologijos draugijos leidinys, 12(5), 1072-1078.
  3. Nguyen, D. V., Bulak Arpat, A., Wang, N. & Carroll, R.J. (2002). DNR mikroarray eksperimentai: biologiniai ir technologiniai aspektai. Biometrija, 58(4), 701-717.
  4. Plous, C. V. (2007). DNR mikrosistemos ir jų taikymas biomedicinos tyrimuose. CENIC žurnalas. Biologijos mokslai, 38(2), 132-135.
  5. Wiltgen, M., & Tilz, G. P. (2007). DNR mikroarray analizė: principai ir klinikinis poveikis. Hematologija, 12(4), 271-287.