ДНК-ДНК-гибридизация

редактировать

ДНК-ДНК-гибридизация обычно относится на метод молекулярной биологии, который измеряет степень генетического сходства между пулами последовательностей ДНК. Обычно он используется для определения генетического расстояния между двумя организмами. Это широко использовалось в филогении и таксономии.

Содержание

  • 1 Метод
  • 2 Использование
    • 2.1 В микробиологии
    • 2.2 В зоологии
    • 2.3 В радиоактивности
  • 3 Замена путем секвенирования генома
  • 4 Методы In silico
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература

Метод

ДНК одного организма помечена, затем смешивают с немеченой ДНК для сравнения. Смесь инкубируют, чтобы дать возможность цепям ДНК диссоциировать, а затем охлаждают с образованием обновленной гибридной двухцепочечной ДНК. Гибридизированные последовательности с высокой степенью сходства будут связываться более прочно, и для их разделения потребуется больше энергии: т.е. они разделяются при нагревании при более высокой температуре, чем разнородные последовательности, процесс, известный как «плавление ДНК ».

Для оценки профиля плавления гибридизированной ДНК двухцепочечную ДНК связывают с колонкой, и смесь нагревают небольшими шагами. На каждом этапе колонку промывают; последовательности, которые плавятся, становятся одноцепочечными и смываются с колонки. Температура, при которой меченая ДНК выходит из колонки, отражает степень сходства между последовательностями (а образец самогибридизации служит контролем). Эти результаты объединены, чтобы определить степень генетического сходства между организмами.

Был представлен один метод гибридизации большого количества образцов ДНК с большим количеством ДНК-зондов на одной мембране. Эти образцы должны быть разделены на их собственных дорожках внутри мембран, а затем мембрана должна быть повернута на другой угол, что приведет к одновременной гибридизации с множеством различных ДНК-зондов.

Использование

При сравнении нескольких видов значения сходства позволяют организовать организмы в филогенетическое дерево ; поэтому это один из возможных подходов к проведению молекулярной систематики.

В микробиологии

ДНК-ДНК-гибридизация когда-то использовалась в качестве основного метода для различения видов бактерий; значение сходства более 70% и ≤ 5 ºC в ΔTm стабильности гетеродуплекса описано как указание на принадлежность сравниваемых штаммов к разным видам. В 2014 году для разделения бактериальных подвидов был предложен порог сходства 79%. ДНК-ДНК-гибридизация не так часто тестировалась во всем мире, потому что на получение результатов могут уйти годы, а в обычных лабораториях не всегда так просто. Однако в 2004 году был протестирован новый метод путем переваривания профилей плавления с помощью Sau3A в микропланшетах, чтобы получить более быстрый результат теста ДНК-ДНК-гибридизации.

В зоологии

Чарльз Сибли и Джон Алквист, пионер этой техники, использовал ДНК-ДНК-гибридизацию для изучения филогенетических взаимоотношений птиц (таксономия Сибли-Алквиста ) и приматов.

В радиоактивности

В 1969 году Мэри Лу Пардью и Джозеф Г. Галл применили один из таких методов в Йельском университете с использованием радиоактивности, где он включал гибридизацию радиоактивной тестовой ДНК в растворе со стационарной ДНК цитологического препарата. что определяется как авторадиография.

Замена секвенированием генома

Критики утверждают, что метод неточен для сравнения близкородственных видов, как и любая попытка измерить различия между ортологами последовательности между организмами подавляются гибридизацией парал. ogous последовательности в геноме организма. Секвенирование ДНК и компьютерное сравнение последовательностей в настоящее время обычно являются методом определения генетического расстояния, хотя этот метод все еще используется в микробиологии для идентификации бактерий.

Методы in silico

Современный подход заключается в том, чтобы провести гибридизацию ДНК-ДНК in silico, используя полностью или частично секвенированные геномы. GGDC, разработанный в DSMZ, является наиболее точным из известных инструментов для вычисления значений, аналогичных DDH. Среди других улучшений алгоритмов он решает проблему с паралогичными последовательностями, тщательно отфильтровывая их из совпадений между двумя последовательностями генома.

