Podstawowe techniki analizy DNA, które są stosowane od 1985

badania genetyczne oparte jest jednym z bardziej dynamicznie rozwijających się dyscyplin naukowych dziś . Wcześnie zaczął z technik technologii wykorzystujących etykiety radioaktywne za sekwencjonowanie DNA , identyfikację poszczególnych baz tworzących DNA . DNA jestwzorcem dla każdego żywego organizmu, w tym wirusów . Jest on utworzony z milionów lub miliardów jednostek czterech zasad azotowych , oznaczonedla adenozyny , G dla guanozyną C do cytozyny i tyminy T do powtarzania . Ludzie zawierają około 9 mld z tych baz , powtarzając bez charakterystycznym wzorem. Trzy podstawy wraz symbolem aminokwasu . Łańcuch aminokwasów określa białka. Dopełniacza różnych białek określa cechy żywego organizmu zwanyfenotyp . Techniki analizy DNA są wykorzystywane do określenia sekwencji DNA , aby zrozumieć, jak rozwijać żywe organizmy , a błędy w sekwencji , które powodują choroby jak rak . Zaawansowana technologia szybko po rozwoju PCR w 1985 roku. Reakcja łańcuchowa polimerazy

reakcja łańcuchowa polimerazy , lub PCR , jest być może najważniejszym naukowym przełomem w badaniach genetycznych . Kary Mullins wynalazł PCR w 1985 roku.Proces PCR pozwala naukowcom wzmocnić konkretne obszary DNA , tworząc w milionach egzemplarzy w ciągu godziny. PCR wykorzystuje ciepło enzym o nazwie polimeraza Taq stabilny , odizolowane od gatunku bakterii zwanych znaleziono Thermus aquaticus , żyjących w gorących źródłach . W obecności surowców, polimeraza Taq syntetyzuje duplikaty DNA przy użyciu pierwotnego DNA jako matrycę. Badacze mogą określić dokładny obszar DNA, który ma zostać zamplifikowany przy tym 20 podstawy nici DNA zwanych starterami . Startery inicjowania amplifikacji przez parowanie lub wyżarzaniu z zestawem dopasowania do bazy w matrycy DNA. Wszystkie nowe technologie opracowane od 1985 roku wymagają trochę pochodną amplifikacji PCR .
Zbiory sekwencjonowanie DNA techniki sekwencjonowania DNA

określa dokładną kolejność zasad azotowych . Wymaga się wczesnego opracowania metod sekwencjonowania znakowane Każda podstawa z radioaktywny podczas PCR . Powielony DNA byłyby oddzielone przez prąd elektryczny i przesuwa przez materiał żelu poliakrylamidowym jak nazwie . Technologia została ograniczona przez fakt, że każda kompozycja zasadę określić w oddzielnych pasach ponieważ znaczniki radioaktywne pojawiająsame odczytywany za pomocą fotografii rentgenowskiej. Jeden pas na żelu użyto do każdej bazy . Rozwój barwników fluorescencyjnych zautomatyzowane technologie na początku lat 1990, a każda baza była znakowana z innym kolorem. Jako zasady przemieszczane przez żel ,aparat cyfrowy rejestrowane kolory i wysyłane dane do dołączonego systemu komputerowego. Zautomatyzowane sekwencjonowanie dozwolone do 700 zasad , które zostaną określone , w porównaniu z innymi 200 bazowej dla etykiet radioaktywnych . Imperium Rozwój kapilarne Sekwencjonowanie

około 1997 roku , sekwencjonowanie DNA techniki były rozwijane przez zastąpienie niechlujny płytki szklane i poliakryloamid z szklanych naczyń włosowatych . Naukowcy nie są już potrzebne do wylania akrylamid pomiędzy dwoma płytami szklanymi i czekać na tworzenie żelową poliakrylamidowym przed sekwencjonowania . Sekwencjonowanie prowadzono stosując zamiast grubą pochodną polimeru syropu poliakrylamidu , że strzykawka została wtryskiwany do pustych w środku włókien szklanych. Próbki są nadal wzmacniany za pomocą PCR i barwników fluorescencyjnych , a następnie automatycznie załadowany do poszczególnych naczyń włosowatych do sekwencjonowania . Wynik był więcej automatyzacji itechnik sekwencjonowania pojemność większą ilość próbek w krótszym czasie . Większość ludzkiego genomu , wszystkie 9000000000 zasady, określono metodą kapilarnej sekwencjonowania .
Real Time PCR

Po określeniu sekwencji DNA dla konkretnego organizmu Kolejnym celem w badaniach było szukać zmian między organizmami tego samego i różnych gatunków . Jednym z powodów jest analiza różnic i podobieństw w sekwencji DNA z różnych gatunków; dlaczego ludzie są ludźmi , a goryle nie. Innym powodem jest stosowanie technik genetycznych, w celu określenia błędów lub mutacje, które powodują choroby genetyczne. PCR w czasie rzeczywistym wykorzystuje technologię podobną do PCR , który zawiera dodatkowo znakowane fluorescencyjnie startera do oznaczania specyficznej sekwencji . Każdy błąd w DNA zapobiega znacznik od hybrydyzacji z nicią DNA. Zdolność do znacznika wyżarzanie jest mierzone podczas PCR w celu określenia , czymutacja jest obecny.
Microchip Array Technologia

Microchip analizie szereg opracowano wkrótce po czasie rzeczywistym PCR i służy przede wszystkim do ekspresji genu lub genów , aby określić w komórce są aktywne. Nie każdy genu w genomie jest aktywny. Aktywację specyficznych genów określa funkcję różnych typów komórek w złożonych organizmów; Dlatego komórki skórne nie są komórki wątroby , na przykład. Badacze wyodrębnienia produktu aktywnych genów w postaci RNA lub mRNA , i zastosować techniki PCR w celu wytworzenia uzupełnienie DNA. DNA próbki nanosi się na płytki ze znakowanymi sondami , które fluoryzują w obecności DNA. Płytki stosowane dziś można jednocześnie przetestować ponad 30.000 próbek w jednym czasie .
Next Generation Sekwencjonowanie

Najnowszym osiągnięciem w technologii analizy DNA jest następne sekwencerów generacji . Proces nie jest w przeciwieństwie do normalnego sekwencjonowania . Jednaksprzęt jest zdolny do określenia sekwencji całego genomu wyizolowane z bakterii, 2000000 baz jednocześnie. Proces obejmuje emulsyjną PCR, techniki , która wykorzystuje DNA zamknięty na mikro - kulek lub oleju kropelki . To znacznie poprawia sprawność zwykłych technik PCR i umożliwia kilka obszarów DNA amplifikuje się równocześnie. DNA jest następnie wzmacniany sekwencjonować przy użyciu specjalistycznych sekwencerów nowej generacji . Wraz z rozwojem technologii wykorzystywanych w badaniach genetycznych , genetyka stała się jednym z najszybciej rozwijających się obszarów badań naukowych . Imperium