SlideShare a Scribd company logo
1 of 58
Download to read offline
Гибридизация нуклеиновых
кислот
Гибридизация нуклеиновых кислот
Tm – температура плавления
• Хорошо охарактеризованная ДНК или
олигонуклеотидные фрагменты (зонды) используются
для поиска близких последовательностей в тестовых
образцах
• Основаны на специфичности спаривания нуклеотидов
• Используется однонитевая ДНК
• Одна из цепей метится (радиоизотопы, химически
модифицированные группы), другая крепится на фазу
• Стабильность гетеродуплексов зависит от степени
комплементарности, а также от длины
комплементарного участка, температуры и ионного
состава раствора
Методы, основанные на
гибридизации нуклеиновых кислот
Формирование гетеродуплексов при
гибридизации
Температура плавления дуплексов
Неспаренность (mismatch) при
гибридизации нуклеиновых кислот
> 100 нуклеотидов ~ 20 нуклеотидов
Мечение и фиксация на твердой фазе
Мечение ДНК при помощи ник-
трансляции (nick translation)
Мечение с использованием случайных
праймеров
Меченье РНК зондов в процессе
транскрипции
Типы меток
• Радиоактивные
• Флуоресцентные
• Метки с непрямой детекцией
Радиоактивные метки
Авторадиография
Флуоресцентные метки
Флуоресцентная микроскопия
Метки с непрямой детекцией
Метки с непрямой детекцией:
биотин, дигоксигенин
Методы, основанные на
гибридизации нуклеиновых кислот
• Southern blot, northern blot, western blot,
southwestern blot, eastern blot
• Microarray
• FISH, TISH
Southern Blot
• Разрезание ДНК
• Электрофорез ДНК
• Перенос ДНК на
мембранный фильтр
• Гибридизация
• Визуализация
Перенос на мембрану
• ДНК в геле денатурируется под воздействием
щелочи
• Пассивный перенос (за счет диффузии) ДНК из
геля на мембрану (нитроцеллюлоза или
нейлон)
• Мембрана отделяется от геля и гибридизуется
с зондами
Зонд
• Олигонуклеотид с известной
последовательностью ДНК
• Последовательность комплементарна
искомому гену (или другому фрагменту
хромосомы)
• Однонитевая ДНК
• Помечен радиоактивным фосфором или
флуоресцентной группой
Гибридизация
• Температура и солевой состав контролируются
для оптимальной гибридизации
• Зонд с целевой последовательностью
образуют двунитевую молекулу ДНК
• Несвязавшиеся зонды отмываются
Визуализация радиоактивной метки
• Мембрана контактирует с рентгеновской
пленкой
• Авторадиограмма на соответствует
положению радиоактивного зонда на
мембране
DNA from normal individual
digested with Eco R1 and
electrophoresed through agarose
DNA from mutant individual digested
with Eco R1 and electrophoresed
through agarose
Example II RFLP deletion mutation
Example III Amplification
Типы блоттинга
•ДНК
•Гибридизация с ДНК
Southern blot
•РНК
•Гибридизация с ДНК
Northern blot
•Белки
•Гибридизация с антителами
Western blot
•Белки, связанные с ДНК
•Гибридизация с ДНК
Southwestern blot
•Посттрансляционные модификации белков
•Гибридизация с антителами
Eastern blot
Northern blot
Поиск мРНК в разных тканях
Dot-blot
Анализ мутации серповидноклеточной анемии
ДНК стрипы
28
Зонды – на твердой фазе
Образцы ДНК – помечены
ДНК стрипы
29
ДНК стрипы
30
ДНК стрипы
31
DNA-microarray
• Технология микрочипов позволяет
проводить огромное количество
гибридизаций одновременно
• Зонды зафиксированы на твердой фазе,
образцы ДНК мечены флуорофорами
Гибридизация на микрочипе
1. Получение одноцепочечных меченных молекул ДНК
исследуемого образца (PCR, RT-PCR)
2. Гибридизация
3. Отмывка несвязавшейся ДНК
4. Считывание флюоресценции
Микрочипы (microarrays)
Микрочипы (microarrays)
Affymetrix GeneChip
Микрочип на 40000 проб
Применение микрочипов
• Анализ экспрессии
• Сравнительная гибридизация геномов
• Идентификация организма
• Анализ полиморфизмов
• Иммунопреципитация хроматина на чипе
• Анализ альтернативного сплайсинга
• Анализ перестроек
Экспрессионный профиль
Сравнение экспрессии
Сравнительная гибридизация
геномов
Иммунопреципитация хроматина на чипе
- для поиска участков связывания белков с ДНК
Способы формирования
микроструктуры чипа
- Гидрогелевые чипы
- Прямая иммобилизация на твердой фазе
- Твердофазный синтез на субстрате
Гидрогелевые чипы
Прямая иммобилизация на твердой фазе
• Ковалентное связывание зонда с твердой
поверхностью (стекло)
• Нанесение зондов на твердую фазу при помощи
роботизированных систем печати
Принципы печати микрочипов
Твердофазный синтез на субстрате
FISH — fluorescence in situ hybridization
Флуоресцентная гибридизация in situ
in situ (лат.) – на месте
Зонды метят флуорофорами или метками с непрямой детекцией
Образец ДНК денатурируют в фиксированных препаратах клеток
Этапы FISH
Подготовка зондов
Подготовка препарата
•(фиксация хромосом)
Гибридизация
•Денатурация
•Гибридизация
•Отмывка после гибридизации
Анализ результатов
• Центромерные зонды
• Суб-теломерные специфичные зонды
• Хромосомные красители
• Зонды, детектирующие уникальные
последовательности хромосомных
транслокаций
• Зонды, детектирующие делеции
• Зонды, детектирующие ген
Зонды для FISH
(размер до нескольких сотен килобаз)
Зонды для FISH
Хромосомные зонды
Субтеломерные и
центромерные зонды
Транслокации
Филадельфийская хромосома
Кино
• http://www.youtube.com/watch?v=zvl3uCfwsrw
Диагностика хромосомных
патологий
• Анеуплоидия
• Микроделеционные синдромы
• Хромосомные перестройки
Онкодиагностика
• Рак мочевого пузыря
• Рак молочной железы
• Глиомы
• Рак легких
• Саркома
• Рак предстательной железы
• Лейкимии
• Миеломы
• Лимфомы
TISH
tissue in situ hybridization
Для локализации нуклеиновых
кислот (как правило, мРНК) на
срезах тканей
Спасибо за внимание

