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PCR e amplificazione del DNA
PCR (Polymerase Chain Reaction) è una tecnica utilizzata per amplificare specifiche sequenze di DNA. Durante il processo di PCR, vengono utilizzati diversi componenti e passaggi per ottenere l'amplificazione desiderata.
Prima di iniziare la PCR, è necessario preparare tutti i reagenti e gli strumenti necessari. Questi includono lampade UV, un transilluminatore, filamenti orientati, inneschi (primer), etidio bromuro e un sequenziatore di 15-30 bp.
La sequenza del filamento sensoprimer forward1 deve essere maggiore per garantire una migliore ibridazione con l'antisensore. La reazione è semiquantitativa, il che significa che viene utilizzata una quantità minore di DNA campione.
Durante il processo di amplificazione, vengono eseguiti diversi cicli. Nel primo ciclo, i filamenti vengono denaturati a 94°C per 20 secondi, seguiti da un'ibridazione a 50-60°C per 1 minuto. La polimerasi del DNA viene quindi estesa a 72°C per 20 secondi, aumentando la lunghezza dei primer.
Questi cicli vengono ripetuti per 30-40 volte, con un tempo di denaturazione di 20 secondi a 94°C, un tempo di ibridazione di 1 minuto a 50-60°C e un tempo di estensione di 20 secondi a 72°C. Durante ogni ciclo, il numero di molecole di DNA viene raddoppiato, portando a un aumento esponenziale della quantità di DNA.
La PCR è un processo molto efficace per amplificare specifiche regioni di interesse del DNA. Tuttavia, possono verificarsi alcuni problemi durante l'amplificazione, come la plateauroblemi, in cui la quantità di DNA amplificato smette di aumentare in modo esponenziale.
polimerasi senza enzimi restrizione
primersubclonazione amplificazione ampliconivettoreDNA estraneo contaminazione clonazione frammenti amplificatiperchè fedeltàregioni non omologhe ibridazione incorporazione
T annealing alfacomplemetazionesito bersaglio erroneo falsi positivi individuare ibridazionesolo conoscenza buona frammento PCRcloni positiviamplicone 1 amplificaz. Nasted PCR cercare mutazioni1 amplicone corretto amplicone sequenziamento espressione gene proteina2 amplificaz. 2 modiibridazione sbagliata nulla non sempre avviene in fiduciamappa restrizione T > T melting no ibridazT denaturaz. T < T melting aspecificacalcolo %GC Tm= 4(G+C) + 2(A+T)T melting50° T melting 5'-3' primer forward oligo148° T annealing 54° T melting 3'-5' primer reverse oligo2 ibridaz. primer corretto appaiamentoprimerself annealing caso 1 melting più bassaloop caso 2 T annealing inferiore da 2 a 5 gradiprogrammi onlineibridazione tra loro caso 3
varia primer3'OH libero primer dimerpolimerasisul vettoredentro il frammento 2devono fronteggiarsi vedere colonie ricombinanticaratterizzazione cloniamplicone c'è dimensionidi fronte 1-3 Bframmenti diversi no purificazioneorientamentono ampliconeprimer vicini 1-3 A tubicino di reazioneprimer Taq Polimerasino fronteggiano sospensione colonie miscela di reazione primer buffer ioni Mgsì amplicone 2-3 A nucleotidi dNTPno amplicone 2-3 B denaturaz./lisi 95°buon fine carico campioni colony PCR denaturaz.solo polilinker amplicone piccolo 1 caso 95°gelvettore positivo lisinon conosco framm. termociclatore t annealingdimensioni vettore ampliconi diversi 2 caso/3 caso esterni al frammconferme conosco framm. tappe allungamento primer sul polilinkerverifica allungam migrazione su gelsu frammorientamento primer esternamente2 ciclonuova regione copia tutto polimerasi alle estremità con PCRaggiunta sito diibridaz. primer 1 ciclo restriz.codina libera 15
scegliere isol. qualunque framm gene intronialmeno 1 copia genomica rappresentativitàespressione in quel tessuto varia cDNA frammenti cDNA vettoriRNA messaggeri determinato momentoespressicDNA condizione specificaquando scegliere isol. cDNA codificantiparte espressa genomacDNA complementare RNA doppio filamentofattore di trascrizione cDNA ricerca cellulelisareaffinità DNA saleimmunizzazione estrazione RNA kit separare acidi nucleicipeptidi importanzaanticorpi DNAsifarmacosintetizzate eluizione mRNA stampoproteinebatteri lunghi 2-3 kbisolare RNA messaggerimolto velocemente resinaeterologhe colonninegenoteca cDNAgrandi quantità membranada cDNA oligo dT complementare coda poliAtempi brevicorretto folding no modifiche p.t. RT-PCRprimer oligo dTfino a 10kb plasmidici vettore 1 filamento antisensofagici clonaggiosonde marcate polimerasistamposcreening indietro 3'OHanticorpi 2 filamentoHairpin loop nucleasi s1secondo filamentoaltro caso coda poliCretrotrascrizione
