Гель-электрофорез

Cтраница 4

Последовательность непосредственно читается по электрофореграмме. Длина фрагмента, который может быть расшифрован этим методом, ограничивается разрешающей способностью метода гель-электрофореза. [46]

Быстрое распространение хроматографических и электрофо-ретических методов в области исследования нуклеиновых кислот, которому в значительной степени способствовало становление технологии рекомбинантных ДНК, продолжается и по сей день, особенно в таких направлениях, как разделение мРНК, фрагментов ДНК и нуклеопротеидов. Уже установлена первичная структура обширных участков генома многих животных, и непрерывное совершенствование метода гель-электрофореза, обладающего высоким разрешением, в сочетании с использованием компьютерной техники для определения полных нуклео-тидных последовательностей позволит добиться еще более значительных успехов. На ранних этапах развития этой области исследований одна из задач экспериментатора заключалась в том, чтобы приспособить используемые в других областях науки хроматографические и электрофоретические методы для разделения моно - и олигонуклеотидов. Теперь же, по прошествии тридцати лет, биохимия нуклеиновых кислот сама стала тем источником новых представлений о разделении макромолекул, который стимулирует развитие хроматографии и электрофореза. [47]

Карта линейного расположения гистонов на ДНК. [48]

Один из этих подходов состоит в локализации ковалентных сшивок между нуклеосомными гистонами и ДНК. Принцип локализации заключается в том, что сшитые комплексы белков с ДНК разделяют в двумерных гель-электрофорезах, причем после электрофореза первого направления в геле расщепляют белковый или нуклеиновый компонент комплексов и разделяют во втором направлении только ДНК или только белки соответственно. Гистоны НЗ, Н4 располагаются в центре нуклеосомной ДНК, в то время как гистоны Н2А, Н2В локализованы на периферии. Гистон НЗ взаимодействует с центральным и концевым участками нуклеосомной ДНК. Хотя эти участки на развернутой ДНК расположены далеко друг от друга, они сближаются на свернутой в нуклеосому ДНК и, видимо, с ними взаимодействует одна и та же молекула гистона НЗ. На этой же карте видно, что не вся ДНК сплошь покрыта гистонами, а есть свободные от взаимодействия сегменты, например первые 20 нуклеотидов от 5 -концов обеих цепей нуклеосомной ДНК и участки, расположенные на расстоянии около 120 нуклеотидов от 5 -концов. [49]

ДНК-диагностика основывается на обнаружении известных нуклеотидных последовательностей; для этого синтезируют специфические праймеры и амплифицируют последовательность-мишень. Это позволяет использовать нерадиоактивные системы детекции ( например, хемилюминесцентный метод) или регистрировать ПЦР-продукты методом гель-электрофореза. Кроме того, ПЦР-продукты можно пометить флуоресцентным красителем, присоединив его к 5 -концу праймера. [50]

Одно из серьезных ограничений гель-электрофореза как метода выделения специфических фрагментов ДНК заключается в том, что молекулы, имеющие примерно одинаковую массу, но различную нуклеотидную последовательность, обладают, как правило, одинаковой электрофоретической подвижностью. Один из возможных подходов к решению этой проблемы основан на использовании предложенного в работе Фишера и Лермана [115] метода двумерного гель-электрофореза фрагментов ДНК. Разделение проводят при повышенной температуре. В этой методике использован эффект резкого уменьшения электрофоретической подвижности в результате денатурации или плавления части нативной молекулы ДНК. В ходе электрофореза во втором направлении фрагменты ДНК подвергаются воздействию все более жестких денатурирующих условий, и плавление части молекулы двухцепочечной ДНК сопровождается скачкообразным изменением ее подвижности. [51]

Последовательность элюирования фрагментов ДНК в линейном градиенте концентрации соли определяется их нуклеотидным составом, первичной структурой и молекулярной массой. Оказалось, что этот метод пригоден для разделения близких по своим размерам фрагментов ДНК, не поддающихся разделению с помощью гель-электрофореза. Хроматография на сорбенте RPC5 характеризуется высоким выходом ( 80 %) и чистотой получаемых препаратов, которые не содержат ингиби-рующих ферментативные реакции примесей, часто обнаруживаемых после гель-электрофореза. [52]

Наиболее простым способом гибридизации является проведение ее с образцом, нанесенным в виде пятна на некоторую подложку ( дот-гибридизация, от англ. Этот тип гибридизации фактически уже описывался на примере анализа на содержание гена энтеротоксина, Разрешающая сила метода повышается, если анализируемый образец предварительно подвергнуть гель-электрофорезу. В этом случае полезно перенести материал с геля на более удобный для проведения гибридизации материал, приведя гель в контакт с целлюлозным или нейлоновым фильтром. Добавление меченых зондов позволяет обнаружить полосы, несущие определяемые последовательности. Этот метод известен как гибридизация по Саузерну. [53]

Ялюс-процедура включает экзонуклеолитическое расщепление синтетических фрагментов ДНК путем удаления одного за другим оснований с 3 -конца. Эта процедура требует применения модифицированной ДНК-полимеразы I, которую можно останавливать в определенных положениях разрушаемой последовательности добавлением одного из четырех нуклеозидтрифосфатов. Снова гель-электрофорез дает картину ряда полос, с которой можно непосредственно считывать последовательность. [54]

Гель-электрофорез проводится в агарозном или полиакриламидиом геле. Особенно высокого разрешения достигают при гель-электрофорезе в полиакриламиде [39], так как здесь дополняют друг друга электрофорез и молекулярно-ситовой эффект. Сыворотка, например, расщепляется на 20 полос, в то время как при электрофорезе в агарозе появляется лишь 5 полос. [55]

Обусловлена мутационным изменением сайтов рестрикции или появлением новых сайтов. Обнаруживается при разделении фрагментов с помощью гель-электрофореза. [56]

В случае РНК, обладающих жесткой вторичной структурой ( содержащих одно - и двухцепочечные участки), электрофорети-ческая подвижность в геле зависит не только от размеров их молекул, но и от их состава и нуклеотидной последовательности. Этот эффект может быть использован в практических целях, особенно при попытке разделить одинаковые по размерам, но различающиеся по нуклеотидному составу виды РНК - В этом случае можно варьировать содержание денатурирующего агента в геле либо даже вообще исключить денатурирующие факторы. С другой стороны, чтобы с помощью гель-электрофореза определить молекулярную массу РНК, необходимо предварительно разрушить ее вторичную структуру. [57]

Страницы: 1 2 3 4