Amplicon - Amplicon
În biologia moleculară , un amplicon este o bucată de ADN sau ARN care este sursa și / sau produsul evenimentelor de amplificare sau replicare . Poate fi format artificial, utilizând diverse metode, inclusiv reacții în lanț polimerazice (PCR) sau reacții în lanț ligază (LCR), sau în mod natural prin duplicarea genelor . În acest context, amplificarea se referă la producerea uneia sau mai multor copii ale unui fragment genetic sau a unei secvențe țintă, în mod specific ampliconul. Deoarece se referă la produsul unei reacții de amplificare, ampliconul este utilizat interschimbabil cu termeni de laborator obișnuiți, cum ar fi „produs PCR”.
Amplificarea artificială este utilizată în cercetare , criminalistică și medicină în scopuri care includ detectarea și cuantificarea agenților infecțioși , identificarea rămășițelor umane și extragerea genotipurilor din părul uman.
Duplicarea genetică naturală joacă un rol major în evoluție . Este, de asemenea, implicat în mai multe forme de cancer uman, inclusiv limfomul mediastinal primar cu celule B și limfomul Hodgkin . În acest context, termenul de amplicon se poate referi atât la o secțiune de ADN cromozomial care a fost excizată, amplificată și reintrodusă în altă parte a genomului , cât și la un fragment de ADN extracromozomal cunoscut sub numele de minut dublu , fiecare dintre acestea putând fi compus dintr-un singur sau mai multe gene . Amplificarea genelor codificate de acești ampliconi crește, în general, transcrierea acestor gene și, în cele din urmă, volumul proteinelor asociate .
Structura
Ampliconii în general sunt secvențe genetice de repetare directă (cap-coadă) sau repetare inversată (cap-cap-coadă sau coadă-coadă) și pot avea o structură liniară sau circulară. Ampliconii circulari constau din duplicări imperfecte inversate, recuplate într-un cerc și se crede că apar din ampliconi liniari precursori.
În timpul amplificării artificiale, lungimea ampliconului este dictată de obiectivele experimentale.
Tehnologie
Analiza ampliconilor a fost posibilă prin dezvoltarea metodelor de amplificare, cum ar fi PCR , și din ce în ce mai mult prin tehnologii mai ieftine și cu randament ridicat pentru secvențierea ADN sau secvențierea generației următoare , cum ar fi secvențierea semiconductorilor ionici , denumită popular marca de dezvoltator, Ion Torrent.
Tehnologiile de secvențiere a ADN-ului, precum secvențierea generației următoare, au făcut posibilă studierea ampliconilor în biologia și genetica genomului , inclusiv cercetarea genetică a cancerului , cercetarea filogenetică și genetica umană . De exemplu, folosind gena ARNr 16S , care face parte din fiecare genom bacterian și arheic și este foarte conservată, bacteriile pot fi clasificate taxonomic prin compararea secvenței ampliconului cu secvențele cunoscute. Acest lucru funcționează în mod similar în domeniul fungilor cu gena ARNr 18S , precum și cu regiunea necodificatoare ITS1 .
Indiferent de abordarea utilizată pentru amplificarea ampliconilor, trebuie folosită o anumită tehnică pentru a cuantifica produsul amplificat. În general, aceste tehnici încorporează o etapă de captare și o etapă de detectare, deși modul în care sunt încorporați acești pași depinde de testul individual .
Exemplele includ testul monitorului Amplicor HIV-1 ( RT-PCR ), care are capacitatea de a recunoaște HIV în plasmă ; HIV-1 QT ( NASBA ), care este utilizat pentru a măsura încărcătura virală plasmatică prin amplificarea unui segment al ARN-ului HIV; și amplificarea mediată de transcripție , care utilizează un test de protecție împotriva hibridizării pentru a distinge infecțiile cu Chlamydia trachomatis . Diverse etape de detectare și captare sunt implicate în fiecare abordare pentru a evalua produsul de amplificare sau amplicon. Cu secvențierea ampliconului, numărul mare de ampliconi diferiți care rezultă din amplificarea unei probe obișnuite sunt concatenate și secvențiate. După ce clasificarea controlului calității se face prin diferite metode, numărul taxonilor identici reprezentând abundența relativă a acestora în eșantion.
Aplicații
PCR poate fi utilizat pentru a determina sexul dintr-o probă de ADN uman. Locusurile de elemente Alu inserție este selectat, amplificat și evaluate în ceea ce privește dimensiunea fragmentului. Testul sexual folosește AluSTXa pentru cromozomul X , AluSTYa pentru cromozomul Y sau ambele AluSTXa și AluSTYa, pentru a reduce posibilitatea de eroare la o cantitate neglijabilă. Cromozomul inserat produce un fragment mare atunci când regiunea omologă este amplificată. Bărbații se disting ca având doi ampliconi ADN prezenți, în timp ce femelele au doar un singur amplicon. Kitul adaptat pentru realizarea metodei include o pereche de grunduri pentru a amplifica locusul și opțional reactivii de reacție în lanț a polimerazei.
LCR poate fi utilizat pentru diagnosticarea tuberculozei . Secvența care conține antigenul proteic B este vizată de patru primeri oligonucleotidici - doi pentru catena de sens și doi pentru catena antisens . Primerii se leagă adiacenți unul cu celălalt, formând un segment de ADN dublu catenar care odată separat, poate servi drept țintă pentru viitoarele runde de replicare. În acest caz, produsul poate fi detectat prin imunoanaliza enzimatică a microparticulelor (MEIA) .
Vezi si
Referințe
Lecturi suplimentare
- Leckie, Gregor W .; Lee, Helen H. (1995). „Testarea bolilor infecțioase prin reacția în lanț a ligazei” . În Meyers, Robert A. (ed.). Biologie moleculară și biotehnologie: o referință de birou cuprinzătoare . New York: Wiley. pp. 463-6. ISBN 978-0-471-18634-2.
linkuri externe
"Ce este un amplicon? Vedeți exemple de diferite aplicații" . Videoclip YouTube .