Fuair Kary Mullis, buaiteoir Nobel Mheiriceá sa cheimic, bás i gCalifornia in aois a 74 bliain. De réir a bhean chéile, tharla bás ar 7 Lúnasa. Is é an chúis teip croí agus riospráide de bharr niúmóine.
Inseoidh James Watson é féin, aimsitheoir an mhóilín DNA dúinn faoin méid a chuir sé le bithcheimic agus ar bhain sé an Duais Nobel amach as.
Sliocht as leabhar James Watson, Andrew Berry, Kevin Davis
DNA. Stair na Réabhlóide Géiniteacha
Caibidil 7. Géanóm daonna. Scéal saoil
...
Ba é an bithcheimiceoir Carey Mullis, a d'oibrigh ag Cetus, a cheap an imoibriú slabhra polaiméaráise (PCR) i 1983. Bhí fionnachtain an imoibrithe seo thar a bheith suntasach. Mheabhraigh Mullis ina dhiaidh sin: “Tráthnóna Dé hAoine amháin in Aibreán 1983, bhí titimeas agam. Bhí mé taobh thiar den roth, ag tiomáint síos bóthar sléibhe ar lasadh gealaí i dTuaisceart California, tír na bhforaoisí dearg-adhmaid.” Is díol suntais é gur i staid mar sin a chuir an inspioráid air. Agus ní hé go bhfuil bóithre speisialta ag tuaisceart California a chothaíonn léargas; níl ann ach go bhfaca a chara Mullis ag luas go meargánta feadh débhealaigh oighreata agus níor chuir sé aon bhac air. Dúirt cara leis an New York Times: “Bhí fís ag Mullis go bhfaigheadh sé bás trí thuairteáil isteach i gcrann dearg-adhmaid. Mar sin, níl eagla air roimh rud ar bith agus é ag tiomáint, ach amháin má tá crainn dearg-adhmaid ag fás feadh an bhóthair." Chuir láithreacht na gcoillte dearga ar an mbóthar iallach ar Mullis díriú agus... anseo a bhí sé, léargas. Bhuaigh Mullis an Duais Nobel sa Cheimic as a aireagán i 1993 agus ó shin tá sé ina choimhthíoch fiú ina ghníomhartha. Mar shampla, tá sé ag tacú le teoiric an athbhreithneora nach bhfuil baint ag SEIF le VEID, rud a bhain an bonn go suntasach dá cháil féin agus a chuir isteach ar dhochtúirí.
Is imoibriú simplí go leor é PCR. Chun é a dhéanamh, ní mór dúinn dhá primer sintéiseithe go ceimiceach atá comhlántach leis na foircinn eile de shnáitheanna éagsúla den blúire DNA riachtanach. Is codanna gearra de DNA aonshnáithe iad primers, gach ceann acu thart ar 20 bunphéire ar fad. Is é an peculiarity of primers go gcomhfhreagraíonn siad do na hailt DNA is gá a aimpliú, is é sin, an teimpléad DNA.
(Image clickable) Kary Mullis, aireagóir PCR
Tá sainiúlacht PCR bunaithe ar fhoirmiú coimpléisc chomhlántacha idir an teimpléad agus na primers, oligonucleotides sintéiseacha gearr. Tá gach primer comhlántach le ceann amháin de na snáitheanna den teimpléad dúbailte-shnáithe agus cuireann sé teorainn le tús agus deireadh an réigiúin aimplithe. Go deimhin, is géanóm iomlán é an “maitrís” mar thoradh air, agus is é an sprioc atá againn ná na blúirí spéise dúinn a leithlisiú uaidh. Chun seo a dhéanamh, téitear an teimpléad DNA dhá shnáithe go 95 °C ar feadh roinnt nóiméad chun na snáitheanna DNA a scaradh. Dínádúrú a thugtar ar an gcéim seo toisc go bhfuil na naisc hidrigine idir an dá shnáithe DNA briste. Nuair a bheidh na snáitheanna scartha, íslítear an teocht chun ligean do na primers ceangal leis an teimpléad aonshnáithe. Cuireann DNA polymerase tús le macasamhlú DNA trí cheangal a dhéanamh de shlabhra núicléitíde. Déanann an einsím DNA polaiméaráis an snáithe teimpléid a mhacasamhlú trí úsáid a bhaint as primer mar phríomadóir nó mar shampla le haghaidh cóipeála. Mar thoradh ar an gcéad timthriall, faighimid dúbailt sheicheamhach iolrach de chuid áirithe DNA. Ansin déanaimid an nós imeachta seo arís. Tar éis gach timthrialla faighimid sprioclimistéar i gcainníocht dhúbailte. Tar éis cúig thimthriall PCR is fiche (is é sin, i níos lú ná dhá uair an chloig), tá an réigiún DNA spéise dúinn i méid 225 uair níos airde ná an bunaidh (is é sin, ní mór dúinn amplified sé thart ar 34 milliún uair). Go deimhin, ag an ionchur fuair muid meascán de primers, DNA teimpléad, an einsím DNA polymerase agus bunanna saor in aisce A, C, G agus T, an méid de tháirge imoibriúcháin ar leith (teoranta ag an primers) fás easpónantúil, agus an líon Tá cóipeanna DNA “fada” líneach, mar sin is iad táirgí imoibriúcháin is mó atá i gceist.
