Language
Country/Area
No result found
Магия амплифицированных фрагментов: как найти ключевые подсказки в генетических исследованиях?
В молекулярной биологии ампликон — это сегмент ДНК или РНК, который образуется в результате амплификации или репликации. Эти фрагменты могут быть созданы искусственно с использованием различных методов, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР) или лигазная цепная реакция (ЛЦР), или они могут быть результатом естественных дупликаций генов. Под амплификацией в настоящем документе понимается создание множественных копий генетического сегмента или целевой последовательности, и в частности это относится к самому амплифицированному сегменту.
Искусственное усиление применяется в исследованиях, судебной экспертизе и медицине для таких целей, как обнаружение и количественная оценка инфекционных патогенов, идентификация человеческих останков и извлечение генотипов из человеческих волос.
Естественные дупликации генов играют важную роль в эволюции и связаны с несколькими формами рака человека, включая первичную медиастинальную В-клеточную лимфому и лимфому Ходжкина. Таким образом, в данном контексте ампликон может относиться не только к определенным сегментам хромосомной ДНК, но и к сегментам, которые были вырезаны, амплифицированы и повторно вставлены в другое место генома, а также к внехромосомным сегментам ДНК, известным как диминигены. Каждый фрагмент может быть состоит из одного или нескольких генов.
Амплификация генов, кодируемых этими амплифицированными фрагментами, обычно увеличивает эффективность транскрипции этих генов, что в конечном итоге приводит к увеличению количества связанных белков.
Структура амплифицированного фрагмента
Ампликон обычно представляет собой прямой повтор (голова к хвосту) или инвертированный повтор (голова к голове или хвост к хвосту) генетической последовательности и может иметь линейную или кольцевую структуру. Структура кольцевого ампликона состоит из несовершенных инвертированных повторов, которые условно сливаются, образуя круг, предположительно образованный из линейного ампликона-предшественника. При искусственной амплификации длина амплифицированного фрагмента зависит от цели эксперимента.
Достижения в технологии усиления
Анализ амплифицированных фрагментов стал возможным благодаря развитию методов амплификации, таких как ПЦР, а также появлению все большего количества высококачественных и высокопроизводительных технологий секвенирования ДНК, таких как технология ионно-полупроводникового секвенирования, которая часто именуется как Бренд разработчика называется Ion Torrent. Эти технологии секвенирования сделали возможным изучение фрагментов ампликонов в областях геномной биологии и генетики, включая исследования генетики рака, филогенетические исследования и генетику человека. Возьмем в качестве примера ген 16S рРНК. Этот ген является частью генома каждой бактерии и археи и является высококонсервативным. Сравнивая последовательность амплифицированного фрагмента с известной последовательностью, можно классифицировать бактерии.
Почти все секвенирования амплифицированных фрагментов требуют количественной оценки амплифицированного продукта, которая обычно включает этап захвата и этап обнаружения, а конкретные методы реализации различаются.
Применение амплифицированных фрагментов
ПЦР можно использовать для определения пола образца ДНК человека. Выбрав место вставки элемента Alu для амплификации и оценив размер фрагмента, тест на определение пола использует AluSTXa для соответствия X-хромосоме и AluSTYa для соответствия Y-хромосоме. Такая конструкция может эффективно снизить вероятность ошибки. При амплификации гомологичной области вставленная хромосома будет производить более крупные фрагменты. У самцов имеется два фрагмента амплификации ДНК, а у самок — только один фрагмент амплификации. В пакет методов для этого метода входит пара праймеров для участков амплификации и селективные реагенты для полимеразной цепной реакции. При диагностике туберкулеза ЛЦР также используется в качестве теста, при этом целевая последовательность, содержащая белковый антиген B, подвергается воздействию четырех олигонуклеотидных праймеров для смысловой и обратной цепей соответственно.
Амплифицированные продукты или фрагменты оцениваются с помощью различных этапов обнаружения и захвата. С развитием секвенирования ампликонов различные фрагменты ампликонов, полученные из общего образца, соединяются и секвенируются, после чего проводится классификация контроля качества, и, наконец, подсчитывается количество одного и того же типа, отражающее их относительное обилие в образце. Богатство.
С развитием технологий амплифицированные фрагменты стали неотъемлемой частью современных генетических исследований. Но понимаем ли мы в полной мере потенциал усиленных фрагментов в этой быстро развивающейся области?
