Onye nwetara onyinye Nobel Kary Mullis, onye mepụtara mmeghachi omume DNA polymerase, anwụọla

Onye nwetara onyinye Nobel Kary Mullis, onye mepụtara mmeghachi omume DNA polymerase, anwụọla Onye America nwetara Nobel na kemistrị Kary Mullis nwụrụ na California mgbe ọ dị afọ 74. Dị ka nwunye ya siri kwuo, ọnwụ mere na August 7. Ihe kpatara ya bụ obi na iku ume n'ihi oyi oyi.

James Watson n'onwe ya, onye nchọpụta nke DNA molecule, ga-agwa anyị banyere ntinye aka ya na biochemistry na nke o nwetara Nrite Nobel.

Edere site na akwụkwọ James Watson, Andrew Berry, Kevin Davis

DNA. Akụkọ ihe mere eme nke mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa

Isi nke 7. genome mmadụ. Ọnọdụ ndụ


...
Onye na-ahụ maka biochemist Carey Mullis, onye na-arụ ọrụ na Cetus chepụtara mmeghachi omume chain polymerase (PCR) na 1983. Nchọpụta mmeghachi omume a dị nnọọ ịrịba ama. Mullis mesịrị cheta, sị: “Otu uhuruchi Friday n’April 1983, enwere m ihe mgbu. Anọ m n'azụ ụgbọ ala ahụ, na-anya ụgbọ ala ọnwa, okporo ụzọ ugwu na-efegharị efegharị na Northern California, ala nke ọhịa redwood." Ọ na-adọrọ mmasị na ọ bụ n'ọnọdụ dị otú ahụ ka mmụọ nsọ matara ya. Ma ọ bụghị na ugwu California nwere ụzọ pụrụ iche na-akwalite nghọta; ọ bụ naanị na otu mgbe enyi ya hụrụ Mullis ka ọ na-agba ọsọ n'echeghị echiche n'okporo ụzọ ụgbọ ala nwere igwe oyi na-agba ma ọ naghị enye ya nsogbu ma ọlị. Otu enyi ya gwara New York Times, sị: "Mullis hụrụ ọhụụ na ọ ga-anwụ site n'itinye n'ime osisi redwood. Ya mere, ọ naghị atụ egwu ihe ọ bụla mgbe ọ na-anya ụgbọ ala, ọ gwụla ma osisi redwood na-eto n'okporo ụzọ. " Ọnụnọ nke redwoods n'okporo ụzọ manyere Mullis itinye uche na ... ebe a, ọ bụ nghọta. Mullis nwetara Nrite Nobel na Chemistry maka ihe o mepụtara na 1993 ma bụrụkwa onye ọbịbịa n'omume ya. Dịka ọmụmaatụ, ọ bụ onye na-akwado echiche ndị na-edegharị akwụkwọ na AIDS adịghị emetụta nje HIV, bụ nke mebiri aha ya nke ukwuu ma mebie ndị dọkịta.

PCR bụ mmeghachi omume dị mfe. Iji mee ya, anyị chọrọ primers abụọ ejiri kemịkalụ arụkọ ọrụ nke na-emekọ ọnụ na nsọtụ ọzọ nke eriri dị iche iche nke iberibe DNA achọrọ. Primers bụ akụkụ dị mkpirikpi nke DNA nwere otu eriri, nke ọ bụla dị ihe dị ka ụzọ abụọ isi abụọ n'ogologo. Ihe dị iche iche nke primers bụ na ha kwekọrọ na ngalaba DNA nke kwesịrị ịkwalite, ya bụ, DNA template.

Onye nwetara onyinye Nobel Kary Mullis, onye mepụtara mmeghachi omume DNA polymerase, anwụọla
(Image clickable) Kary Mullis, onye mepụtara PCR