More Related Content

What's hot

Concepts in molecular biology
Concepts in molecular biologyConcepts in molecular biology
Concepts in molecular biologyOla Elgaddar
 
DNA and RNA extraction
DNA and RNA extractionDNA and RNA extraction
DNA and RNA extractionGhizal Fatima
 
L11 dna__polymorphisms__mutations_and_genetic_diseases4
L11  dna__polymorphisms__mutations_and_genetic_diseases4L11  dna__polymorphisms__mutations_and_genetic_diseases4
L11 dna__polymorphisms__mutations_and_genetic_diseases4MUBOSScz
 
Lectut btn-202-ppt-l31. dna sequencing-i
Lectut btn-202-ppt-l31. dna sequencing-iLectut btn-202-ppt-l31. dna sequencing-i
Lectut btn-202-ppt-l31. dna sequencing-iRishabh Jain
 
Protein Synthesis in Prokaryotes and Eukaroytes
Protein Synthesis in Prokaryotes and EukaroytesProtein Synthesis in Prokaryotes and Eukaroytes
Protein Synthesis in Prokaryotes and EukaroytesBir Bahadur Thapa
 
molecular biology techniques
molecular biology techniquesmolecular biology techniques
molecular biology techniquesmahender Kotte
 
Mutation and dna repair mechanisms
Mutation and dna repair mechanismsMutation and dna repair mechanisms
Mutation and dna repair mechanismsaljeirou
 
DNA & RNA isolation
DNA & RNA isolationDNA & RNA isolation
DNA & RNA isolationgptgeetika
 
Polymerase chain reaction
Polymerase chain reaction Polymerase chain reaction
Polymerase chain reaction ibrahimussa
 
PCR - Polymerase Chain Reaction
PCR - Polymerase Chain ReactionPCR - Polymerase Chain Reaction
PCR - Polymerase Chain ReactionShreyas Patel
 
Real time PCR
Real time PCRReal time PCR
Real time PCRnaren
 

What's hot (20)

Concepts in molecular biology
Concepts in molecular biologyConcepts in molecular biology
Concepts in molecular biology
 
DNA and RNA extraction
DNA and RNA extractionDNA and RNA extraction
DNA and RNA extraction
 
L11 dna__polymorphisms__mutations_and_genetic_diseases4
L11  dna__polymorphisms__mutations_and_genetic_diseases4L11  dna__polymorphisms__mutations_and_genetic_diseases4
L11 dna__polymorphisms__mutations_and_genetic_diseases4
 
Rna isolatn
Rna isolatnRna isolatn
Rna isolatn
 
Gene cloning
Gene cloningGene cloning
Gene cloning
 
Lectut btn-202-ppt-l31. dna sequencing-i
Lectut btn-202-ppt-l31. dna sequencing-iLectut btn-202-ppt-l31. dna sequencing-i
Lectut btn-202-ppt-l31. dna sequencing-i
 
DNA Microarray
DNA MicroarrayDNA Microarray
DNA Microarray
 
Protein Synthesis in Prokaryotes and Eukaroytes
Protein Synthesis in Prokaryotes and EukaroytesProtein Synthesis in Prokaryotes and Eukaroytes
Protein Synthesis in Prokaryotes and Eukaroytes
 
DNA Sequencing
DNA SequencingDNA Sequencing
DNA Sequencing
 
molecular biology techniques
molecular biology techniquesmolecular biology techniques
molecular biology techniques
 
DNA Extraction
DNA ExtractionDNA Extraction
DNA Extraction
 
PCR-SlideShare
PCR-SlideSharePCR-SlideShare
PCR-SlideShare
 
Mutation and dna repair mechanisms
Mutation and dna repair mechanismsMutation and dna repair mechanisms
Mutation and dna repair mechanisms
 
Dna library
Dna libraryDna library
Dna library
 
Chromatin structure
Chromatin structureChromatin structure
Chromatin structure
 
DNA & RNA isolation
DNA & RNA isolationDNA & RNA isolation
DNA & RNA isolation
 
Polymerase chain reaction
Polymerase chain reaction Polymerase chain reaction
Polymerase chain reaction
 
Basics of DNA isolation
Basics of DNA isolation Basics of DNA isolation
Basics of DNA isolation
 
PCR - Polymerase Chain Reaction
PCR - Polymerase Chain ReactionPCR - Polymerase Chain Reaction
PCR - Polymerase Chain Reaction
 
Real time PCR
Real time PCRReal time PCR
Real time PCR
 

Viewers also liked

наследственные болезни
наследственные болезнинаследственные болезни
наследственные болезниKuklinaGL
 
Презентация: Хромосомные перестройки и их значение.
Презентация: Хромосомные перестройки и их значение.Презентация: Хромосомные перестройки и их значение.
Презентация: Хромосомные перестройки и их значение.ozlmgouru
 
Наследственная и врожденная патология
Наследственная и врожденная патологияНаследственная и врожденная патология
Наследственная и врожденная патологияOksana Sulaieva
 
Селекция
СелекцияСелекция
СелекцияKuklinaGL
 
генные мутации
генные  мутациигенные  мутации
генные мутацииEYakovleva
 
наследственная изменчивость
наследственная изменчивостьнаследственная изменчивость
наследственная изменчивостьAlex Sarsenova
 
Строение зрительного анализатора
Строение зрительного анализатораСтроение зрительного анализатора
Строение зрительного анализатораnadsav
 
мутации презентация 11 класс
мутации презентация 11 классмутации презентация 11 класс
мутации презентация 11 классromaroma29
 

Viewers also liked (9)

наследственные болезни
наследственные болезнинаследственные болезни
наследственные болезни
 
Презентация: Хромосомные перестройки и их значение.
Презентация: Хромосомные перестройки и их значение.Презентация: Хромосомные перестройки и их значение.
Презентация: Хромосомные перестройки и их значение.
 
Наследственная и врожденная патология
Наследственная и врожденная патологияНаследственная и врожденная патология
Наследственная и врожденная патология
 
Селекция
СелекцияСелекция
Селекция
 
мутации
мутациимутации
мутации
 
генные мутации
генные  мутациигенные  мутации
генные мутации
 
наследственная изменчивость
наследственная изменчивостьнаследственная изменчивость
наследственная изменчивость
 
Строение зрительного анализатора
Строение зрительного анализатораСтроение зрительного анализатора
Строение зрительного анализатора
 
мутации презентация 11 класс
мутации презентация 11 классмутации презентация 11 класс
мутации презентация 11 класс
 

Similar to Biotechnology 2012-04

Biotech 2011-10-methods
Biotech 2011-10-methodsBiotech 2011-10-methods
Biotech 2011-10-methodsNikolay Vyahhi
 
Reaviz sintez belka синтез белка
Reaviz sintez belka синтез белкаReaviz sintez belka синтез белка
Reaviz sintez belka синтез белкаKonstantin German
 
Reaviz 15 днк рнк синтез белка1
Reaviz 15 днк рнк синтез белка1Reaviz 15 днк рнк синтез белка1
Reaviz 15 днк рнк синтез белка1Konstantin German
 
Reaviz sintez belka синтез белка2
Reaviz sintez belka синтез белка2Reaviz sintez belka синтез белка2
Reaviz sintez belka синтез белка2Konstantin German
 
Особенности регуляции транскрипции у прокариот и эукариот
Особенности регуляции транскрипции у прокариот и эукариотОсобенности регуляции транскрипции у прокариот и эукариот
Особенности регуляции транскрипции у прокариот и эукариотIlya Klabukov
 
Электронный слайд №4-1 Биосинтез нуклеиновых кислот.ppt
Электронный слайд №4-1 Биосинтез нуклеиновых кислот.pptЭлектронный слайд №4-1 Биосинтез нуклеиновых кислот.ppt
Электронный слайд №4-1 Биосинтез нуклеиновых кислот.pptssuser48e933
 
Molbiol 2011-05-dna-rna-protein
Molbiol 2011-05-dna-rna-proteinMolbiol 2011-05-dna-rna-protein
Molbiol 2011-05-dna-rna-proteinNikolay Vyahhi
 
Molbiol 2011-05-dna-rna-protein
Molbiol 2011-05-dna-rna-proteinMolbiol 2011-05-dna-rna-protein
Molbiol 2011-05-dna-rna-proteinNikolay Vyahhi
 
Казачкова Н.И. - Основы метода Ngs на примере платформы illumina. применение ...
Казачкова Н.И. - Основы метода Ngs на примере платформы illumina. применение ...Казачкова Н.И. - Основы метода Ngs на примере платформы illumina. применение ...
Казачкова Н.И. - Основы метода Ngs на примере платформы illumina. применение ...AlinaPokhilko
 

Similar to Biotechnology 2012-04 (20)

Aflp
AflpAflp
Aflp
 
5.02.13
5.02.135.02.13
5.02.13
 
Biotechnology 2012-03
Biotechnology 2012-03Biotechnology 2012-03
Biotechnology 2012-03
 
Biotechnology 2012-08
Biotechnology 2012-08Biotechnology 2012-08
Biotechnology 2012-08
 
Molbiol 2011-wetlab
Molbiol 2011-wetlabMolbiol 2011-wetlab
Molbiol 2011-wetlab
 
Biotech 2011-10-methods
Biotech 2011-10-methodsBiotech 2011-10-methods
Biotech 2011-10-methods
 
Reaviz sintez belka синтез белка
Reaviz sintez belka синтез белкаReaviz sintez belka синтез белка
Reaviz sintez belka синтез белка
 
бх лекция 16 17
бх лекция 16 17бх лекция 16 17
бх лекция 16 17
 
Reaviz 15 днк рнк синтез белка1
Reaviz 15 днк рнк синтез белка1Reaviz 15 днк рнк синтез белка1
Reaviz 15 днк рнк синтез белка1
 
Reaviz sintez belka синтез белка2
Reaviz sintez belka синтез белка2Reaviz sintez belka синтез белка2
Reaviz sintez belka синтез белка2
 
No56 matrichnye processy
No56 matrichnye processyNo56 matrichnye processy
No56 matrichnye processy
 
Biotechnology 2012-05 1
Biotechnology 2012-05 1Biotechnology 2012-05 1
Biotechnology 2012-05 1
 
Особенности регуляции транскрипции у прокариот и эукариот
Особенности регуляции транскрипции у прокариот и эукариотОсобенности регуляции транскрипции у прокариот и эукариот
Особенности регуляции транскрипции у прокариот и эукариот
 
Электронный слайд №4-1 Биосинтез нуклеиновых кислот.ppt
Электронный слайд №4-1 Биосинтез нуклеиновых кислот.pptЭлектронный слайд №4-1 Биосинтез нуклеиновых кислот.ppt
Электронный слайд №4-1 Биосинтез нуклеиновых кислот.ppt
 
Biotechnology 2012-09 0
Biotechnology 2012-09 0Biotechnology 2012-09 0
Biotechnology 2012-09 0
 
Biotechnology 2012-09
Biotechnology 2012-09Biotechnology 2012-09
Biotechnology 2012-09
 
Molbiol 2011-05-dna-rna-protein
Molbiol 2011-05-dna-rna-proteinMolbiol 2011-05-dna-rna-protein
Molbiol 2011-05-dna-rna-protein
 
MolBiol #4.1
MolBiol #4.1MolBiol #4.1
MolBiol #4.1
 
Molbiol 2011-05-dna-rna-protein
Molbiol 2011-05-dna-rna-proteinMolbiol 2011-05-dna-rna-protein
Molbiol 2011-05-dna-rna-protein
 
Казачкова Н.И. - Основы метода Ngs на примере платформы illumina. применение ...
Казачкова Н.И. - Основы метода Ngs на примере платформы illumina. применение ...Казачкова Н.И. - Основы метода Ngs на примере платформы illumina. применение ...
Казачкова Н.И. - Основы метода Ngs на примере платформы illumina. применение ...
 

More from BioinformaticsInstitute

Comparative Genomics and de Bruijn graphs
Comparative Genomics and de Bruijn graphsComparative Genomics and de Bruijn graphs
Comparative Genomics and de Bruijn graphsBioinformaticsInstitute
 
Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
 Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес... Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...BioinformaticsInstitute
 
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днкВперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днкBioinformaticsInstitute
 
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр ПредеусBioinformaticsInstitute
 
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...BioinformaticsInstitute
 
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)BioinformaticsInstitute
 
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...BioinformaticsInstitute
 
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)BioinformaticsInstitute
 

More from BioinformaticsInstitute (20)

Graph genome
Graph genome Graph genome
Graph genome
 
Nanopores sequencing
Nanopores sequencingNanopores sequencing
Nanopores sequencing
 
A superglue for string comparison
A superglue for string comparisonA superglue for string comparison
A superglue for string comparison
 
Comparative Genomics and de Bruijn graphs
Comparative Genomics and de Bruijn graphsComparative Genomics and de Bruijn graphs
Comparative Genomics and de Bruijn graphs
 
Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
 Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес... Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
Биоинформатический анализ данных полноэкзомного секвенирования: анализ качес...
 
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днкВперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
Вперед в прошлое. Методы генетической диагностики древней днк
 
Knime & bioinformatics
Knime & bioinformaticsKnime & bioinformatics
Knime & bioinformatics
 
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
"Зачем биологам суперкомпьютеры", Александр Предеус
 
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
Иммунотерапия раковых опухолей: взгляд со стороны системной биологии. Максим ...
 
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
Рак 101 (Мария Шутова, ИоГЕН РАН)
 
Плюрипотентность 101
Плюрипотентность 101Плюрипотентность 101
Плюрипотентность 101
 
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
Секвенирование как инструмент исследования сложных фенотипов человека: от ген...
 
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
Инвестиции в биоинформатику и биотех (Андрей Афанасьев)
 
Biodb 2011-everything
Biodb 2011-everythingBiodb 2011-everything
Biodb 2011-everything
 
Biodb 2011-05
Biodb 2011-05Biodb 2011-05
Biodb 2011-05
 
Biodb 2011-04
Biodb 2011-04Biodb 2011-04
Biodb 2011-04
 
Biodb 2011-03
Biodb 2011-03Biodb 2011-03
Biodb 2011-03
 
Biodb 2011-01
Biodb 2011-01Biodb 2011-01
Biodb 2011-01
 
Biodb 2011-02
Biodb 2011-02Biodb 2011-02
Biodb 2011-02
 
Ngs 3 1
Ngs 3 1Ngs 3 1
Ngs 3 1
 

Biotechnology 2012-04