อ่าน 3 นาที
โพรบไฮบริดไดเซชัน
ในชีววิทยาโมเลกุลโพรบไฮบริดไดเซชัน ( HP ) คือชิ้นส่วนของDNAหรือRNAซึ่งโดยทั่วไปมีความยาว 15–10000 นิวคลีโอไทด์ซึ่งสามารถ ติดฉลาก ด้วยสารกัมมันตรังสีหรือ สารเรือง แสงได้ HP...
โพรบไฮบริดไดเซชัน
ในชีววิทยาโมเลกุลโพรบไฮบริดไดเซชัน ( HP ) คือชิ้นส่วนของDNAหรือRNAซึ่งโดยทั่วไปมีความยาว 15–10000 นิวคลีโอไทด์ซึ่งสามารถ ติดฉลาก ด้วยสารกัมมันตรังสีหรือ สารเรือง แสงได้ HP สามารถใช้ตรวจจับการมีอยู่ของ ลำดับ นิวคลีโอไทด์ใน RNA หรือ DNA ที่วิเคราะห์ซึ่งเป็นส่วนเสริมกับลำดับในโพรบ[ 1 ]โพรบที่ติดฉลากจะถูกทำให้เสียสภาพ ก่อน (โดยการให้ความร้อนหรือภายใต้ สภาวะ ด่างเช่น การสัมผัสกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ ) ให้กลายเป็น DNA สายเดี่ยว (ssDNA) จากนั้นจึงไฮบริดไดซ์กับ ssDNA เป้าหมาย ( Southern blotting ) หรือ RNA เป้าหมาย ( northern blotting ) ที่ตรึงอยู่บนเมมเบรนหรือในแหล่งกำเนิด
ในการตรวจจับการเกิดไฮบริดของโพรบกับลำดับเป้าหมาย โพรบจะถูกติดแท็ก (หรือ "ติดฉลาก") ด้วยเครื่องหมายโมเลกุลที่เป็นกัมมันตรังสีหรือ (ในปัจจุบัน) โมเลกุลเรืองแสง เครื่องหมายที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่32P ( ไอโซโทปกัมมันตรังสี ของฟอสฟอรัสที่รวมอยู่ใน พันธะ ฟอสโฟไดเอ สเทอ ร์ในดีเอ็นเอของโพรบ) ไดจอกซิ เจ นิน ซึ่งเป็นเครื่องหมาย ที่ไม่ใช่กัมมันตรังสี ที่ ใช้แอนติบอดีไบโอติน หรือฟลูออเรสซีน จากนั้นจะตรวจจับลำดับดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอที่มีความคล้ายคลึงกับโพรบในระดับปานกลางถึงสูงโดยการมองเห็นโพรบที่เกิดไฮบริดผ่านการถ่ายภาพรังสีอัตโนมัติหรือเทคนิคการถ่ายภาพอื่นๆ โดยปกติแล้ว จะถ่ายภาพเอกซเรย์ของตัวกรอง หรือวางตัวกรองไว้ใต้แสงยูวี การตรวจจับลำดับที่มีความคล้ายคลึงในระดับปานกลางหรือสูงขึ้นอยู่กับความเข้มงวดของเงื่อนไขการเกิดไฮบริดที่ใช้ ความเข้มงวดสูง เช่น อุณหภูมิการเกิดไฮบริดสูงและเกลือต่ำในบัฟเฟอร์การเกิดไฮบริด จะอนุญาตให้เกิดไฮบริดเฉพาะระหว่าง ลำดับ กรดนิวคลีอิกที่มีความคล้ายคลึงกันสูงเท่านั้น ในขณะที่ความเข้มงวดต่ำ เช่น อุณหภูมิต่ำและเกลือสูง จะอนุญาตให้เกิดไฮบริดได้เมื่อลำดับมีความคล้ายคลึงกันน้อยกว่า
โพรบไฮบริดไดเซชันที่ใช้ในไมโคร อาร์เรย์ดีเอ็นเอ หมายถึง ดีเอ็นเอที่ยึดติดกับพื้นผิวเฉื่อย เช่นแผ่นกระจก เคลือบ หรือชิปยีน ด้วยพันธะโควาเลนต์ โดย มีเป้าหมาย เป็น cDNA ที่เคลื่อนที่ได้ ขึ้นอยู่กับวิธีการโพรบอาจถูกสังเคราะห์โดยใช้ วิธีฟอส โฟราไมไดต์หรืออาจสร้างและติดฉลากโดย การขยายสัญญาณ PCRหรือการโคลนนิ่ง (ทั้งสองวิธีเป็นวิธีเก่า) เพื่อเพิ่ม ความเสถียรของโพรบ ในร่างกาย จึงไม่ได้ใช้ RNA แต่จะใช้สารอนาล็อกของ RNA แทน โดยเฉพาะอนุพันธ์ ของมอร์โฟลิโนโพรบที่ใช้ดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอในระดับโมเลกุลนั้นถูกนำมาใช้เป็นประจำในการคัดกรองคลังยีน การตรวจจับลำดับนิวคลีโอไทด์ด้วยวิธีการบล็อตติ้งและในเทคโนโลยีทางพันธุกรรมอื่นๆ เช่นไมโครอาร์เรย์ กรดนิวคลีอิกและ เนื้อเยื่อ
ตัวอย่างของโพรบ
- หัววัด Scorpion®
- โพรบโมเลคูลาร์บี คอน
- โพ รบ TaqMan ®
- โพรบ LNA® ( กรดนิวคลีอิกแบบล็อก )
- เทคโนโลยีตรวจวัดการปั่นจักรยาน (CPT)
- การผสมแบบอินซิทู
- โพรบไบนารี (แยก)
- โพรบหลายองค์ประกอบ
การใช้งานในนิเวศวิทยาจุลินทรีย์
ในสาขานิเวศวิทยาของจุลินทรีย์โพรบโอลิโกนิวคลีโอไทด์ถูกใช้เพื่อกำหนดการปรากฏตัวของจุลินทรีย์ชนิด สกุล หรือจุลินทรีย์ที่จัดอยู่ในกลุ่มที่กว้างขึ้น เช่นแบคทีเรีย อา ร์เคียและยูคาริโอตผ่านการไฮบริดไดเซชันแบบเรืองแสงในแหล่งกำเนิด (FISH) [ 2 ]โพรบ rRNA ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นจุลินทรีย์ที่ยังไม่สามารถเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการได้ โดยการดึงลำดับ rRNA โดยตรงจากสิ่งแวดล้อม[ 3 ]ตัวอย่างของจุลินทรีย์ประเภทนี้ ได้แก่:
- Nevskia ramosa : N. ramosaเป็นแบคทีเรียนิวสตันที่สร้างโรเซ็ตแบบแตกแขนงสองแฉกทั่วไปบนพื้นผิวของแหล่งที่อยู่อาศัยน้ำจืดตื้น [ 4 ]
- Achromatium oxaliferum : แบคทีเรียขนาดใหญ่ชนิดนี้ (ความยาวเซลล์สูงถึง >100 μm เส้นผ่านศูนย์กลางสูงถึง 50 μm) ประกอบด้วยก้อนกำมะถันและแคลไซต์จำนวนมาก และอาศัยอยู่ในชั้นบนของตะกอนน้ำจืด สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และเนื่องจากความต้านทานต่อการเพาะเลี้ยง ทำให้เหล่านักจุลชีววิทยาหลายรุ่นงุนงง [ 5 ]
ข้อจำกัด
ในบางกรณี การแยกแยะความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์อาจเป็นปัญหาเมื่อใช้ ลำดับ 16S rRNAเนื่องจากความคล้ายคลึงกัน ในกรณีเช่นนี้23S rRNAอาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่า[ 6 ]คลังมาตรฐานระดับโลกของลำดับ rRNA กำลังมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และมีการอัปเดตอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นความเป็นไปได้ของการเกิดไฮบริดไดเซชันแบบสุ่มระหว่างโพรบที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ (โดยอิงจากข้อมูลที่สมบูรณ์และเป็นปัจจุบันจากสิ่งมีชีวิตทดสอบหลายชนิด) กับสิ่งมีชีวิตเป้าหมายที่ไม่ต้องการ/ไม่รู้จักจึงไม่สามารถมองข้ามไปได้ง่ายๆ[ 7 ]ในทางตรงกันข้าม เป็นไปได้ว่ามีจุลินทรีย์ที่ยังไม่ได้รับการระบุ ซึ่งเป็นสมาชิกทางสายวิวัฒนาการของกลุ่มเป้าหมายของโพรบ แต่มีไซต์เป้าหมายบางส่วนหรือเกือบสมบูรณ์ ซึ่งมักใช้เมื่อออกแบบโพรบเฉพาะกลุ่ม
ข้อจำกัดเชิงปฏิบัติที่สำคัญที่สุดของเทคนิคนี้น่าจะเป็นการขาดระบบอัตโนมัติ[ 8 ]
ใช้ในนิติวิทยาศาสตร์
ในวิทยาศาสตร์นิติเวช โพรบไฮบริดไดเซชันถูกใช้เพื่อตรวจจับบริเวณซ้ำแบบสั้น ( ไมโครแซทเทลไลต์ ) [ 9 ]และในวิธีการโพลีมอร์ฟิซึมความยาวชิ้นส่วนจำกัด ( RFLP ) ซึ่งทั้งหมดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์ โปรไฟล์ DNA
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โพรบไฮบริดไดเซชัน
ในชีววิทยาโมเลกุลโพรบไฮบริดไดเซชัน ( HP ) คือชิ้นส่วนของDNAหรือRNAซึ่งโดยทั่วไปมีความยาว 15–10000 นิวคลีโอไทด์ซึ่งสามารถ ติดฉลาก ด้วยสารกัมมันตรังสีหรือ สารเรือง แสงได้ HP...
ตัวอย่างของโพรบ
หัววัด Scorpion® โพรบ โมเลคูลาร์บี คอน โพ รบ TaqMan ® โพรบ LNA® ( กรดนิวคลีอิกแบบล็อก ) เทคโนโลยีตรวจวัดการปั่นจักรยาน (CPT) การผสม แบบอินซิทู โพรบไบนารี (แยก) โพรบหลายองค์ประกอบ
การใช้งานในนิเวศวิทยาจุลินทรีย์
ในสาขา นิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ โพรบโอลิโกนิวคลีโอไทด์ถูกใช้เพื่อกำหนดการปรากฏตัวของจุลินทรีย์ชนิด สกุล หรือจุลินทรีย์ที่จัดอยู่ในกลุ่มที่กว้างขึ้น เช่น แบคทีเรีย อา ร์ เคีย และ ยูคาริโอต ผ่าน การไฮบริดไดเซชันแบบเรืองแสงในแหล่งกำเนิด (FISH) [ 2 ] โพรบ rRNA...
ข้อจำกัด
ในบางกรณี การแยกแยะความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์อาจเป็นปัญหาเมื่อใช้ ลำดับ 16S rRNA เนื่องจากความคล้ายคลึงกัน ในกรณีเช่นนี้ 23S rRNA อาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่า [ 6 ] คลังมาตรฐานระดับโลกของลำดับ rRNA กำลังมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และมีการอัปเดตอย่างต่อเนื่อง...