Nkọwa nke PCR dabere na nguzobe nke mgbagwoju anya n'etiti template na primers, obere oligonucleotides sịntetik. Onye ọ bụla primer na-akwado otu n'ime eriri nke template nwere eriri abụọ ma kpachie mmalite na njedebe nke mpaghara agbakwunyere. N'ezie, "matrix" na-arụpụta bụ genome dum, ihe mgbaru ọsọ anyị bụ ikewapụ iberibe mmasị anyị na ya. Iji mee nke a, a na-ekpo ọkụ DNA nke nwere eriri abụọ na 95 Celsius maka ọtụtụ nkeji iji kewaa eriri DNA. A na-akpọ ọkwa a denaturation n'ihi na agbajiri njikọ hydrogen dị n'etiti eriri DNA abụọ ahụ. Ozugbo eriri ndị ahụ kewapụrụ, a na-ebelata okpomọkụ ka ọ kwe ka primers jikọọ na template nwere otu eriri. DNA polymerase na-amalite ntugharị DNA site na ijikọta na ogologo nke yinye nucleotide. Enzyme DNA polymerase na-emegharị eriri ndebiri site na iji primer dị ka primer ma ọ bụ ihe atụ maka iṅomi. N'ihi nke mbụ okirikiri, anyị na-enweta ọtụtụ usoro ugboro abụọ nke otu ngalaba DNA. Ọzọ anyị na-emegharị usoro a. Mgbe okirikiri nke ọ bụla gachara, anyị na-enweta mpaghara ebumnuche n'ọha abụọ. Mgbe okirikiri PCR iri abụọ na ise gasịrị (ya bụ, n'ihe na-erughị awa abụọ), anyị nwere mpaghara DNA nke mmasị anyị na ọnụọgụ 225 dị elu karịa nke mbụ (ya bụ, anyị emeela ka ọ dịkwuo ihe dị ka ugboro nde 34). N'ezie, na ntinye anyị nwetara ngwakọta nke primers, DNA template, DNA polymerase enzyme na free bases A, C, G na T, ọnụ ọgụgụ nke ngwaahịa mmeghachi omume kpọmkwem (nke ndị na-emepụta ihe na-ejedebe) na-eto ngwa ngwa, na ọnụ ọgụgụ ahụ. nke DNA nke “ogologo” bụ ahịrị, yabụ na ngwaahịa mmeghachi omume na-achịkwa.

Onye nwetara onyinye Nobel Kary Mullis, onye mepụtara mmeghachi omume DNA polymerase, anwụọla
Mmụba nke ngalaba DNA achọrọ: mmeghachi omume yinye polymerase

N'oge mmalite nke PCR, nsogbu bụ isi bụ ihe ndị a: mgbe usoro ikpo ọkụ ọkụ ọ bụla gasịrị, a ghaghị itinye DNA polymerase na ngwakọta mmeghachi omume, ebe ọ bụ na ọ naghị arụ ọrụ na okpomọkụ nke 95 Celsius. Ya mere, ọ dị mkpa ka ịtinye ya ọzọ tupu nke ọ bụla n'ime 25 cycles. Usoro mmeghachi omume adịghị arụ ọrụ nke ọma, chọrọ oge dị ukwuu na enzyme polymerase, na ihe ahụ dị oke ọnụ. Daalụ, Nne Nature bịara napụta. Ọtụtụ anụmanụ na-enwe ahụ iru ala na okpomọkụ dị elu karịa 37 Celsius. Gịnị mere ọnụ ọgụgụ 37 Celsius ji dị anyị mkpa? Nke a mere n'ihi na okpomọkụ a dị mma maka E. coli, bụ nke e si nweta polymerase enzyme maka PCR na mbụ. N'okike enwere microorganisms nke protein ya, ihe karịrị nde afọ nke nhọrọ eke, aghọwo ihe na-eguzogide okpomọkụ dị elu. A na-atụ aro iji DNA polymerases sitere na nje bacteria thermophilic. Enzymes ndị a tụgharịrị bụrụ nke na-ekpo ọkụ ma nwee ike iguzogide ọtụtụ usoro mmeghachi omume. Ojiji ha mere ka o kwe omume ime ka PCR dị mfe yana rụọ ọrụ. Otu n'ime DNA polymerases nke mbụ thermostable dịpụrụ adịpụ na nje bacteria Thermus aquaticus, nke bi na mmiri ọkụ nke Yellowstone National Park, ma kpọọ ya Taq polymerase.

PCR ngwa ngwa ghọrọ onye na-arụ ọrụ nke Human Genome Project. N'ozuzu, usoro ahụ adịghị iche na nke Mullis mepụtara, ọ bụ naanị na akpaghị aka. Anyị adaberekwaghị n'ìgwè ụmụ akwụkwọ gụsịrị akwụkwọ n'amaghị ama na-eji ịnụ ọkụ n'obi na-awụsa ụmụ irighiri mmiri mmiri n'ime akpa ule rọba. N'ụlọ nyocha ọgbara ọhụrụ nke na-eme nchọpụta mkpụrụ ndụ ihe nketa, a na-arụ ọrụ a n'ebe ndị na-ebu ụgbọ ala. Robots PCR tinyere aka n'usoro nhazi nke ukwuu ka Human Genome na-arụ ọrụ n'akwụsịghị akwụsị na nnukwu mpịakọta polymerase na-ekpo ọkụ. Ụfọdụ ndị ọkà mmụta sayensị na-arụ ọrụ na Human Genome Project were iwe n'ihi nnukwu ụgwọ eze na-enweghị ezi uche na-agbakwunye na ọnụ ahịa nke onye nwe patent PCR, nnukwu ụlọ ọrụ mmepụta ihe na Europe na-emepụta ọgwụ Hoffmann-LaRoche.

“ụkpụrụ ịnya ụgbọ ala” ọzọ bụ usoro DNA n'onwe ya. Ndabere kemịkalụ nke usoro a abụghịzi ihe ọhụrụ n'oge ahụ: Interstate Human Genome Project (HGP) nakweere otu ụzọ amamihe Fred Sanger mepụtara laa azụ n'etiti 1970s. Ihe ọhụrụ ahụ dị n'ogo na ogo nke akpaaka nke usoro nhazi nwere ike nweta.

