nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

20
Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Upload: evadne

Post on 11-Jan-2016

35 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás. A nukleinsav kimutatás. etidiumbromid 3,8-diamino-5-etil-6-fenil-fenantrédiumbromid l g =254-366 nm l e =590 nm. Br -. X= O: YOYO-1 X= S: TOTO-1. AC. AGCT. OH. AC. G. 3’. 3’. 3’. P. P. P. P. P. OH. 5’. 5’. Rövidítések. bázis. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Page 2: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

N+

C2H5

NH2 NH2

A nukleinsav kimutatás

etidiumbromid3,8-diamino-5-etil-6-fenil-fenantrédiumbromid

g=254-366 nm e=590 nm

Br -

N+

X

CH3

CH N (CH3)2 N+

CH3

CH3

(CH2)3 N+

CH3

CH3

(CH3)2 N

N+

X

CH3

CH

X= O: YOYO-1X= S: TOTO-1

Page 3: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Rövidítések

A G C Tbázis

cukorrész

A C

P P OH

foszfodiészter kötés

3’ 3’

5’ 5’

A C

P P

3’ 3’

5’

G

P OH

3’

5’

pApCpG [ACG]

Page 4: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Rövidítések

A G C Tbázis

cukorrész

A C

P P OH

foszfodiészter kötés

3’ 3’

5’ 5’

A C

P P

3’ 3’

5’

G

P OH

3’

5’

pApCpG [ACG]

Page 5: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Szekvencia meghatározása

1. Fragmentálás restrikciós enzimekkel(W. Arber, H. Smith, D. Nathans)

5’ GAATTC 3’3’ CTTAAGC 5’ EcoRI

törzs

E.coli

5’ GGCC 3’3’ CCGG 5’ Hae III

Cél: feldarabolás

Bam HI G/GATCC Bacillus amyloliquefaciensH

Bst I G/GATCC Bacillus stearothermophilus1503-4R

Eco RI G/AATTC Escherichia coli RY 13

Fok I GGATGN9/CCTACN13/

Flavobacterium okeanokoites

Hind II GTPy/PuAC Haemophilus influenzae Rd

Hind I A/AGCTT Haemophilus influenzae Rd

Hpa II C/CGG Haemophilus parainfluenzae

Msp I C/CGG Moraxella spezies

Not I GC/GGCCGC Nocardia otitidiscaviarum

Sac I GAGC/TC Streptomyces achromogenes

Sau 3A /GATC Staphyllococcus aureus 3A

Sma I CCC/GGG Serratia marcecescens Sb

Xma I C/CCGGG Xanthomonas malvacearum

Néhány II-es tipusú restrikciós enzim (>2000)

Page 6: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás
Page 7: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

2a. Kémiai módosítás/hasítás(A. Maxam, W.Gilbert, 1977)

Homogén „Single-stranded”DNS minta előállítása

1. lépés

5’ATTGACTTAGCC3’

2. lépés Jelölés 5’-végen 32P (*)(polinukleotid kináz)

*ATTGACTTAGCC 12 mer3. lépés

Kémiai hasítás

G reakció A reakció+

G reakcióT reakció

+C reakció

C reakció

*ATTGACTTAGCC *ATTGACTTA *ATT

*ATTGACTTAGCC *ATTGACTTA *ATTGACTT *ATTG *ATT

*ATTGACTTAGCC *ATTGACTTAGC *ATTGACTTAG *ATTGACT *ATTGAC *ATTGA *AT *A

*ATTGACTTAGCC *ATTGACTTAGC *ATTGACTTAG *ATTGA

4. lépés: elektroforézis5. lépés: autoradiográfia

6. lépés: szekvencia leolvasás

Page 8: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás
Page 9: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Kémiai hasítás: Purinok

G reakció

S

O

O

OCH3H3CO

NH

N

NHN

NH2

O CH3

C

O

H

NH2

+

C N+

CHCHCCH2

OH H

CH

OH

H

O

CH2O

P OO-

O

P

O

O-

OH

N+

5’

O-

O-

O

O

P5’

3’

NHN

NHN

NH2

O

OH

O

CH2O

P OO-

O

P

O

O-

OH

CH3

C

O

H

5’

3’

O-

O

O-

O

P

3’

5’

NN

NHN

NH2

O

OH

O

CH2O

P OO-

O

P

O

O-

OH

CH3

3’

+NN

NHN

NH2

O

OH

O

CH2O

P OO-

O

P

O

O-

O5’

3’