Aimpliú ar an gcuid DNA atá ag teastáil: imoibriú slabhrach polaiméaráis
I laethanta tosaigh PCR, ba í an fhadhb is mó ná seo a leanas: tar éis gach timthriall teasa-fuaraithe, b'éigean DNA polymerase a chur leis an meascán imoibrithe, ós rud é go raibh sé díghníomhaithe ag teocht 95 ° C. Mar sin, bhí sé riachtanach é a athchur roimh gach ceann de na 25 timthriallta. Bhí an nós imeachta imoibrithe sách neamhéifeachtach, bhí gá le go leor ama agus an einsím polymerase, agus bhí an t-ábhar an-daor. Ar ámharaí an tsaoil, tháinig Mother Nature chun tarrthála. Braitheann go leor ainmhithe ar a gcompord ag teocht i bhfad níos airde ná 37 °C. Cén fáth ar tháinig an figiúr 37 °C tábhachtach dúinn? Tharla sé seo toisc go bhfuil an teocht seo optamach do E. coli, as a bhfuarthas an einsím polymerase do PCR ar dtús. Sa nádúr tá microorganisms a bhfuil a próitéiní, thar na milliúin bliain de roghnú nádúrtha, tar éis éirí níos resistant a teochtaí arda. Tá sé beartaithe úsáid a bhaint as polaiméirí DNA ó bhaictéir teirmeafaileacha. D'éirigh leis na heinsímí seo a bheith teirmeasctha agus bhí siad in ann go leor timthriallta imoibrithe a sheasamh. Mar gheall ar a n-úsáid bhí sé indéanta PCR a shimpliú agus a uathoibriú. Rinneadh ceann de na chéad pholaiméiráis DNA teirmeasctha a leithlisiú ón mbaictéar Thermus aquaticus, a chónaíonn i spriongaí te Pháirc Náisiúnta Yellowstone, agus ainmníodh Taq polymerase air.
Tháinig PCR chun bheith ina chapall oibre don Tionscadal Géineoim Daonna. Go ginearálta, níl an próiseas difriúil ón gceann a d'fhorbair Mullis, tá sé díreach uathoibrithe. Ní raibh muid ag brath a thuilleadh ar shlua de mhic léinn iarchéime lag-witted braoiníní leachta a dhoirteadh go cúramach isteach i bpromhadáin phlaisteacha. I saotharlanna nua-aimseartha a dhéanann taighde géiniteach móilíneach, déantar an obair seo ar iompróirí róbataice. Oibríonn robots PCR atá páirteach i dtionscadal seicheamhaithe chomh mór leis an nGéanóm Daonna go dian dícheallach le toirteanna ollmhóra polaiméire teas-chobhsaí. Bhí fearg ar roinnt eolaithe a bhí ag obair ar an Tionscadal Géanóim Daonna mar gheall ar na ríchíosanna míréasúnta arda a chuir úinéir na paitinne PCR, an fathach cógaisíochta tionsclaíoch Eorpach Hoffmann-LaRoche, le costas na n-earraí inchaite.
“Prionsabal tiomána” eile ab ea an modh seicheamhaithe DNA féin. Ní raibh bunús ceimiceach an mhodha seo nua ag an am sin a thuilleadh: ghlac an Tionscadal Géineoim Daonna Interstate (HGP) an modh intleachtúil céanna a d'fhorbair Fred Sanger siar i lár na 1970idí. Bhain an nuálaíocht leis an scála agus an méid uathoibrithe a bhí seicheamhú in ann a bhaint amach.