Emebere usoro nke akpaaka na ụlọ nyocha Lee Hood na Institutelọ Ọrụ Nkà na ụzụ California. Ọ gara ụlọ akwụkwọ sekọndrị na Montana wee gbaa bọọlụ kọleji dị ka nkeji iri na ise; Ekele Hood, otu ahụ meriri asọmpi steeti ihe karịrị otu ugboro. Nka ime otu ya banyekwara aka n'ọrụ sayensi ya. Ụlọ nyocha Hood bụ ndị na-arụ ọrụ na-arụ ọrụ nke ọma na chemist, ndị ọkà mmụta ihe ndị dị ndụ, na ndị injinia, n'oge na-adịghịkwa anya ụlọ nyocha ya ghọrọ onye ndu n'ime ihe ọhụrụ nkà na ụzụ.

N'ezie, usoro nhazi akpaaka bụ Lloyd Smith na Mike Hunkapiller chepụtara. Mike Hunkapiller, onye na-arụ ọrụ na ụlọ nyocha Hood, gakwuuru Lloyd Smith na atụmatụ maka usoro nhazi usoro ka mma nke ụdị ntọala ọ bụla ga-adị iche. Echiche dị otú ahụ nwere ike ịbawanye arụmọrụ nke usoro Sanger okpukpu anọ. Na Sanger, mgbe usoro na nke ọ bụla n'ime tubes anọ (dị ka ọnụ ọgụgụ nke ntọala), na ntinye aka nke DNA polymerase, a na-emepụta ihe pụrụ iche nke oligonucleotides nke ogologo dị iche iche, gụnyere usoro nke primer. Na-esote, a na-agbakwunye formamide na tubes maka nkewa nkewa na polyacrylamide gel electrophoresis na-eme n'ụzọ anọ. Na ụdị Smith na Hunkapiller, dideoxynucleotides ka a na-eji agba agba anọ dị iche iche akpọrọ PCR na otu tube. Mgbe ahụ, n'oge polyacrylamide gel electrophoresis, eriri laser na ebe a kapịrị ọnụ na gel na-akpali ọrụ nke agba, na onye nchọpụta na-ekpebi nke nucleotide na-akwaga ugbu a site na gel. Na mbụ, Smith enweghị nchekwube - ọ na-atụ egwu na iji akwa akwa dị ala ga-eduga na mpaghara nucleotide enweghị ike ịmata ihe. Otú ọ dị, n'inwe nghọta magburu onwe ya banyere nkà na ụzụ laser, n'oge na-adịghị anya ọ chọtara ụzọ isi pụọ na ọnọdụ ahụ site n'iji akwa fluorochrome pụrụ iche nke na-egbuke egbuke mgbe ekpughere ya na radieshon laser.

Onye nwetara onyinye Nobel Kary Mullis, onye mepụtara mmeghachi omume DNA polymerase, anwụọla
(Ụdị zuru ezu site na ịpị - 4,08 MB) Mpempe akwụkwọ dị mma: usoro DNA na-eme usoro site na iji usoro nke akpaaka, nke enwetara site na igwe nrụnye akpaaka. Agba nke ọ bụla dabara na otu n'ime ntọala anọ

N'ụdị usoro Sanger nke kpochapụwo, otu n'ime eriri DNA nyochara na-arụ ọrụ dị ka ndebiri maka njikọ nke eriri mgbakwunye site na enzyme DNA polymerase, mgbe ahụ, a na-ahazi usoro nke iberibe DNA na gel n'ogo. Iberibe ọ bụla, nke etinyere na DNA n'oge njikọta ma na-enye ohere nleba anya nke ngwaahịa mmeghachi omume na-esote, na-eji eriri fluorescent kwekọrọ na isi njedebe (nke a tụlere na p. 124); ya mere, fluorescence nke iberibe a ga-abụ ihe njirimara maka ntọala enyere. Mgbe ahụ, ihe niile fọdụrụ bụ ime nchọpụta na iji anya nke uche hụ ngwaahịa mmeghachi omume. A na-enyocha nsonaazụ ya site na kọmpụta wee gosipụta ya dị ka usoro nke ọnụ ọgụgụ dị iche iche nwere agba dabara na nucleotides anọ. A na-ebufe ozi ahụ ozugbo na sistemụ ozi nke kọmputa, na-ewepụ usoro ntinye data na-ewe oge na mgbe ụfọdụ na-egbu mgbu nke mere ka usoro nhazi siri ike.

» Enwere ike ịhụ nkọwa ndị ọzọ gbasara akwụkwọ ahụ na webụsaịtị onye nkwusa
» Isiokwu dị n’ime
» Ekeputara

Maka Khabrozhiteley 25% mbelata site na iji coupon - PCR

isi: www.habr.com

Tinye a comment