См. Также

Ссылки

  1. ^Socransky, S.S.; Smith, C.; Martin, L.; Paster, B.J.; Dewhirst, F.E.; Левин, А. Э. (октябрь 1994 г.). "" Шахматная доска "ДНК-ДНК-гибридизация". Биотехнологии. 17 (4): 788–792. ISSN 0736-6205. PMID 7833043.
  2. ^Бреннер Д.Д. (1973). «Реассоциация дезоксирибонуклеиновой кислоты в таксономии кишечных бактерий». Международный журнал систематической бактериологии. 23 (4): 298–307. doi : 10.1099 / 00207713-23-4-298.
  3. ^Уэйн Л.Г., Бреннер Д.Д., Колвелл Р.Р., Гримонт П.Д., Кандлер О., Кричевский М.И., Мур Л.Х., Мур ВЭК, Мюррей RGE, Stackebrandt E, Starr MP, Trüper HG (1987). «Отчет специальной комиссии по согласованию подходов к бактериальной систематике». Международный журнал систематической бактериологии. 37 (4): 463–464. doi : 10.1099 / 00207713-37-4-463.
  4. ^Тиндалл Б.Дж., Росселло-Мора Р., Буссе Х.Дж., Людвиг В., Кампфер П. (2010). «Примечания по характеристике штаммов прокариот для таксономических целей». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 60 (Часть 1): 249–266. doi : 10.1099 / ijs.0.016949-0. PMID 19700448. Архивировано из оригинала 17.02.2015.
  5. ^Meier-Kolthoff JP, Hahnke RL, Petersen JP, Scheuner CS, Michael VM, Fiebig AF, Rohde CR, Rohde MR, Fartmann BF, Goodwin Л.А., Чертков О.К., Редди Т.Р., Пати А.П., Иванова Н.Н., Марковиц В.М., Кирпидес Н.С., Войке Т.В., Кленк Х.П., Гёкер М. (2013). «Полная последовательность генома DSM 30083, типовой штамм (U5 / 41) Escherichia coli и предложение по разграничению подвидов в микробной таксономии». Стандарты геномных наук. 9 : 2. doi : 10.1186 / 1944-3277-9-2. ПМЦ 4334874. PMID 25780495.
  6. ^Мелен, Андре; Гёльднер, Марсия; Рид, Сабина; Штиндль, Сибилла; Людвиг, Вольфганг; Шлейфер, Карл-Хайнц (ноябрь 2004 г.). «Разработка метода быстрой ДНК-ДНК-гибридизации на основе профилей плавления в микропланшетах». Систематическая и прикладная микробиология. 27 (6): 689–695. doi : 10.1078 / 0723202042369875. ISSN 0723-2020. PMID 15612626.
  7. ^Генетическое сходство: Уилсон, Сарич, Сибли и Алквист
  8. ^К.Г. Сибли и Дж. Э. Алквист (1984). «Филогения гоминоидных приматов, как показано ДНК-ДНК-гибридизацией». Журнал молекулярной эволюции. 20 (1): 2–15. Bibcode : 1984JMolE..20.... 2S. DOI : 10.1007 / BF02101980. PMID 6429338.
  9. ^Пардью, Мэри Лу и Джозеф Джи Холл. «Молекулярная гибридизация радиоактивной ДНК с ДНК цитологических препаратов». Kline Biology Tower, Йельский университет, 13 августа 1969 г.
  10. ^Маркс, Джонатан (2007-05-09). «Гибридизация ДНК у обезьян - Технические вопросы». Архивировано с оригинала 09.05.2007. Проверено 2 июня 2019.
  11. ^S.S. Сокранский; A.D. Haffajee; К. Смит; Л. Мартин; J.A. Хаффаджи; Н.Г. Узел; Дж. М. Гудсон (2004). «Использование шахматной ДНК-гибридизации ДНК для изучения сложных микробных экосистем». Микробиология и иммунология полости рта. 19 (6): 352–362. doi : 10.1111 / j.1399-302x.2004.00168.x. PMID 15491460.
  12. ^ Meier-Kolthoff JP, Auch AF, Klenk HP, Goeker M (2013). «Определение границ видов на основе последовательности генома с доверительными интервалами и улучшенными функциями расстояния». BMC Bioinformatics. 14 : 60. doi : 10.1186 / 1471-2105-14-60. ПМЦ 3665452. PMID 23432962.

Дополнительная литература

  • Graur, D. Li, W-H. 1991 (2-е изд. 1999). Основы молекулярной эволюции.
Последняя правка сделана 2021-05-16 09:18:10
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте