В молекулярной биологии гибридизация (или гибридизация ) - это явление, при котором молекулы одноцепочечной дезоксирибонуклеиновой кислоты ( ДНК ) или рибонуклеиновой кислоты ( РНК ) отжигаются с комплементарной ДНК или РНК . [1]Хотя двухцепочечная последовательность ДНК обычно стабильна в физиологических условиях, изменение этих условий в лаборатории (обычно путем повышения температуры окружающей среды) приведет к разделению молекул на одноцепочечные. Эти нити комплементарны друг другу, но также могут быть комплементарными другим последовательностям, присутствующим в их окружении. Понижение температуры окружающей среды позволяет одноцепочечным молекулам отжигаться или «гибридизоваться» друг с другом.
Репликации ДНК и транскрипции ДНК в РНК и полагаться на нуклеотидной гибридизации, как и методам молекулярной биологии , включая Саузерн - блот и нозерн - блоттинга , [2] полимеразная цепная реакция (ПЦР), и наиболее подходы к секвенирования ДНК .
Приложения
Гибридизация является основным свойством нуклеотидных последовательностей и используется во многих методах молекулярной биологии. В целом, генетическое родство двух видов можно определить путем гибридизации сегментов их ДНК ( гибридизация ДНК-ДНК ). Из-за сходства последовательностей между близкородственными организмами для плавления таких ДНК-гибридов требуются более высокие температуры по сравнению с более отдаленно родственными организмами. Различные методы используют гибридизацию для точного определения происхождения образца ДНК, включая полимеразную цепную реакцию (ПЦР). В другом методе короткие последовательности ДНК гибридизуют с клеточными мРНК для идентификации экспрессируемых генов. Фармацевтические фармацевтические компании изучают возможность использования антисмысловой РНК для связывания с нежелательной мРНК, не позволяя рибосоме транслировать мРНК в белок. [3]
ДНК-ДНК гибридизация
Гибридизация флуоресценции in situ
Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) - это лабораторный метод, используемый для обнаружения и определения местоположения последовательности ДНК, часто на определенной хромосоме . [4]
В 1960-х годах исследователи Джозеф Галл и Мэри Лу Пардью обнаружили, что молекулярная гибридизация может использоваться для определения положения последовательностей ДНК in situ (то есть в их естественных положениях в хромосоме). В 1969 году два ученых опубликовали статью, в которой продемонстрировали, что радиоактивные копии последовательности рибосомальной ДНК можно использовать для обнаружения дополнительных последовательностей ДНК в ядре лягушачьего яйца. [5] После тех первоначальных наблюдений, многие усовершенствования повысили универсальность и чувствительность процедуры до такой степени, что гибридизация in situ теперь считается важным инструментом в цитогенетике .
Рекомендации
- ^ Felsenfeld, G; Майлз, HT (1967). «Физико-химические свойства нуклеиновых кислот». Ежегодный обзор биохимии . 36 : 407–48. DOI : 10.1146 / annurev.bi.36.070167.002203 . PMID 18257727 .
- ^ МакКлин, Филипп. «Гибридизации нуклеиновых кислот» . ДНК - основы структуры и анализа . Дата обращения 26 мая 2017 .
- ^ Бекман, Мэри. «Гибридизация» . Дата обращения 26 мая 2017 .
- ^ Левский, JM; Певица, RH (15 июля 2003 г.). «Флуоресцентная гибридизация in situ: прошлое, настоящее и будущее» . Журнал клеточной науки . 116 (Pt 14): 2833–8. DOI : 10,1242 / jcs.00633 . PMID 12808017 .
- ^ Пардью, ML; Галл, Дж. Г. (октябрь 1969 г.). «Молекулярная гибридизация радиоактивной ДНК с ДНК цитологических препаратов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 64 (2): 600–4. Bibcode : 1969PNAS ... 64..600P . DOI : 10.1073 / pnas.64.2.600 . PMC 223386 . PMID 5261036 .
Внешние ссылки
- «Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Морис Уилкинс и Розалинда Франклин» . Институт истории науки . Архивировано из оригинального 21 марта 2018 года . Проверено 20 марта 2018 года . В 1962 году Джеймс Уотсон (род. 1928), Фрэнсис Крик (1916–2004) и Морис Уилкинс (1916–2004) совместно получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за определение в 1953 году структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).
- Саузерн-гибридизация и северная гибридизация