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Técnicas de Análise de DNA primário que têm sido usados ​​desde 1985

pesquisa baseada em Genetics é uma das disciplinas científicas mais rápida evolução de hoje. Tecnologia Cedo começou com técnicas que utilizam rótulos radioativos de sequenciamento de DNA , identificação de bases individuais que compõem o DNA . DNA é o modelo para todos os organismos vivos , incluindo vírus . Ele é formado a partir de milhões ou bilhões de unidades de quatro bases nitrogenadas , designados como A, para adenosina , G para guanosina , C para citosina e timina T para repetir . Os seres humanos contêm aproximadamente 9 bilhões dessas bases , repetindo , sem um padrão distinto . Três bases de juntas simbolizam um aminoácido . A cadeia de aminoácidos de uma proteína determina . O complemento de proteínas diferentes determina as características de um organismo vivo denominado um fenótipo . Técnicas de análise de DNA são usados ​​para determinar sequências de DNA , a fim de entender como os organismos vivos se desenvolver, e os erros em seqüência que causam doenças como o câncer. Tecnologia avançou rapidamente após o desenvolvimento da PCR em 1985. Polymerase Chain Reaction

A reação em cadeia da polimerase, ou PCR , é talvez a descoberta científica mais importante na investigação genética . Kary Mullins PCR inventado em 1985 . O processo de PCR permite aos cientistas para amplificar regiões específicas de ADN , a produção de milhões de cópias dentro de horas . PCR utiliza uma enzima termoestável chamado TAQ polimerase , isolado a partir de uma espécie de bactéria chamada Thermus aquaticus , encontrada vivendo em fontes termais. Na presença das matérias-primas , TAQ polimerase sintetiza cópias duplicadas de ADN utilizando o ADN original como um modelo. Os investigadores podem determinar a área exacta de DNA a ser amplificado através da inclusão de 20 cadeias de bases de DNA chamados iniciadores . Primers iniciar amplificação por emparelhamento, ou recozimento , para um conjunto correspondente de bases no modelo de DNA. Todas as novas tecnologias desenvolvidas desde 1985 requerem algum derivado de amplificação por PCR. Seqüenciamento

técnicas de sequenciamento de DNA

DNA determina a ordem exata das bases nitrogenadas . Desenvolvimento precoce de métodos de sequenciamento marcados cada base com uma etiqueta radioativa durante a PCR . O DNA amplificado será separado por uma corrente eléctrica e mover-se através de um material semelhante a gel de poliacrilamida a chamada . A tecnologia foi limitada pelo fato de que cada composição base era determinar em faixas separadas , porque rótulos radioativos aparecer o mesmo quando lido pela fotografia de raio- X . Uma pista em que o gel foi utilizado para cada base . Desenvolvimento de corantes fluorescentes automatizado a tecnologia no início de 1990 e, em cada base foi marcada com uma cor diferente. Como as bases movido através do gel , uma câmara digital gravada nas cores e envia os dados para um sistema de computador ligado . Sequenciamento automatizado permitido até 700 bases a ser determinado , contra a limitação de 200 base para rótulos radioativos.
Desenvolvimento de capilar Seqüenciamento

por volta de 1997 , seqüenciamento de DNA técnicas foram desenvolvidas através da substituição de placas de vidro desarrumado e poliacrilamida com capilares de vidro. Pesquisadores já não precisava derramar acrilamida entre duas placas de vidro e esperar por formação de gel de poliacrilamida -like antes de seqüenciamento. Sequenciamento vez foi realizada utilizando um derivado de polímero grosso xarope -like de poliacrilamida que foi seringa injetada em fibras de vidro ocas . As amostras ainda são amplificados através de PCR e corantes fluorescentes , em seguida, carregado automaticamente em capilares individuais para o seqüenciamento. O resultado foi mais automação em técnicas ea capacidade de sequenciar maior número de amostras em menos tempo. A maioria do genoma humano , todos os 9 bilhões de bases , foi determinada usando a sequenciação capilar .
PCR em tempo real

Após determinar a sequência de DNA de um organismo específico , o próximo objetivo na pesquisa foi o de procurar variações entre organismos da mesma espécie e diferentes . Uma das razões é para analisar as diferenças e semelhanças na seqüência do DNA de diferentes espécies ; porque os seres humanos são humanos e gorilas não são. Outra razão é a utilização de técnicas genéticas para determinar erros , ou mutações, que provocam doenças genéticas . PCR em tempo real emprega tecnologia semelhante para PCR que incorpora um iniciador marcado com fluorescência complementar ao marcar uma sequência específica . Qualquer erro no DNA impede o marcador de recozimento para a cadeia de DNA . A capacidade para o marcador para anelar é medida durante a PCR para determinar se uma mutação está presente .
Microchip matriz Tecnologia

Microchip análise matriz foi desenvolvida pouco tempo depois PCR em tempo real e é usado principalmente para a expressão gênica , ou para determinar quais genes em uma célula estão ativos. Não cada gene no genoma está ativo. A activação de genes específicos determina a função de diferentes tipos de células em organismos complexos ; por isso que as células da pele não são células do fígado , por exemplo . Pesquisadores isolar o produto dos genes activos sob a forma de ARN mensageiro , ou ARNm , e utilizar técnicas de PCR para produzir um complemento de ADN . O ADN da amostra é manchada sobre uma placa com sondas marcadas que fluorescem na presença de DNA . As placas utilizadas hoje pode testar simultaneamente mais de 30.000 amostras de uma só vez .
Next Generation Sequencing

O mais recente desenvolvimento em tecnologias de análise de DNA é seqüenciadores de nova geração. O processo não é diferente de seqüenciamento normal. No entanto , o equipamento é capaz de determinar as sequências genómicas completas isoladas a partir de bactérias , 2 milhões de bases de uma só vez . O processo incorpora emulsão de PCR , uma técnica que utiliza o DNA encapsulado em micro - esfera ou óleo de gotículas . Além disso, melhora grandemente a eficiência de técnicas de PCR normais e permite múltiplas áreas de DNA a ser amplificada em simultâneo . O DNA amplificado é então seqüenciado usando seqüenciadores especializados próxima geração. Com o desenvolvimento da tecnologia utilizada na pesquisa genética , a genética tornou-se uma das áreas de mais rápido desenvolvimento da pesquisa científica.