하이브리드 프로브

Hybridization probe

분자생물학에서, 하이브리드화 프로브(HP)는 일반적으로 15-10000 뉴클레오티드 길이의 DNA 또는 RNA의 조각으로, 방사능 또는 형광으로 라벨이 부착될 수 있다.HP는 분석된 RNA 또는 DNA에서 [1]프로브의 염기서열을 보완하는 뉴클레오티드 염기서열의 존재를 검출하는 데 사용될 수 있다.라벨 부착 프로브는 먼저 (가열을 통해 또는 수산화나트륨에 대한 노출과 같은 알칼리성 조건에서) 단일 가닥 DNA(ssDNA)로 변성된 후 막 또는 위치에서 고정화된 표적 ssDNA(Southern Bloting) 또는 RNA(Northern Bloting)와 교배된다.

탐침의 표적 시퀀스에 대한 잡종을 검출하기 위해 탐침은 방사성 또는 (더 최근의) 형광 분자의 분자 마커로 태그(또는 "라벨")된다.일반적으로 사용되는 마커는 P(프로브 DNA의 포스포디에스테르 결합에 포함된 인의 방사성 동위원소), 디옥시게닌, 비방사성 항체 기반 마커, 비오틴 또는 플루오레세인이다.다음으로 오토라디오그래피 또는 다른 이미징 기술을 통해 하이브리드화된 프로브를 시각화함으로써 프로브와 중간에서 높은 배열 유사성을 가진 DNA 배열 또는 RNA 전사물을 검출한다.일반적으로 필터의 X선 사진을 찍거나 필터를 UV 빛 아래에 둡니다.중간 또는 높은 유사성을 가진 시퀀스의 검출은 얼마나 엄격한 하이브리드화 조건을 적용했는가에 따라 달라집니다.하이브리제이션의 높은 온도와 하이브리드화 버퍼의 낮은 소금과 같은 높은 스트링성은 매우 유사한 핵산 시퀀스 간의 하이브리드화만 허용합니다. 반면 낮은 스트링성은 낮은 온도와 같은e와 고염은 시퀀스가 덜 유사할 때 교배할 수 있습니다.

DNA 마이크로어레이에 사용되는 하이브리드 프로브란 이동식 cDNA 타깃이 하이브리드화된 코팅 유리 슬라이드나 유전자 칩 등 불활성 표면에 공유적으로 부착된 DNA를 말한다.프로브는 방법에 따라 인광아미다이트법을 사용하여 합성할 수도 있고 PCR 증폭 또는 클로닝에 의해 생성 및 라벨링할 수도 있다(둘 다 오래된 방법이다).프로브의 생체내 안정성을 높이기 위해 RNA는 사용하지 않는다.대신 RNA 유사체, 특히 모르포리노 유도체를 사용할 수 있다.분자 DNA 또는 RNA 기반 프로브는 유전자 라이브러리 스크리닝, 블로팅 방법에 의한 뉴클레오티드 배열 검출 및 핵산 및 조직 마이크로어레이와 같은 다른 유전자 기술에 일상적으로 사용된다.

프로브의 예

미생물 생태학에서 사용

미생물 생태학의, 올리고뉴클레오티드 탐침 순서로 박테리아, archaea, 핵산 혼성화(아직도 여기에 있다)에 형광을 통해 진핵 생물과 같은 종의 미생물, 속, 또는 미생물들 더 넓은 수준에 분류의 존재 결정하는데 사용된다.[2]rRNA 조사 미생물을 시각화하는, 아직 b.기 위한 과학자 활성화해 와e 환경에서 [3]직접 rRNA 시퀀스를 검색하여 실험실 환경에서 배양한다.이러한 유형의 미생물에는 다음이 포함된다.

  • 네브스키아 라모사: N. ramosa는 얕은 담수 [4]서식지의 표면에 전형적인 이분법적으로 분기하는 로제트를 형성하는 네우스톤 박테리아입니다.
  • 아크로마튬 옥살리페럼:이 거대한 박테리아(세포 길이 최대 100 µm, 직경 최대 50 µm)는 유황 구덩이와 거대한 석회암 함유물을 포함하고 있으며 담수 퇴적물의 상층에 서식합니다.그것은 육안으로 볼 수 있고 재배에 대한 저항으로 인해 여러 세대의 [5]미생물학자들을 곤혹스럽게 했다.

