Language
Country/Area
No result found
От дупликации генов к раку: как амплифицированные фрагменты влияют на наше здоровье?
В молекулярной биологии амплифицированный фрагмент (ампликон) относится к сегменту ДНК или РНК. Этот сегмент гена является источником или продуктом события амплификации или репликации. Образование амплифицированных фрагментов может быть искусственным, например, с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) или лигазной цепной реакции (ЛЦР), или оно может быть вызвано естественной дупликацией генов. В этом контексте амплификация относится к процессу создания одной или нескольких копий, особенно амплифицированных фрагментов.
Наличие амплифицированных фрагментов имеет важное применение в исследованиях, судебной медицине и медицине, включая обнаружение и количественную оценку инфекционных заболеваний, идентификацию человеческих останков и извлечение генотипов из человеческих волос.
Естественные дупликации генов играют ключевую роль в эволюции и связаны с развитием нескольких видов рака человека, включая первичную медиастинальную В-клеточную лимфому и лимфому Ходжкина. В этом контексте амплифицированные фрагменты могут относиться как к фрагментам хромосомной ДНК, которые были разрезаны, амплифицированы и повторно вставлены в геном, так и к внехромосомным фрагментам ДНК, известным как двойные минуты, каждый из которых может состоять из одного или состоять из нескольких генов. .
Амплификация генов, кодируемых этими амплифицированными фрагментами, обычно увеличивает транскрипцию этих генов, что в конечном итоге приводит к увеличению продукции связанных белков.
Структура амплифицированного фрагмента
В общем, структура амплифицированных фрагментов может представлять собой прямо повторяющиеся (голова к хвосту) или инвертированные повторяющиеся (голова к голове или хвост к хвосту) генные последовательности и может представлять собой линейную структуру или кольцевую структуру. Круглые амплифицированные фрагменты состоят из несовершенных инвертированных повторов, и считается, что этот феномен возникает из-за линейных амплифицированных фрагментов-предшественников. Длина амплифицированных фрагментов при искусственной амплификации определяется целью эксперимента.
Методы амплификации фрагментов
Благодаря развитию методов амплификации, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР), анализ амплифицированных фрагментов стал возможен. Кроме того, с появлением более дешевых и высокопроизводительных технологий секвенирования генов, таких как знаменитое полупроводниковое секвенирование Ion Torrent, эти технологии позволяют более глубоко изучать амплифицированные фрагменты в биологии генома и генетических исследованиях.
Используя ген 16S рРНК, ученые могут классифицировать бактерии, сравнивая последовательность амплифицированного фрагмента с известными последовательностями, и это также относится к гену 18S рРНК и некодирующей области ITS1 в домене гриба.
Какой бы метод ни был выбран для амплификации амплифицированного фрагмента, необходимо использовать какой-то метод для количественного определения амплифицированного продукта. Эти методы обычно включают этап захвата и этап обнаружения, хотя конкретная реализация этих этапов зависит от конкретного метода обнаружения. Например, анализ Amplicor ВИЧ-1 Monitor Assay (RT-PCR) идентифицирует ВИЧ в плазме, а тест ВИЧ-1 QT (NASBA) используется для измерения вирусной нагрузки в плазме путем амплификации фрагментов РНК ВИЧ.
Применение амплифицированных фрагментов
Технология ПЦР может использоваться для определения пола по образцам ДНК человека. Сайты вставки элементов Alu выбираются для амплификации и оценки размера, а для определения пола используются AluSTXa и AluSTYa на X- и Y-хромосомах, чтобы уменьшить вероятность ошибки. Вставленная хромосома при амплификации образует более крупные фрагменты. У мужчин будет два фрагмента амплификации ДНК, а у женщин - только один.
При диагностике туберкулеза технология LCR нацелена на последовательность, содержащую белок-антиген B, с использованием четырех олигонуклеотидных праймеров: двух для смысловой цепи и двух для антисмысловой цепи. Эти праймеры связываются в непосредственной близости друг от друга, образуя части двухцепочечной ДНК, которые после выделения можно использовать для будущей репликации, а продукт можно обнаружить с помощью иммуноферментного анализа на микрочастицах (MEIA).
По мере продвижения изучения амплифицированных фрагментов наше понимание генов продолжает расширяться. Какие новые изменения произойдут в будущем в применении амплифицированных фрагментов для лечения болезней и понимания эволюционных процессов. Поможет ли это нам найти больше ответов на загадки здоровья?
