Хибридизација на ДНК-ДНК

Во геномијата, хибридизацијата на ДНК-ДНК е техника на молекуларната биологија која го мери степенот на генетска сличност помеѓу секвенците на ДНК. Таа се користи за одредување на генетското растојание помеѓу два организми и е широко користен во филогенијата и таксономијата.

 Метод 
ДНК на еден организам се означува, а потоа се меша со неозначената ДНК за да се спореди со неа. Смесата се инкубира за да се дозволи нишките на ДНК да се дисоцираат, а потоа се лади за да се формира нова хибридна двоверижна ДНК. Хибридизираните секвенци со висок степен на сличност се сврзуваат поцврсто и бараат повеќе енергија за нивно раздвојување, односно се раздвојуваат кога ќе се загреат на повисока температура од различните секвенци, процес кој е познат како „топење на ДНК“.

За да се испита профилот на топење на хибридизираната ДНК, двоверижната ДНК се врзува за колона или филтер и смесата се загрева во мали чекори. На секој чекор, колоната или филтерот се мијат; секвенците кои се топат стануваат едножилни и се измиваат. Температурите на кои означената ДНК се откачува ја рефлектира количината на сличност помеѓу секвенците (а примерокот за самохибридизација делува како контрола). Овие резултати се комбинираат за да се одреди степенот на генетска сличност помеѓу организмите.

Бил воведен еден метод за хибридирање на голем број примероци на ДНК против голем број ДНК сонди на една мембрана. Овие примероци потоа треба да се раделат во нивните сопствени ленти во мембраните, а потоа мембраната ќе треба да се ротира на различен агол каде што ќе резултира со истовремена хибридизација со многу различни ДНК сонди.

 Користи 
Кога се споредуваат неколку видови, вредностите на сличност дозволуваат организмите да се распоредат во филогенетско дрво; затоа е еден можен пристап за спроведување на молекуларната систематика.[Потребен е цитат]

 Во микробиологијата 
ДНК-ДНК хибридизацијата (ДДХ) се користи како примарен метод за разликување на бактериските видови бидејќи е тешко да се класифицираат визуелно прецизно. Оваа техника не е често користена кај поголемите организми каде што е полесно да се идентификуваат разликите во видовите. Во доцните 1900-ти, се сметало дека соевите припаѓале на ист вид ако имаат вредност на сличност со ДНК-ДНК поголема од 70% и нивните температури на топење биле во рамките на 5 °C едни од други. Во 2014 година, бил предложен праг од 79% сличност за разделување на бактериските подвидови.

ДДХ е вообичаена техника за бактерии, но е трудоинтензивна, склона кон грешки и технички предизвикувачки. Во 2004 година била опишана нова ДДХ техника. Оваа техника користела микроплочи и колориметриски означена ДНК за да се намали потребното време и да се зголеми количината на примероци што може да се обработат. Оваа нова ДДХ техника станала стандард за бактериска таксономија.

 Во зоологијата 
Чарлс Сибли и Џон Алквист, пионерите на техниката, користеле хибридизација на ДНК-ДНК за да ги испитаат филогенетските врски на птичјите (таксономија Сибли-Алквист) и приматите.Genetic Similarities: Wilson, Sarich, Sibley, and Ahlquist

 Во радиоактивност 
Во 1969 година, еден таков метод бил изведен од Мери Лу Пардју и Џозеф Г. Гал на Универзитетот Јеил преку радиоактивност каде што вклучувал хибридизација на радиоактивен тест ДНК во раствор со стационарната ДНК на цитолошки препарат, кој е идентификуван како авторрадиографија.Pardue, Mary Lou, and Joseph G Hall. “Molecular Hybridization of Radioactive DNA to the DNA of Cytological Preparations.” Kline Biology Tower, Yale University, 13 Aug. 1969.

 Замена со секвенционирање на геномот 
Критичарите тврдат дека техниката е неточна за споредба на тесно поврзаните видови, бидејќи секој обид да се измерат разликите помеѓу ортолошките секвенци помеѓу организмите е преоптоварен со хибридизација на паралогни секвенци во геномот на организмот.[потребен е подобар извор]. Секвенционирањето на ДНК и пресметковното споредување на секвенците сега е често се користи како метод за одредување на генетското растојание, иако техниката сè уште се користи во микробиологијата за да помогне во идентификацијата на бактериите.

 Во силико методите 
Современиот пристап е да се изврши хибридизација на ДНК-ДНК во силико, користејќи целосно или делумно секвенционирани геноми. ГГДЦ  и ТИГС развиени во ДСМЗ се најточните познати алатки за пресметување на аналогните вредности на ДДХ. Меѓу другите алгоритамски подобрувања, тој го решава проблемот со паралогните секвенци со внимателно филтрирање на истите од совпаѓањата помеѓу двете геномски секвенци. Методот се користи за разрешување на тешки таксони како што се Ескерикиа коли, Бацилиус цереус група и Аеромонас. Судската комисија на Меѓународниот комитет за систематиката на прокариотите го призна дДДХ како таксономски доказ.

 Поврзано 

 Топење на ДНК
 Температурен градиент гел електрофореза

 Наводи 

 Дополнителна литература 

 Graur, D. & Li, WH. 1991 година (второ издание 1999 година). Основи на молекуларната еволуција.

Категорија:ДНК
Категорија:Молекуларна биологија