Hay muchas técnicas maravillosas en las ciencias médicas de hoy para ayudar con los nuevos descubrimientos médicos y ayudar a diagnosticar enfermedades. La comprensión de la genética ha ayudado a los científicos a comprender los trastornos genéticos humanos y los microorganismos y virus que pueden enfermarnos. Las técnicas enumeradas a continuación muestran algunas de las técnicas utilizadas en los laboratorios de biología genética/molecular hoy para ayudar a comprender la genética de los humanos y muchos otros organismos.
electroforesis de gel de ADN
Este procedimiento se puede usar para medir la longitud y la pureza de las moléculas de ADN. El ADN, que se carga en el pozo de gel de agarosa, está expuesto a la corriente eléctrica. La corriente eléctrica hace que el ADN pase a través de los poros del gel de agarosa y se separe de acuerdo con sus propiedades químicas. Una vez que esto se completa, el gel puede ser analizado por científicos.
SDS electroforesis de poliacrilamida-gel
Este procedimiento se utiliza para separar y analizar proteínas. En este procedimiento, se aplica un campo electromagnético a la proteína en el gel de poliacrilamida. Este campo electromagnético hace que la proteína se mueva a través de los poros en el gel de acuerdo con sus propiedades químicas únicas. Una vez que se realiza el procedimiento, el gel está listo para ser analizado por los científicos.
cristalografía de rayos X
La cristalografía de rayos X examina el 3-D Estructura de las moléculas determinando el patrón de difracción del cristal de proteína. El patrón de difracción se determina aplicando haces de rayos X al cristal de proteínas. Los científicos usan el patrón de difracción y las secuencias de aminoácidos para determinar la forma de la molécula.
Espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN)
NMR estudia moléculas y proteínas pequeñas. En este procedimiento, se coloca una pequeña cantidad de solución de proteína concentrada en un campo magnético fuerte. Cuando en el campo magnético fuerte, los científicos usan máquinas para observar el comportamiento de los núcleos atómicos, que emiten cierta radiación observable. Los resultados de esta prueba se utilizan junto con la secuencia de aminoácidos conocida para calcular la forma tridimensional de la proteína.
reacción en cadena de polimerasa (PCR)
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< P> Este procedimiento es lo que hace posible la clonación rápida de hilos de ADN cortos. Primero, el científico elige qué amplificar y crear cebadores en consecuencia. Luego, el científico coloca cebadores y hilos de ADN en una mezcla que contiene ADN polimerasa, DATPS, DGTPS, DCTPS y DTTPS. La solución se coloca en la máquina PCR para que pueda comenzar la replicación. Hay tres etapas en los ciclos de PCR. Por lo general, la PCR pasa por estas etapas (1 ciclo) aproximadamente 20-30 veces.
ciclos
1. ADN de desnaturalización
En este paso, las altas temperaturas separan el ADN en hebras únicas .
2. Cebadores de recocido
Los cebadores se unen con la cadena de ADN.
3. Cebadores extendidos
ADN polimerasa comienzan a sintetizar el ADN en el hilo. >
PCR produce miles de clones de la cadena de ADN original. Este procedimiento es perfecto para la investigación científica y el forense porque brinda a los científicos muchas de las secuencias de ADN deseadas que funcionen dentro de un experimento.
PCR utilizado en ciencia forense
Hay secuencias de ADN repetidas únicas en diferentes partes del genoma humano. A veces, los investigadores usan PCR para replicar secuencias de ADN encontradas en la escena del crimen. Una vez que el ADN se clona usando PCR, el ADN se compara con todos los diferentes sospechosos que repetían secuencias de ADN usando electroforesis. La secuencia repetida que coincide con el ADN recolectado en la escena del crimen muestra cuyo ADN coincide con la secuencia en cuestión. Estas repeticiones podrían denominarse “huellas dactilares” de un individuo.
secuenciación de ADN
La secuenciación de ADN utiliza un método llamado método dideoxi. Los componentes especiales de este procedimiento, trifosfatos de dideoxirribonucleósidos, no tienen el extremo -OH que la ADN polimerasa requiere para la replicación del ADN. Esto es muy importante en los pasos de secuenciación posteriores. Estos son los siguientes pasos de secuenciación de ADN.
1. El ADN se calienta y se separa en hilos únicos.
2. Los hilos individuales se mezclan con cebadores radiactivos que se unen a los que se unen a los 3 ‘Fin de los hilos.
3. Hay cuatro tubos de esta solución. Cada tubo recibe ADN polimerasa y los cuatro fosfatos de desoxinucleótidos. Cada tubo recibe un tipo de didooxiribonucleótido.
4. La ADN polimerasa comienza sintetizando el ADN utilizando los hilos de ADN de una sola cadena agregada al comienzo del procedimiento como plantilla.
5. como replicación Continúa, se inserta algunos dedoxinucleótidos en lugar de un desoxirribonucleótido en un hilo. El didooxirribonucleótido no tiene un grupo -OH. Por lo tanto, la replicación termina en el didooxirribonucleótido.
6. Los fragmentos de ADN de cada tubo se colocan en carriles separados en gel de agarosa. Luego, los fragmentos están separados por electroforesis en gel.
7. La secuencia de ADN ahora se puede determinar mediante secuencias de banda en el gel. Las secuencias de la banda son causadas por los cebadores radiactivos.
Southern Blot
Este procedimiento se puede usar para encontrar ADN con secuencias buscadas, calcular el tamaño de los fragmentos de ADN , y vea si el ADN tiene todo o parte del gen de interés. Este es el protocolo siguiente para el procedimiento de la trama sur.
1. Los fragmentos de ADN cortados sufren electroforesis en gel que hace que el ADN se separe. Los fragmentos de ADN cortados son creados por enzimas especiales para cortar ciertos fragmentos de secuencia de ADN, si es necesario.
2. Los fragmentos de ADN se transfieren a un filtro a través de la técnica de transferencia.
3. Filtro es IS IS colocado en la bolsa sellada por calor con sonda.
4. enlaces de la sonda con secuencias complementarias.
5. Las sondas no unidas se lavan del filtro.
6. Una vez que el filtro está seco, se coloca una película de rayos X sobre el filtro para crear un autorradiograma.
7. Los científicos estudian el audiograma para ver qué fragmentos tienen la secuencia de interés. Las bandas de los fragmentos de ADN con la secuencia se muestran claramente porque la sonda que se une a ellos es radiactiva.
Northern Blot
Este procedimiento prueba la presencia de ARNm para ver si el gen es transcripcionalmente activo. Este procedimiento se ejecuta aproximadamente el mismo protocolo de la transferencia Southern, pero se prueba la presencia de ARNm. Este procedimiento se puede utilizar para probar productos de ARNm de cáncer o enfermedades genéticas.
Western Blot
En este procedimiento, las proteínas están expuestas a anticuerpos con isótopos radiactivos . Los anticuerpos atacan la proteína deseada en solución. El isótopo radiactivo revela la proteína en interés bajo observación. Este procedimiento se ejecuta aproximadamente el mismo protocolo que el Southern Blot.
fuentes
Alberts, Bruce y Alexander Johnson. Biología molecular de la célula. 5ª ed. Nueva York: Garland Science, 2008. Print.
Klug, William S. y Michael R. Cummings. Genética. 8ª ed. Upper Saddle River, NY: Prentice Hall, 2006. Impresión.
