Πώς αναλύουν τους επιστήμονες το DNA;
1. Εκχύλιση DNA:
* Το πρώτο βήμα απομονώνει το DNA από κύτταρα. Αυτό περιλαμβάνει το σπάσιμο των κυττάρων, τον διαχωρισμό του DNA από άλλα κυτταρικά συστατικά και τον καθαρισμό του.
* Οι μέθοδοι ποικίλλουν ανάλογα με το αρχικό υλικό. Για παράδειγμα, το αίμα, ο ιστός ή ακόμα και τα αρχαία δείγματα απαιτούν διαφορετικά πρωτόκολλα εκχύλισης.
2. ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ DNA:
* καθορίζει την ακριβή σειρά των νουκλεοτιδίων (a, t, c, g) σε μια αλληλουχία DNA.
* Sanger Sequencing: Παραδοσιακή μέθοδος, χρησιμοποιεί τον τερματισμό της αλυσίδας για να δημιουργήσει θραύσματα διαφορετικών μήκους, επιτρέποντας την ταυτοποίηση της παραγγελίας.
* αλληλουχία επόμενης γενιάς (NGS): Μέθοδος υψηλής απόδοσης που αλληλουχεί ταυτόχρονα εκατομμύρια ή ακόμη και δισεκατομμύρια θραύσματα DNA.
* Η αλληλουχία επιτρέπει στους επιστήμονες να:
* Προσδιορίστε συγκεκριμένα γονίδια ή μεταλλάξεις.
* Μελέτη εξελικτικών σχέσεων μεταξύ των ειδών.
* Ανάπτυξη προσωπικών προσεγγίσεων ιατρικής.
3. Αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR):
* Ενισχύει συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA
* χρησιμοποιεί ένζυμα και εκκινητές για να δημιουργήσει πολλαπλά αντίγραφα μιας περιοχής DNA στόχου.
* επιτρέπει τη μελέτη DNA από μικρά δείγματα.
* Σημαντικό για:
* Διάγνωση των γενετικών παθήσεων.
* Ιατροδικαστική ανάλυση.
* Μελετώντας την γονιδιακή έκφραση.
4. Περιορισμός ενζύμου πέψη:
* χρησιμοποιεί ένζυμα που κόβουν το DNA σε συγκεκριμένες αλληλουχίες.
* Δημιουργεί θραύσματα DNA διαφορετικών μεγεθών, τα οποία μπορούν να αναλυθούν με ηλεκτροφόρηση πηκτής.
* βοηθά στον εντοπισμό μεταλλάξεων ή διαφορών στις αλληλουχίες DNA.
* απαραίτητο για:
* Γενετική χαρτογράφηση.
* DNA δακτυλικά αποτυπώματα.
* Κλωνοποίηση.
5. Ηλεκτροφόρηση πηκτής:
* Διαχωρίζει τα θραύσματα DNA κατά μέγεθος.
* Το DNA φορτώνεται σε ένα πήκτωμα και υποβάλλεται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο.
* Τα μικρότερα θραύσματα κινούνται ταχύτερα μέσω του πηκτώματος, δημιουργώντας ένα πρότυπο ζωνών.
* χρησιμοποιείται για:
* Οπτικοποίηση θραυσμάτων DNA μετά από πέψη ενζύμου περιορισμού.
* Ανάλυση των αποτελεσμάτων της PCR.
* Προσδιορισμός μεταλλάξεων ή γενετικών παραλλαγών.
6. Μικροσυστοιχίες DNA:
* Χρησιμοποιήστε μικροσκοπικά σημεία που περιέχουν γνωστές αλληλουχίες DNA σε ένα τσιπ.
* επιτρέπει την ταυτόχρονη ανάλυση χιλιάδων γονιδίων ή θραυσμάτων DNA.
* Χρησιμοποιείται για τη μελέτη μοτίβων γονιδιακής έκφρασης.
* Βοηθά στον εντοπισμό γονιδίων που εμπλέκονται σε ασθένειες ή αποκρίσεις σε θεραπείες.
7. Η αλληλουχία ανοσοκαταβύθισης χρωματίνης (ChIP-seq):
* Προσδιορίζει τις περιοχές DNA που δεσμεύονται από συγκεκριμένες πρωτεΐνες.
* Χρησιμοποιείται για την κατανόηση της ρύθμισης των γονιδίων και του τρόπου με τον οποίο οι πρωτεΐνες αλληλεπιδρούν με το DNA
8. CRISPR-CAS9:
* Ένα ισχυρό εργαλείο για την επεξεργασία ακολουθιών DNA.
* επιτρέπει στοχοθετημένες αλλαγές σε συγκεκριμένα γονίδια.
* χρησιμοποιείται για:
* Μελετώντας τη γονιδιακή λειτουργία.
* Ανάπτυξη πιθανών θεραπειών για γενετικές ασθένειες.
Αυτές είναι μόνο μερικές από τις πολλές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση του DNA. Κάθε προσέγγιση προσφέρει μοναδικές γνώσεις για τη δομή και τη λειτουργία αυτού του ζωτικού μορίου. Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να προχωράει, αναπτύσσονται ακόμη πιο εξελιγμένες μέθοδοι για να ξεκλειδώσουν τα μυστικά του ανθρώπινου γονιδιώματος και πέραν αυτού.
