Lai ADN – Phần 3

Lai trong môi trường dịch thể: Phản ứng lai trong môi trường dịch thể xảy ra nhanh hơn nhiều so với môi trường có chất mang pha rắn (soild). Do cả phân tử ADN đích và mẫu dò đều có thể di động tự do trong môi trường do đó phản ứng đạt kết quả cao nhất. Nói chung với phép lai thực hiện trong dịch thể thì thời gian kết thúc nhanh hơn từ 510 lần so với trong điều kiện là chất mang (Bryan, et al., 1986). Tuy nhiên, cũng có thể bổ sung thêm chất mang...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lai ADN – Phần 3 Lai ADN – Phần 3 Lai trong môi trường dịch thể: Phản ứng lai trong môi trường dịch thể xảy ra nhanh hơn nhiều so với môitrường có chất mang pha rắn (soild). Do cả phân tử ADN đích và mẫu dò đều cóthể di động tự do trong môi trường do đó phản ứng đạt kết quả cao nhất. Nóichung với phép lai thực hiện trong dịch thể th ì thời gian kết thúc nhanh hơn từ 5-10 lần so với trong điều kiện là chất mang (Bryan, et al., 1986). Tuy nhiên, cũngcó thể bổ sung thêm chất mang làm tăng phản ứng lai. Cần thêm bước cuối cùng làtách phức hợp mẫu dò-sợi ADN đích. Hạn chế ở đây là mẫu trong dịch cho nên cóthể tạo lên các nền kém đặc hiệu, do vậy cần các giải pháp làm hạn chế mức độnhiễu của nền cho thích hợp.Hình 1.5. Minh hoạ kỹ thuật lai trong môi trường dịch thể. Trên thực tế hầu hết các KIT thương phẩm dùng cho vi sinh vật đều tiếnhành trong môi trường dịch thể. Vi sinh vật trong mẫu đầu tiên được phân giảitrong điều kiện thích hợp để ADN đích lai với mẫu dò. Sau đó là bước lai và táchphức hệ mẫu dò và ADN đích dựa vào các thông số của phép lai theo kiểu kẹp dípcụ thể. Các phép lai theo kiểu kẹp díp (hình 1.9) cần có hai đoạn ADN có trình tựkhác nhau; một đoạn để bám giữ ADN đích gắn vào chất mang và một đoạn làmẫu dò. Điều quan trọng là hai đoạn ADN này phải có trình tự khác nhau cho dùchúng đều gắn với hai vùng khác nhau trên đoạn ADN đích theo nguyên tắc bổsung. Mẫu dò đánh dấu được bổ sung vào trong dung dịch có các đoạn ADN đíchnghiên cứu. Như vậy theo hình vẽ phức hợp ADN mẫu dò đánh dấu để phát hiệngắn với ADN đích và phức hợp mẫu dò- ADN đích gắn vào chất mang đã đượchình thành. Phức hợp này được tách ra khỏi dung dịch và khi có mặt cơ chất thíchhợp để phát hiện được mẫu dò đánh dấu. Khi dùng hệ thống phát hiện dựa vào cáchoá chất huỳnh quang hay tạo màu có thể dùng thiết bị phát hiện kết quả một cáchtự động. + Kỹ thuật lai dựa vào màng: Tác giả đầu tiên giới thiệu kỹ thuật cố định ADN trên màng là Nygaard vàHall (1963, 1964). Sau đó chính Southern (1975) là ngư ời mô tả việc tách ADNkhỏi gel sau khi điện di và chuyển chúng lên màng nitrocellulose. Các đoạn ADNđích được phát hiện bằng kỹ thuật lai và đây là bước tiến quan trọng của sinh họcphân tử. Từ năm 1977 đến nay đã có nhiều cải tiến về phép lai cũng như bướcchuyển ADN lên màng của các tác giả khác nhau như: Meinkoth và Wahl (1984).Người ta cũng đã sử dụng một số màng nynol, màng nitrocellulose hoạt hoá haycó độ bền cho các phép lai. Đối với công việc định loại vi sinh vật với kỹ thuật cốđịnh trên màng cho phép lai ADN thì cần chấm mẫu (là ADN sạch, hay tế bào visinh vật hoặc sinh phẩm có