Forbraíodh seicheamhú uathoibrithe ar dtús i saotharlann Lee Hood in Institiúid Teicneolaíochta California. D'fhreastail sé ar scoil ard i Montana agus d'imir sé peil an choláiste mar quarterback; Buíochas le Hood, bhuaigh an fhoireann craobh an stáit níos mó ná uair amháin. Bhí a scileanna oibre foirne úsáideach freisin ina ghairm bheatha eolaíoch. Bhí foireann saotharlainne Hood ar fhoireann motley poitigéirí, bitheolaithe, agus innealtóirí, agus is gearr go raibh a shaotharlann chun tosaigh sa nuálaíocht teicneolaíochta.
Go deimhin, ba iad Lloyd Smith agus Mike Hunkapiller a chum an modh seicheamhaithe uathoibrithe. Chuaigh Mike Hunkapiller, a bhí ag obair i saotharlann Hood ag an am, i dteagmháil le Lloyd Smith le moladh do mhodh seicheamhaithe feabhsaithe ina mbeadh dath difriúil ar gach cineál bonn. D'fhéadfadh smaoineamh den sórt sin éifeachtúlacht phróiseas Sanger a mhéadú faoi cheathair. I Sanger, nuair a dhéantar seicheamh i ngach ceann de cheithre fheadán (de réir líon na mbonn), le rannpháirtíocht DNA polymerase, cruthaítear sraith uathúil oligonucleotides de fhaid éagsúla, lena n-áirítear seicheamh primer. Ansin, cuireadh formamide leis na feadáin le haghaidh scaradh slabhra agus rinneadh leictreafóiréis glóthach polyacrylamide ar cheithre lána. I leagan Smith agus Hunkapiller, déantar dideoxynucleotides a lipéadú le ceithre ruaim dhifriúla agus déantar PCR in aon fheadán amháin. Ansin, le linn leictreafóiréis glóthach polyacrylamide, spreagtar bhíoma léasair ag suíomh sonrach ar an nglóthach gníomhaíocht na ruaimeanna, agus cinneann an brathadóir cén nucleotíd atá ag aistriú tríd an fhoirmiú faoi láthair. Ar dtús, bhí Smith Doirbh - bhí eagla air go mbeadh na réigiúin núicléitíde do-aitheanta dá n-úsáidfí dáileoga ultra-íseal ruaime. Mar sin féin, tar éis tuiscint den scoth a bheith aige ar theicneolaíocht léasair, fuair sé bealach amach as an staid go luath trí úsáid a bhaint as ruaimeanna speisialta fluaracrómacha a thagann chun solais nuair a bhíonn siad faoi lé radaíochta léasair.
(Leagan iomlán - 4,08 MB) Cló mín: seicheamh DNA ag baint úsáide as seicheamhóir uathoibríoch, a fhaightear ó mheaisín seicheamhaithe uathoibríoch. Freagraíonn gach dath do cheann de cheithre bhonn
Sa leagan clasaiceach den mhodh Sanger, feidhmíonn ceann de na snáitheanna den DNA anailísithe mar theimpléad chun snáithe comhlántach a shintéisiú ag an einsím DNA polymerase, ansin déantar seicheamh na blúirí DNA a shórtáil i glóthach de réir méid. Tá gach blúire, atá san áireamh sa DNA le linn sintéise agus a cheadaíonn léirshamhlú ina dhiaidh sin ar tháirgí imoibriúcháin, lipéadaithe le dath fluaraiseacha a fhreagraíonn don bhonn teirminéil (pléadh é seo ar lch. 124); mar sin, beidh fluaraiseacht na blúire seo ina aitheantóir do bhonn tugtha. Ansin níl fágtha ach na táirgí imoibriúcháin a bhrath agus a shamhlú. Déantar anailís ríomhaire ar na torthaí agus cuirtear i láthair iad mar sheicheamh beanna il-daite a fhreagraíonn do cheithre núicléatídí. Aistrítear an fhaisnéis ansin go díreach chuig córas faisnéise an ríomhaire, rud a chuireann deireadh leis an bpróiseas iontrála sonraí a thógann am agus uaireanta pianmhar a d’fhág go raibh an seicheamhú an-deacair.
» Le haghaidh tuilleadh eolais faoin leabhar, tabhair cuairt le do thoil
»
»
Le haghaidh Khabrozhiteli lascaine 25% ar an cúpón - PCR
Foinse: will.com