7

OH -

piperidin

OH -

Dimetilszulfát

Page 10: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

A > G: A reakció

NN

NN

NH2

CH3

CCHCHCCH2 O

OH H

+

O-

O-

O

O

P5’O

-

O

O-

O

P

3’

S

O

O

OCH3H3CO

Dimetilszulfát

0 oC, 0,1 M HCl2 óra

CHOH

O

O

O

O-

O

P

P O

O

O-

O

5’

3’

N

OO

O

O

O-

O

PN

NN

NH2

P O

O

O-

5’

3’

N

OO

O

O

O-

O

P

N+

NN

NH2

P O

O

O-

CH35’

3’

3

pH 7 90 oC

OH -

Page 11: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Kémiai hasítás: Pirimidinek

NO

O

O

O

O-

O

P

NH

O

O

CH3

NO

O

O

O

O-

O

P

N

NH2

O

NHNH

OCH3

NNH

NH2

O

C

NH2 NH2

OHO

O

O

O-

O

PH

N NH2

OHO

O

O

O-

O

PH

N NH2

H

NH2 NH2hidrazin

+

piperidin

2-dezoxiribozil-hidrazon

4-Me-3-pirazolon3-amino-pirazol

Urea

timincitozin

Hasítás a 3’ végen

3’

3 3

21

3’3’

5’5’

Page 12: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

A. C + T: T reakció

CCHCHCCH2 O

OH H

O-

O-

O

O

P5’O

-

O

O-

O

P

3’

N

NH2

O

O

CH3

OOO

O-

O

P

O

P O

O

O-

NH

NH

3’

5’

N

NH2

O

CHOH

OO

O-

O

P

O

P O

O

O-

3’

5’OH

O

O

O

O-

O

PH

N+

P O

O

O-

3’

5’

OHO

O

O

O-

O

PH

N NH2

P O

O

O-

3’

5’

N

NH

O

O

CH3

OOO

O-

O

P

O

P O

O

O-

3’

5’NH2 NH2hidrazin

piridin

NH

OH -

Page 13: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

B. C reakció

N

N

NH2

O

OO

O

O

O-

O

P

P O

O

O-

N

NHNH2

N

NH2

O

OO

O

O

O-

O

P

P O

O

O-

N

NHNH2

NO

OO

O

O

O-

O

P

P O

O

O-

NH2

NO

CHOH

O

O

O

O-

O

P

P O

O

O-

CHOH

O

O

O

O-

O

P

P O

O

O-

N NH2

+

+

+

CCHCHCCH2 O

OH H

O-

O-

O

O

P5’

O-

O

O-

O

P

3’

OHO

O

O

O-

O

PH

N+

P O

O

O-

3’

5’

OH -

piridin

NH

NH2 NH2hidrazin

1 M NaCl

5’5’

5’

5’

5’

3’

3’

3’

3’3’

Page 14: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Példa: G hasítás után

13121110987654321

*ATTGAACTTAGCC

*ATTGAACTTAAACTTAGCC

AACTTA

*ATT

CC

Ele

ktro

foré

zis

Fragmens hossz

+ +

Színezékkel festett(minden csik)

Autoradiográfiás módszerrel jelzettgél („izotóp” csik)

Page 15: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

Maxam-Gilbert módszer - kiértékelés

Page 16: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

2b. Didezoxi beépítés-enzimes módszer

(F. Sanger et al., 1977)

Page 17: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

2b.1 Didezoxi nukleotid jelölése

O

H

B

H

H

H

H

H

OPPO

H

B

H

H

H

H

H

OPPP32

Fluorofór (fluoreszcens jelölés, L. E. Hood, 1986)

32P

Radioaktív izotóp (32P)

Page 18: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

2b.2 A DNS-polimeráz müködésének blokkolása

3’ GAATTCGCTAATGC 5’ CTTAA

szekvenálandó DNS

primer

DNS polimeráz IdATP, dTTP, dCTP, dGTP+ didezoxi analóg (ddATP)

3’ GAATTCGCTAATGC 5’ CTTAAGCGATTA

3’ GAATTCGCTAATGC 5’ CTTAAGCGA

+4 edény4 analóg

Page 19: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

2b.3 Gélelektroforézis

Leolvasás - komplement szál

Page 20: Nukleinsavak kimutatása, szekvenálás

5’ 3’

3’ 5’DNS polimeráz

ddTTP ddCTP ddGTP ddATP

(32P)

T C G A

DENATURÁLÁS

ELEKTROFORÉZIS

AUTORADIOGRÁFIA