Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


»сследование экспрессии генов методом микрочипов

Ѕиологические микрочипы - один из новейших инструментов биологии и медицины.

ѕрообразом современных микрочипов стал саузерн-блоттинг, изготовленный в 1975 г. Ёдом —аузерном. ќн использовал меченую нуклеиновую кислоту дл€ определени€ специфической последова-

тельности среди фрагментов ƒЌ , зафиксированных на твердой подложке.

“очнее всего биочипы описывает английское название ЂDNAmicroarraysї, что означает Ђорганизованное размещение молекул ƒЌ  на специальном носителе-платформеї. ¬ качестве платформы используют пластинку из стекла, иногда и другие материалы, например кремний, различные гели. Ќа платформу нанос€тс€ биологические макромолекулы (ƒЌ , белки, ферменты), способные избирательно св€зывать вещества, содержащиес€ в анализируемом растворе.

¬ зависимости от того, какие макромолекулы используютс€ и каковы цели исследовани€, выдел€ют различные виды биочипов: ƒЌ -микрочипы и белковые микрочипы. ќпишем методику с применением ƒЌ -микрочипов.

 

–азмещенные на платформе макромолекулы занимают очень небольшой участок - размером с покровное стекло (рис. 6.8, см. также цв. вклейку). ћикроскопический размер биочипа позвол€ет размещать на небольшой площади огромное количество разных молекул ƒЌ  и считывать с этой площади информацию с помощью специального лазерного устройства.

–ис. 6.8. —текла, используемые дл€ приготовлени€ микрочипов

¬ поверхностных матричных биочипах ƒЌ  иммобилизуетс€ на поверхности мембран или пластинок из стекла, пластика, полупроводника или металла. ¬ гелевых биочипах ƒЌ  иммобилизуетс€ в слое полиакриламидного гел€ толщиной 10-20 мкм, нанесенного на специально обработанную поверхность стекла. »ммобилизуема€ ƒЌ  наноситс€ на поверхность или через игольчатые растры механического робота, или с помощью технологии струйного принтера (рис. 6.9, см. также цв. вклейку).  онтроль качества нанесени€ осуществл€етс€ с помощью специализированной оптики и компьютерного анализа изображени€. «атем на биочипе гибридизуют молекулы ƒЌ , меченные с помощью флюоресцентной или радиоактивной

метки (рис. 6.10, см. также цв. вклейку). »нтенсивность флюоресценции в €чейках измер€ют с помощью сканера, передающего сигнал на прибор с зар€довой св€зью (рис. 6.9, см. также цв. вклейку). ƒанные о гибридизации получают также с помощью масс-спектрометрии, атомной силовой микроскопии и др. ¬ основе принципа работы всех типов биочипов с иммобилизованной ƒЌ  лежит точное соответствие между комплементарными ƒЌ  (по правилу ”отсона- рика): ј-“, G-—. ≈сли соответствие между нуклеотидами иммобилизованной и гибридизуемой ƒЌ  полностью отвечает услови€м комплементарности, то образующиес€ дуплексы будут термодинамически наиболее устойчивы и станут давать более сильный сигнал флюоресценции. ¬ы€вление и сопоставление наиболее €рко свет€щихс€ €чеек проводит прибор - анализатор биочипов.

 

–ис. 6.9. ќборудование дл€ приготовлени€ микрочипов: механический робот дл€ нанесени€ через игольчатые растры проб на поверхность стекол (а); сканер дл€ детекции интенсивности флюоресценции в €чейках (б); данные со сканера передаютс€ на персональный компьютер дл€ дальнейшей обработки

√ибридизуема€ ƒЌ  обычно заранее вырабатываетс€ в достаточных количествах с помощью ѕ÷–. ѕри использовании более современных технологий ѕ÷– осуществл€етс€ непосредственно на чипе. јнализ на 1 микрочипе занимает 6-10 ч и позвол€ет провести диагностику индивидуально.

–ис. 6.10. —хема гибридизации меченой пробы с микрочипом: а - исходна€ поверхность микрочипа; б - добавление меченой пробы; в - гибридизаци€ микрочипа с пробой в течение 16 ч; г - отмывка микрочипа от несв€завшейс€ пробы; д - детекци€ результатов

— помощью микрочипов возможны:

Х одновременный анализ работы дес€тков тыс€ч генов, сравнение их экспрессии;

Х быстрое определение наличи€ вирусных и бактериальных возбудителей;

Х диагностика лейкозов и других вирусных заболеваний;

Х диагностика различных видов раковых опухолей;

Х скрининг действи€ новых лекарств на различные гены (такие исследовани€ помогают создавать новые лекарственные препараты, вы€сн€ть, на какие гены и каким образом эти препараты действуют).

≈ше биочипы - незаменимый инструмент дл€ биологических исследований: в процессе одного эксперимента нередко вы€сн€етс€ вли€ние различных факторов на работу дес€тков тыс€ч генов.



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
ѕреимущества –÷– перед другими методами | ћетод направленного мутагенеза
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-02-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 389 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќаука Ч это организованные знани€, мудрость Ч это организованна€ жизнь. © »ммануил  ант
==> читать все изречени€...

1236 - | 1107 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.008 с.