제한 사항

16S rRNA 염기서열을 사용할 때 유사성으로 인해 종 간 분화가 문제가 될 수 있다.이러한 경우에는 23S rRNA가 더 나은 [6]대안이 될 수 있다.rRNA 시퀀스의 글로벌 표준 라이브러리는 지속적으로 커지고 있으며, 따라서 특별히 설계된 프로브(시험 유기체 범위의 완전 및 현재 데이터에 기초함)와 바람직하지 않거나 알려지지 않은 표적 유기체 사이의 무작위 교배 이벤트의 가능성을 쉽게 [7]배제할 수 없다.반대로, 아직 확인되지 않은 미생물이 존재하며, 계통학적으로 프로브 타깃 그룹에 속하지만, 부분적 또는 거의 완벽한 타깃 부위가 있는 것은 보통 그룹 특이 프로브를 설계할 때 적용된다.

아마도 이 기술에 대한 가장 큰 실질적인 제한은 사용 가능한 [8]자동화가 부족하다는 것입니다.

법의학에서 사용

예를 들어 법의학에서 하이브리드화 프로브는 짧은 탠덤 반복(마이크로 위성) 영역의[9] 검출 및 제한 단편 길이 다형성(RFLP) 방법에 사용되며, 이들 모두는 DNA 프로파일 분석의 일부로서 널리 사용된다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Nucleic Acid Hybridizations". www.ndsu.edu. Retrieved 2017-05-26.
  2. ^ Amann R, Ludwig W (2000). "Ribosomal RNA-targeted nucleic acid probes for studies in microbial ecology". FEMS Microbiology Reviews. 24 (5): 555–565. doi:10.1111/j.1574-6976.2000.tb00557.x. PMID 11077149.
  3. ^ Amann, R.; Ludwig, W.; Schleifer, K.-H. (1995). "Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation". Microbiological Reviews. 59 (1): 143–169. doi:10.1128/MMBR.59.1.143-169.1995. PMC 239358. PMID 7535888.
  4. ^ Glöckner, F.O.; Babenzien H.D.; Amann R. (1998). "Phylogeny and identification in situ of Nevskia ramosa". Appl. Environ. Microbiol. 64 (5): 1895–1901. Bibcode:1998ApEnM..64.1895G. doi:10.1128/AEM.64.5.1895-1901.1998. PMC 106248. PMID 9572969.
  5. ^ Glöckner, F.O.; Babenzien H.D.; Amann R. (1999). "Phylogeny and diversity of Achromatium oxaliferum". Syst. Appl. Microbiol. 22 (1): 28–38. doi:10.1016/s0723-2020(99)80025-3. PMID 10188276.
  6. ^ Fox, G.E.; Wisotzkey, J.D.; Jurtshuk Jr., P. (1992). "How close is close: 16S rRNA sequence identity may not be sufficient to guarantee species identity". Int. J. Syst. Bacteriol. 42 (1): 166–170. doi:10.1099/00207713-42-1-166. PMID 1371061.
  7. ^ Olsen, G.J.; Lane, D.J.; Giovannoni, S.J.; Pace, N.R.; Stahl, D.A. (1986). "Microbial ecology and evolution: a ribosomal RNA approach". Annu. Rev. Microbiol. 40: 337–365. doi:10.1146/annurev.mi.40.100186.002005. PMID 2430518.
  8. ^ Amann R, Ludwig W (2000). "Ribosomal RNA-targeted nucleic acid probes for studies in microbial ecology". FEMS Microbiology Reviews. 24 (5): 555–565. doi:10.1111/j.1574-6976.2000.tb00557.x. PMID 11077149.
  9. ^ Tytgat, Olivier (2021). "STRide probes: Single-labeled short tandem repeat identification probes". Biosensors and Bioelectronics. 180: 113135. doi:10.1016/j.bios.2021.113135. PMID 33690100.