Primární analýza DNA techniky, které se používají od roku 1985

Výzkum genetiky bázi je jedním z více rychle se rozvíjejících vědeckých disciplín dnes . Early technologie začal technikami za použití radioaktivních značek pro sekvenování DNA , identifikace jednotlivých bází , které tvoří DNA . DNA jeplán pro každý živý organismus , včetně virů . Je tvořen z milionů nebo miliard opakující se jednotky čtyř dusíkatých bází , určené jakpro adenosin , G pro guanosin , C cytosin a thymin T pro . Lidé obsahují přibližně 9 miliard z těchto základen , opakování , aniž by výrazným vzorem . Tři základny společně symbolizují aminokyselinu . Řetězec aminokyselin určuje protein . Doplňkem různých proteinů určuje vlastnosti živého organismu s názvemfenotyp . Analýzy DNA techniky se používají k určení sekvence DNA , aby pochopili, jak živé organismy vyvíjet , a chyby v pořadí , které způsobují onemocnění, jako je rakovina . Technologie pokročila rychle po vzniku PCR v roce 1985 . Polymerázová řetězová reakce

polymerázová řetězová reakce , nebo PCR , je snadnejdůležitější vědecký průlom v oblasti genetického výzkumu . Kary Mullins vynalezl PCR v roce 1985 .Proces PCR umožňuje vědcům zesílit specifické oblasti DNA , produkovat miliony kopií během několika hodin . PCR používá tepelně stabilní enzym Taq polymerázy izolované z bakterií druhu tzv. Thermus aquaticus , který se nachází žijící v horkých pramenech . V přítomnosti surovin , Taq polymerázy syntetizuje duplicitní kopie DNA pomocí původní DNA jako templátu . Výzkumní pracovníci mohou určit přesnou oblast DNA , které mají být zesílen tím, že zahrnuje 20 základních řetězců DNA tzv. primery . Primery zahájit zesílení o párování , nebo žíhání , s odpovídající sadou bází na DNA templátu . Všechny nové technologie vyvinuté od roku 1985 vyžadují nějaký derivát PCR amplifikace . Sekvenování
Sekvenování DNA techniky

DNA určuje přesné pořadí dusíkatých bází . Brzy vývoj metod sekvenování označili každou základnu s radioaktivním štítku během PCR . Amplifikovaná DNA by být odděleny elektrickým proudem a pohybovat se gelovité látky zvané polyakrylamid . Technologie byla omezena skutečností, že každý základní kompozice se stanoví v oddělených pruhů , protože radioaktivní štítky jsoustejné, když číst X - ray fotografování . Jeden pruh na gelu bylo použito pro každou bázi . Vývoj fluorescenčních barviv automatizované technologie na počátku 1990 , a každá základna byla označena jinou barvou . Vzhledem k tomu, báze prošel gelu ,digitální fotoaparát zaznamenal barvy a poslal data do připojeného počítače. Automatizované řazení povoleno až 700 základen , které mají být stanoveny , ve srovnání se 200 základní omezení radioaktivních štítky .
Vývoj kapilární sekvencování

Kolem roku 1997 , sekvenování DNA techniky byly dále rozvíjeny a nahradit chaotický skleněné desky a polyakrylamid se skleněnými kapilárami . Výzkumníci již není potřeba nalít akrylamidu mezi dvě skleněné desky , a čekat na tvorbu gelovité polyakrylamidu před sekvenováním . Sekvenování místo toho byl proveden za použití hustý sirup , stejně jako polymerní derivát polyakrylamidu , který byl zaveden do stříkačky dutých skleněných vláken . Vzorky jsou ještě zesíleny pomocí PCR a fluorescenční barviva , pak se automaticky nahraje do jednotlivých kapilár pro sekvenování . Výsledkem bylo více automatizace techniky aschopnost sekvenci větší počet vzorků v kratším čase . Většina lidského genomu , všechny 9000000000 báze , byla stanovena za použití kapilárního sekvenování .
Real Time PCR

Po stanovení sekvence DNA pro určitý organismus , dalším cílem výzkumu bylo podívat se na rozdíly mezi organismy stejného a různého druhu . Jedním z důvodů je analyzovat rozdíly a podobnosti v sekvenci DNA z různých druhů; proč lidé jsou lidé a gorily nejsou . Dalším důvodem je použití genetických metod k určení chyby , nebo mutace , které způsobují genetické choroby . Real time PCR využívá technologii podobnou PCR , který zahrnuje další fluorescenční značený primer označit konkrétní sekvenci . Každá chyba v DNA brání značku z žíhání do řetězce DNA . Schopnost značky napojil se měří v průběhu PCR pro určení, zda je přítomnamutace .
Microchip Array analýza Technology

Microchip řada byla vyvinuta brzy po PCR v reálném čase a je primárně určen pro genovou expresi , nebo zjistit, jaké geny v buňce jsou aktivní . Ne každý gen v genomu je aktivní . Aktivace specifických genů určuje funkci různých typů buněk v komplexních organismy; proč kožní buňky nejsou jaterní buňky , například . Vědci izolovat produkt aktivních genů ve formě RNA , nebo mRNA , a pomocí PCR techniky k vytvoření DNA komplementu. Vzorek DNA se nanese na desku s značenými sondami , které se fluoreskují v přítomnosti DNA . Desky používané dnes lze současně testovat více než 30.000 vzorků najednou .
Next Generation Sekvenování

nejnovější vývoj v oblasti analýzy DNA technologií je další sekvencery generace . Tento proces není na rozdíl od běžné sekvenování . Nicméně, zařízení je schopné určit celé genomové sekvence izolované z bakterií , 2000000 bází najednou . Tento proces zahrnuje emulze PCR techniku, která využívá DNA zapouzdřené na mikro - korálek nebo olejové kapky . To výrazně zlepšuje účinnost běžných technik PCR a umožňuje více oblastí DNA, která má být amplifikována současně . Amplifikovaná DNA je pak sekvenován s použitím specializovaných třídiče nové generace . S rozvojem techniky používané v genetickém výzkumu , genetika se stala jednou z nejrychleji se rozvíjejících oblastí vědeckého výzkumu .