RNA poliadenilati terminal transferasi stretch nucleotidi 3' primer oligodGprimer gene specifico ibridaz. reg. 3'OHclonazione spec. cDNA sequenza nota in parte solo particolare mRNARNAsi H rimoz. RNAscegliere tanti frammenti RNA strutture secondarietutti stesso vettore clonazione condizioni reazioneE. coli trasformazione non sempre funziona RNA lunghi cDNA non completibatteri con stesso cDNA piccola colonia vettore plasmidico primer oligo dtscreening piastrare su Agar primer randomreverse trascrittasigene specifico obiettivo genoteca campione specifico reaz. stacca primaRNA poliadenilati precursori globuli rossi caso 1 primer oligodT no ibridaz. tutto filamentooligo dT primer incompleti al 5'reverse trascrittasi cDNA incompleti esanucleotidi complementarinucleasi s1 hairpin loop necessario caso 2 random priming punti casualiklenow secondo filamento cDNA cloning incompleti al 5'/3'RNAsialcuni più rappresentati cDNA tutti diversi 1) reverse
trascrittasicosa è 2) PCRisolare cDNAcDNA incompletimRNA rarigel utilità tessutonon solo 2 bande specifico mRNA tipo cellulareembrionequantizzare molecole+ rappresentato RT-PCR oligo-dTRNA ribosomiale RNA poliadenilato ibridazionemarker M coda poliAcontrollo negativo reverse trascrittasi copia cDNA first strand 3'reverse trascrittasi indietro 3'OHNO amplicone solo PCR RT- elettroforesi primer di GNO RT stretch di Ccome funziona secondo filamentobanda singola 3'OHGAGcDNA perf. 5'primer diversi sequenza conosiuta primer gene specificoframmenti piccoli ibridazione specificaEZretrotrascr. non bene primer specificoPCR amplificazione Taq polimerasitermociclatoregenoteca cDNA isolato cDNA spec. non completorecupero porzioni RT-PCRporz. 5' non notaRACE porz. 3' notaibridazione primer porz. nota più vicino a porz non notaporz. 5' nota 1 retrotrascrizione 1 filamentoporz. 3' non nota 2 filamento1 filamento complement. coda poliA
primer T terminaltransferasisequenza di C
primer specifico 2 retrotrascrizione filamento 1 rt2 filamentopiù vicino a porz non nota polimerasi complementare
PCR 3' RACE sequenza di G filam sconosciuto
5' RACE polimerasiamplif. cDNA ottenuto
PCR stessi primer cDNA completo sequenziamprimer diversi
inserti grandi batteriofago lambda virionireplicazione lisi liberazione particelle fagicheliticobatteriofagi danni raggi UVdue stili di vita con DNA battericolisogeno replicazione integrazionelimpide via liticaplacche di lisi opache lisogeniabraccio destrobraccio sinistro charon 16alfa-ricombinazionesito EcoRIframmento interrotto lacZ'frammento si placche bianchelacZ' interrotto XGal temperato entrambi i ciclino frammento placche blu lineareDNA lineare testa DNAconcatameri doppio filamentotratti multipli packaging batteriofago struttura ancoraggio estremità stickyliberazione spazio taglio concatameri enzimi testa siti cos lambda coda iniezione DNA
circolaredimensioni - lambda modificati 40 genisiti restrizione rimossi braccio sinistro proteine testac1 dentro repressore 1 sito di restrizione genoma non essenzialefino a 14 kb 3 gruppi parte centrale rimossa vettorigenoteche cDNA inserzione braccio destro geni ciclo liticorepressore non funzionainizio lisi conferma vettoriplacche limpidetanto DNA rimozionetra 2 siti di taglio frammento stufferDNA estraneo rimosso x clonaggio fino a 22 kbplacche blu sostituzionestuffer sìno frammento presenza placche buon fineplacche bianche stuffer nosì frammento intero DNA genoteche genomichemembrana nylon trasferimento DNAsondaDNA cDNA codificante x proteina specif.denaturazione ricerca clonimembrana su foglietto NaOH pH selezione batteri frammento specificodenaturaz. con sale pH valori norm. colony hybridizationSDS lisiDNA/RNA marcato screeningsondaradioattivasoluzione ibridaz. ibridazionesacchettinosali opzionistuzzicadenti toccare coloniein nuova membrana colonie con DNA
bersaglio pallini neriposizione colonia guardare piastra madre NO grandi dimensioni genoteche cDNA
digestione con EcoRI pronto x clonazionecompatibilitàvettore di inserzione agg. sito di restrizionetesta tanti cDNA linkerproteine particelle fagiche frammenti di DNA estremità bluntcoda packaging in vitroinfezione batteri no taglioplacche piastra metilasi EcoRI metilazione frammento no linker riempimentoeliminazione frammento stufferpurificazione DNAclonaz. taglio gel mantenimento vettoreunica banda DNA non digerito destro e sinistrosmir DNA digerito casetteinserzione frammentopurificazione bracciaquantità enzima mantenimento vettoreparametri variabili controllo2-3 h ideale continuadigestione parziale DNAt incubazione cos-bd-fr-bs-cos15 kb frammenti utili concatamerivettori ditaglio gel sostituzione impacchettamento vettoriapposite colonie solubilizzazione frammenti utili packaging in vitro teste fagolavaggi membrana utilitàtutto il DNA ricostruz. frammenti
placca 1