تکنیک های آزمایشگاهی

هیبرید سازی اسید نوکلئیک

هیبرید سازی اسید نوکلئیک

ما در دنیایی از ژن¬ها، زندگی می¬کنیم. بسیاری از آنها، هنوز برای ما ناشناخته هستند؛ اما روزی بالاخره باید دست¬به¬کار شویم و کار این ژن¬ها را کشف کنیم. اما چگونه؟ چگونه می¬¬توان یک قطعه¬ی کوچک را در دریایی از قطعات نوکلئیک¬اسیدها پیدا کرد. علم هرگز ما را بی¬جواب نمی¬گذارد.

هیبریداسیون اسیدهای نوکلئیک در یک نگاه
هیبریداسیون اسیدنوکلئیک فرآیندی است که برای شناسایی توالی¬های خاص استفاده می¬شود؛ از طریق هیبریداسیون اسیدنوکلئیک،

می¬توان توالی بین اسیدهای نوکلئیک را تعیین کرد و توالی¬های خاصی را در آنها شناسایی کرد. هیبریداسیون می¬تواند در محلول، یا با یک جزء بی¬حرکت بر روی ژل، یا معمولا روی کاغذ نیتروسلولز انجام شود. تکنیک¬ هیبریداسیون اسیدنوکلئیک، می¬تواند به بسیاری از سوالات

قدیمی و غیرقابل حل و همچنین سوالات جدید در زمینه¬های خاصی پاسخ دهد. اینها شامل نقش محیط در بیان ژن و میزان تبادل ژن بین جوامع در طبیعت است. ماهیت این روش تغییر رنگ رشته¬های مولکول-های اسیدنوکلئیک است. ویژگی این واکنش ترکیبی را می¬توان به گونه¬ای کنترل کرد

که فقط توالی¬های یکسان یا به¬طور تقریب یکسان در مخلوط پیچیده¬ای از اسیدهای نوکلئیک استخراج شده از یک

جمعیت بتوانند آنالیز شوند. توالی DNA یا RNA برچسب ¬زده ¬شده یک اسیدنوکلئیک تک¬ رشته¬ای که دارای برچسب

رادیویی بوده و برای شناسایی توالی اسیدنوکلئیک که به غشا متصل است، استفاده می¬شود که به آنها پروب می¬گویند. پروب¬ها در واکنش¬های هیبریداسیون برای شناسایی توالی هدف، در یک ارگانیسم خاص وارد می¬شوند.

1
چگونگی هیبرید سازی اسید های نوکلئیک

 

 

مزایای هیبریداسیون اسیدهای نوکلئیک

برخی از مزایای این روش شامل موارد زیر است: ١- تشخیص توالی جمعیت بدون کشت قبلی ٢- تشخیص ارگانیسم¬های خاص بدون نیاز به نشانگرها ٣-تشخیص چند جمعیت در یک تجزیه¬و¬تحلیل ٤- تشخیص نوترکیبی ژنتیکی یا انتقال ژن درجوامع طبیعی

موادلازم برای هیبریداسیون اسیدهای نوکلئیک
هیبریداسیون DNA یا RNA یکی از آموزنده¬ترین آزمایشاتی است که در ژنتیک مولکولی انجام می¬شود. روش¬هایی که برای انجام هیبریداسیون داریم عبارتند از:
١-PCR
٢- ریزآرایه¬ها
مواردی که برای هیبرید سازی  اسید نوکلئیک به¬کار می¬آیند DNA تک رشته¬ایی است که ابتدا باید دناتوره شود و مورد دوم الکتروفورز ژلی است.
برای انجام الکتروفورز ژلی، نیاز به لکه¬گذاری داریم که مربوط¬به مولکول¬های زیستی غشا مثل پروتئین-ها

و اسیدنوکلئیک¬ها است. انتقال مولکول¬ها از ژل به غشا را لکه¬گذاری می¬گویند. برهمین اساس 2 نوع لکه¬گذاری داریم:
لکه¬گذاری جنوبی: هنگامی استفاده می¬شود کهDNA از ژل به غشا منتقل شود.
لکه¬گذاری شمالی: هنگامی استفاده می¬شود که RNA از ژل به غشا منتقل شود.