vi sinh vật nghiên cứu) lên màng thích hợp. Mẫu đượcly giải và ADN bị biến tính, sau đó ADN được cố định trên màng khi đưa vào tủxấy tại 80oC trong 2 giờ hoặc đưa vào xử lý với tia UV trong trường hợp sử dụngmàng lynon. Mẫu dò đánh dấu sau đó được đưa vào dung dịch. Bước tiền lai đượcthực hiện để hạn chế các mẫu bám vào nhau không đặc hiệu. Sau đó là bước lai,màng sau khi lai được rửa để loại các mẫu dò còn dư. Bước rửa tiếp theo để đánhgiá mức độ bám đặc hiệu của phép lai. Sau đó các mẫu dò đánh dấu lai với vị tríADN mẫu trên màng được phát hiện bằng các hệ thống phát hiện tương thích.Toàn bộ quá trình lai trên màng đã được Meinkoth và Wahl (1984) mô tả chi tiết. Khi phát hiện typ vi sinh vật, chúng ta phải sử dụng kỹ thuật Southern.Trong phương pháp này ADN của nhiễm sắc thể được tinh sạch và được xử lý vớienzym cắt hạn chế thích hợp, sau đó mẫu lại được điện di trên gel agarose và tạora dấu vân (finger print) của nhiễm sắc thể. Sau khi điện di gel được đặt dướimàng nitrocellulose hay màng nylon nằm giữa một số lớp giấy. Lớp giấy lọc phíatrên được đặt trên cùng phần gel và màng kẹp giữa giấy lọc như trong hình 1.6.Hình 1.6. Mô tả phương pháp chuyển ADN lên màng cho kỹ thuật Southern Blot. Kết quả là đệm từ phía dưới được thấm một cách tự nhiên lên trên. Điều đógiúp cho việc chuyển các mảnh ADN từ gel l ên màng và bám chặt vào màng vớikích thước và phiên bản đúng như trên gel sau khi điện di (mô tả chi tiết theoSambrook 1989). Phương pháp truyền thống này cũng được cải tiến khi dùng màng nylon đểchuyển ADN trong điều kiện biến tính (Read và Mann 1985). Thời gian chuyển cóthể vài giờ hoặc qua đêm. Việc cố định ADN trên màng được thực hiện sau đóbằng cách xử lý nhiệt hay tia UV như đã trình bày ở trên. Tuy nhiên, nhiềuphương pháp cải tiến được thực hiện nhanh như chuyển bằng điện di (Bittner,Kupfere, Morris, 1980) hay sử dụng bơm chân không (Medveczky, 1987;Olszewsk, 1988). Trong nhiều trường hợp dùng điện để chuyển ADN từ gel agarose lên màngthì trước tiên gel phải được xử lý biến tính và được làm trung hoà trở lại. Gel đượcđặt giữa hai bản điện có các bản giấy thấm (hình 1.7).Hình 1.7. Minh hoạ bước chuyển ADN lên màng. Sau đó nguồn điện được nối và lúc đó ADN sẽ được chuyển lên màng. Thờigian chuyển sẽ phụ thuộc vào kích thước đoạn ADN nhưng thường dao động trongkhoảng 1-3 giờ. Phương pháp có thể thực hiện theo chiều thẳng đứng hay chiềunằm ngang. Hiện nay có một số thiết bị bán trên thị trường được dùng cho kỹ thuậtnày. Với thiết bị nằm thẳng đứng, thì toàn bộ được ngâm trong đệm và có thể tăngcường độ dòng điện (chú ý vì có thể làm tăng nhiệt độ), phương pháp này cầndùng nhiều đệm. Ngược lại theo phương pháp nằm ngang hay phương pháp semi-dry, ở đây gel và màng được kẹp giữa các bản giấy lọc đã tẩm ướt bằng đệm thíchhợp. Trường hợp này cần rất ít đệm và cường độ dòng điện là 1mA/cm2 là thíchhợp. Trong trường hợp chuyển ADN lên màng bằng áp lực do chân không, việcthiết lập hệ thống được trình bày mà ở đó gel được đặt trên màng và sử dụng lựchút chân không để đưa ADN lên màng. Dùng lực hút chân không đạt được hiệuquả chuyển ADN lên màng cao hơn phương pháp t ...