métodos de investigación de biología molecular y su uso

biología molecular métodos de investigación desempeñan un papel importante en la medicina moderna, la ciencia forense, y la biología. Gracias a los avances en el estudio de ADN y ARN, la persona es capaz de explorar el genoma del organismo determinar el agente causal, para reconocer el ácido nucleico deseado en una mezcla de ácidos, etc.

métodos de biología molecular. ¿Qué es?

Allá por los 70-80 de los científicos fue el primero en descifrar el genoma humano. Este evento dio impulso al desarrollo de la ingeniería genética y la biología molecular. Estudio de las propiedades de ADN y ARN ha significado que ahora es posible utilizar estos ácidos nucleicos para el propósito de diagnóstico de la enfermedad, el gen de estudio.

Preparación de ADN y ARN

biológicos moleculares métodos de diagnóstico a menudo esto: requieren material de partida de ácido nucleico. Hay varias maneras de seleccionar estas sustancias a partir de las células de los organismos vivos. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, y se debe considerar al elegir un método de aislamiento de ácidos nucleicos en forma pura.

1. Preparación de ADN por Marmur. El método consiste en el tratamiento de la mezcla de sustancias de alcohol, precipitados resultantes ADN puro. La desventaja de este método es el uso de sustancias corrosivas, fenol y cloroformo.

2. Aislamiento del ADN en la pluma. La sustancia principal que se utiliza aquí – es tiocianato de guanidina (GuSCN). Promueve la deposición de ácido desoxirribonucleico sobre sustratos especializados, de la que puede ser posteriormente recogido por medio de un tampón especial. Sin embargo GuSCN – es un inhibidor de la TCP, e incluso una pequeña parte de que se deposita en el ADN puede influir en el curso de la reacción en cadena de polimerasa, que es importante cuando se trabaja con los ácidos nucleicos.

3. La precipitación de impurezas. El método difiere de las anteriores en que las moléculas de sí mismos no se depositan ácido dehoksiribonukleinovoy e impurezas. Para ello, utilice los intercambiadores de iones. La desventaja es que no todas las sustancias pueden asentarse.

4. Cribado. Este método se utiliza en los casos en que no es necesario disponer de información precisa sobre la estructura de la molécula de ADN, y la necesidad de obtener algunas estadísticas. La razón es que la estructura del ácido nucleico puede ser dañado cuando el manejo de los detergentes, en particular álcalis.

Clasificación de los métodos de investigación

Todos los métodos de biología molecular de la investigación se dividen en tres grupos principales:

1. La amplificación (usando una pluralidad de enzimas). Esto incluye PCR – reacción en cadena de la polimerasa, que desempeña un papel importante en muchos de los métodos de diagnóstico.

2. Neamplifikatsionnye. Este grupo de métodos está directamente asociado con el trabajo de mezclas de ácido nucleico. Ejemplos son 3 clases blots, hibridación in situ, etc.

3. Los métodos basados en el reconocimiento de la señal de la molécula de sonda, que se une a una sonda de ADN o ARN específica. Ejemplo – sistema de hibridación en solución sistema de captura de Hybride (HC2).

Las enzimas que se pueden utilizar en métodos de investigación de biología molecular

Muchas de las técnicas de diagnóstico molecular implican el uso de una amplia gama de enzimas. A continuación se utilizan con mayor frecuencia:

1. enzima de restricción – "cortar" la molécula de ADN a las partes necesarias.

2. ADN polimerasa – sintetiza una molécula de ácido desoxirribonucleico de doble cadena.

3. La transcriptasa inversa (transcriptasa inversa) – se utiliza para sintetizar ADN a partir de una plantilla de ARN.

4. ADN ligasa – es responsable de la formación de enlaces fosfodiéster entre nucleótidos.

5. exonucleasa – elimina nucleótidos a partir de las porciones de extremo de la molécula de ácido desoxirribonucleico.

PCR – el método básico de la amplificación de ADN

reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se utiliza ampliamente en la biología molecular moderna. Este método, en el que una sola molécula de ADN se puede obtener un gran número de copias (molécula de amplificación).

Las funciones principales de PCR:

– diagnóstico de enfermedades;

– la clonación de segmentos de ADN, Gene.

Para llevar a cabo la reacción en cadena de la polimerasa requiere los siguientes elementos: molécula de ADN inicial, un ADN polimerasa termoestable (Taq o Pfu), fosfatos de desoxirribonucleótidos (fuentes de bases de nitrógeno), los cebadores (2 cebadores 1 molécula de ADN) y en sí mismo un sistema tampón que puede conducir todas las reacciones.

PCR consta de tres etapas: desnaturalización, hibridación del cebador y el alargamiento.

1. desnaturalización. A una temperatura de 94-95 grados Celsius proshodit romper los enlaces de hidrógeno entre las dos cadenas de ADN, y como resultado se obtienen dos moléculas monocatenarias.

2. cebadores hibridados. A una temperatura de 50-60 grados centígrados ocurre cebadores de adhesión en los extremos de moléculas de ácido nucleico de cadena sencilla de acuerdo con el tipo de complementariedad.

3. La elongación. A una temperatura de 72 grados es la hija de doble cadena sintetizado moléculas de ácido desoxirribonucleico.

La secuenciación de ADN

métodos de investigación de biología molecular a menudo requieren conocimiento de la secuencia de nucleótidos en una molécula de ácido desoxirribonucleico. Para determinar el código genético secuenciado. El diagnóstico molecular del futuro se basarán en los conocimientos adquiridos en la determinación de la secuencia humana.

Los siguientes tipos de secuenciación:

• secuenciación por el Maxam-Gilbert;
• secuenciación de Sanger;
• pirosecuenciación;
• secuenciación nanoporovoe.