لکه¬گذاری جنوبی در فرایند هیبریداسیون اسیدهای نوکلئیک

ما قطعه DNA را مدنظر داریم. اما می¬خواهیم بدانیم که آیا این قطعه، در ژنوم مورد آزمایش ما وجود دارد یا خیر. مرحله¬ی اول برای لکه¬گذاری جنوبی (نام آن برگرفته از نام فردی است که ابتدا از این روش استفاده کرد) هضم¬کردن DNA با یک آنزیم محدودکننده است. نتیجه¬¬ی این مرحله به

وجودآمدن صدها قطعه DNA با سایزهای مختلف است. مرحله¬ی دوم الکتروفورز ژلی DNA است. قطعات DNA با توجه¬به وزن مولکولی خود جدا می¬شوند. این قطعات جداشده دورشته¬ایی هستند و درنتیجه ابتدا باید آنها را دناتوره کنیم. این فرایند با یک محلول دناتوره¬کننده انجام می¬شود

که یکی از اجزای آن سدیم هیدروکسید است. سدیم هیدروکسید با شکستن پیوند هیدروژنی بین دو رشته باعث دناتوره شدن آنها می¬شود. مرحله سوم لکه¬گذاری است. به این معنا که مولکول¬ها از ژل به غشا منتقل می¬شوند. مواردی که برای این انتقال نیاز داریم عبارتند از:
١-بافر
٢-اسفنج
٣-کاغذ فیلتر
٤-ژل حاوی اسیدنوکلئیک
٥-غشای نایلون یا نیتروسلولز
٦-کاغذ فیلتر بیشتر
٧-دستمال کاغذی
DNA به غشای نایلونی می¬رسد و هرچه باقی می¬ماند توسط دستمال کاغذی گرفته می¬شود و الگوی چینش DNA همان می¬ماند که روی ژل بود.

 

 

2 2
لکه گذاری جنوبی
لکه¬گذاری شمالی در فرایند هیبریداسیون اسیدهای نوکلئیک

برای اینکه بدانیم RNA در کدام بافت¬ها بیشتر بیان شده¬است باید:
١-RNA را از بافت¬های هدف متفاوتی بگیریم
٢-بایدRNA مشخصی را درنظر داشته باشیم.
کلیه مراحل شبیه لکه¬گذاری شمالی است؛ اما تفاوت¬های کوچکی نیز دارد.
مرحله اول، ژل الکتروفورز RNA است که در این مرحله، RNAها براساس سایز جدا می¬شوند و چون بار منفی دارند

در طول الکتروفورز به سمت قطب مثبت می¬روند. با این¬که RNA تک¬رشته¬ای است اما ما همچنان مرحله¬ی دناتوره شدن را داریم زیرا ساختار دوم پروتئین پیچیدگی¬هایی را ایجاد می¬کند و اگر این پیچیدگی¬ها به حالت اول باز نگردند، الکتروفورز دچار اختلال می¬شود.

 

 

3 2
لکه گذاری شمالی

 

نتیجه¬گیری

تشخیص و یافتن یک قطعه¬ی کوچک فرایندی بسیار پیچیده خواهد ¬بود اما با انجام آن می¬توان

به نتایج بسیار خوبی دست یافت. فرایند هیبریداسیون اسیدهای نوکلئیک، بسیار مهم است؛ زیرا می¬توانیم ژن¬های موجودات را استخراج کنیم و این به¬درک بهتر دنیای اطراف ما کمک شایانی خواهدکرد.

گردآورنده: صبا معجزاتی

منبع1:

منبع2:

منبع3:

منبع4:

منبع5:

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا