Xelata Nobelê ya Kîmyayê ya Amerîkî Kary Mullis di 74 saliya xwe de li Kalîforniyayê mir. Li gorî hevjîna wî, mirin di 7ê Tebaxê de pêk hatiye. Sedem ji ber pişikê têkçûna dil û nefesê ye.
Ji xwe James Watson, keşfê molekula ADNyê, dê ji me re behsa tevkariya ku wî di biyokîmyayê de kiriye û ji bo wê xelata Nobelê wergirtiye, bike.
Parçeyek ji pirtûka James Watson, Andrew Berry, Kevin Davis
DNA. Dîroka Şoreşa Genetîkî
Beşa 7. Genoma mirovan. Senaryoya jiyanê
...
Reaksiyona zincîra polîmerazê (PCR) di sala 1983-an de ji hêla biyokîmîst Carey Mullis, ku li Cetus dixebitî, hate vedîtin. Vedîtina vê reaksiyonê pir balkêş bû. Dûvre Mullis wiha bi bîr xist: “Êvareke Înî ya Nîsana 1983-an, min epiphany anî. Ez li pişt çerxerê bûm, di rêyeke çiyayî ya bi heyvek û bi kel û pel li bakurê Kalîforniya, welatê daristanên dara sor. Balkêş e ku di rewşek wusa de bû ku îlham li wî ket. Û ne ew e ku bakurê Kalîforniyayê rêyên taybetî hene ku têgihiştinê pêş dixe; bes e ku hevalê wî carekê dît ku Mullis bi lez û bez li ser rêgezek du qeşagirtî diçû û ew qet aciz nedikir. Hevalek ji New York Times re got: "Mullis dîtinek hebû ku ew ê bi ketina dara sor bimire. Ji ber vê yekê di dema ajotinê de ji tiştekî natirse, heta ku li ser rê darên sor şîn nebin.” Hebûna daristanên sor ên li ser rê, Mullis neçar kir ku balê bikişîne û ... li vir, têgihîştinek bû. Mullis di sala 1993 de ji ber îcada xwe Xelata Nobelê ya Kîmyayê wergirt û ji wê demê ve di kirinên xwe de hîn xerîbtir bû. Mînakî, ew alîgirê teoriya revîzyonîst e ku AIDS bi HIV-ê re ne têkildar e, ku bi girîngî navûdengê wî xera kir û destwerdana bijîjkan kir.
PCR reaksiyonek pir hêsan e. Ji bo pêkanîna wê, em hewceyê du primerên kîmyewî yên sentezkirî ne ku temamkerên berevajî yên rêzikên cihêreng ên perçeya DNA ya pêwîst in. Primer beşên kurt ên ADN-ya yek-zindî ne, her yek bi dirêjahiya 20 cotên bingehîn. Taybetmendiya prîmeran ev e ku ew bi beşên DNA yên ku divê werin zêdekirin, ango şablona DNA-yê re têkildar in.
(Wêne bitikîne) Kary Mullis, dahênerê PCR
Taybetmendiya PCR li ser damezrandina kompleksên temamker di navbera şablon û primers, oligonukleotîdên sentetîk ên kurt de ye. Her destpêkek temamkerê yek ji rêzikên şablonê du-ziravî ye û destpêk û dawiya devera zêdekirî sînordar dike. Di rastiyê de, "matrîxa" ya ku derketî genomek tevahî ye, û mebesta me ew e ku em perçeyên balkêş ji me veqetînin. Ji bo vê yekê, şablonê ADN-ya du-bendî çend hûrdeman di 95 °C de tê germ kirin da ku rêzikên ADNyê ji hev veqetînin. Ji vê qonaxê re denaturasyon tê gotin ji ber ku girêkên hîdrojenê yên di navbera her du hêlên ADNyê de şikestin. Dema ku xêz ji hev veqetin, germahî tê daxistin da ku primers bi şablonê yek-zindî ve girêbidin. ADN polîmeraz bi girêdana bi zincîra nukleotîdê re dest bi vejandina ADNyê dike. Enzîma ADN-ya polîmeraza şablonê bi karanîna primerê wekî destpêkek an mînakek ji bo kopîkirinê dubare dike. Di encama çerxa yekem de, em ducarkirina piralî ya rêzimanî ya beşek DNA-yê diyar dikin. Piştre em vê pêvajoyê dubare dikin. Piştî her çerxê em herêmek armanc bi rêjeyek ducar digirin. Piştî bîst û pênc çerxên PCR (ango, di kêmtirî du demjimêran de), me herêmek DNA ya balkêş heye ku 225 carî ji ya orîjînal mezintir e (ango, me ew bi qasî 34 mîlyon carî zêde kiriye). Di rastiyê de, di têketinê de me tevliheviyek ji destpêk, DNA-ya şablonê, enzîma DNA polymerase û bazên azad ên A, C, G û T wergirtin, hêjmara hilberek reaksiyonê ya taybetî (ji hêla destpêk ve hatî sînordar kirin) qat bi qat mezin dibe, û hejmar kopiyên DNA yên "dirêj" rêzik e, ji ber vê yekê di hilberên reaksiyonê de serdest e.
Zêdekirina beşa DNA ya xwestî: reaksiyona zincîra polîmerazê
Di rojên destpêkê yên PCR de, pirsgirêka sereke ev bû: piştî her çerxek germkirin-sarbûn, DNA polîmeraz di nav tevliheviya reaksiyonê de were zêdekirin, ji ber ku ew di germahiya 95 ° C de neçalak bû. Ji ber vê yekê, pêdivî bû ku berî her 25 dewran ji nû ve were zêdekirin. Pêvajoya reaksiyonê bi rengek bêkêmasî bû, pir dem û enzîma polîmeraz hewce dikir, û materyal pir biha bû. Xwezî Dayika Xweza hat rizgariyê. Gelek heywan li germahiyên ji 37 °C pir bilindtir xwe rehet hîs dikin. Çima jimareya 37 °C ji bo me girîng bû? Ev çêbû ji ber ku ev germahî ji bo E. coli çêtirîn e, ku di destpêkê de enzîma polîmerazê ya ji bo PCR-ê jê hatî wergirtin. Di xwezayê de mîkroorganîzmayên ku proteînên wan, bi milyonan salan hilbijartina xwezayî, li hember germahiya zêde berxwedêrtir bûne hene. Tê pêşniyar kirin ku DNA polymerases ji bakteriyên thermophilic bikar bînin. Ev enzîm diyar bûn ku germahî ne û karîbûn li hember gelek çerxên reaksiyonê bisekinin. Bikaranîna wan ev gengaz kir ku PCR hêsan û otomatîk bike. Yek ji wan polîmerazên DNA yên ku termostable yekemin ji bakteriya Thermus aquaticus, ku li kaniyên germ ên Parka Neteweyî ya Yellowstone dijî, hate veqetandin û navê wî Taq polymerase bû.
PCR zû bû karê Projeya Genoma Mirovan. Bi gelemperî, pêvajo ji ya ku ji hêla Mullis ve hatî pêşve xistin ne cûda ye, ew tenê otomatîk bûye. Êdî em ne girêdayî girseya xwendekarên mezûn ên bêaqil bûn ku dilopên şilê bi kul û kelecan dirijînin nav lûleyên testê yên plastîk. Di laboratûwarên nûjen ên ku lêkolîna genetîkî ya molekulî dikin de, ev xebat li ser veguhezên robotîk têne kirin. Robotên PCR yên ku beşdarî projeyek rêzgirtinê ya bi qasî Genoma Mirovan in, bi cildên mezin ên polîmeraza germ-stable re bê rawestan dixebitin. Hin zanyarên ku li ser Projeya Genoma Mirovan dixebitin, ji ber dravdanên bê maqûl ên ku ji hêla xwediyê patenta PCR-ê, dêwek dermansaziya pîşesazî ya Ewropî Hoffmann-LaRoche ve li lêçûnên xerckirinê zêde bûne, aciz bûn.
Din "prensîba ajotinê" rêbaza rêzgirtina DNA bi xwe bû. Bingeha kîmyewî ya vê rêbazê di wê demê de êdî ne nû bû: Projeya Genoma Mirovan a Navdewletî (HGP) heman rêbaza jêhatî ya ku Fred Sanger di nîvê salên 1970-an de pêşxistibû, pejirand. Nûbûn di pîvan û dereceya otomatiyê de ye ku rêzgirtinê karîbû bi dest bixe.
Rêzkirina otomatîk di destpêkê de di laboratûara Lee Hood de li Enstîtuya Teknolojiyê ya Kalîforniyayê hate pêşve xistin. Ew dibistana amadeyî li Montana xwend û futbolê zanîngehê wek çaryeka lîstin; Bi saya Hood, tîmê ji carekê zêdetir şampiyoniya dewletê qezenc kir. Di kariyera wî ya zanistî de jêhatîbûna wî ya xebata tîmê jî bi kêr hat. Laboratuvara Hood ji hêla ekîbek cûrbecûr kîmyazan, biyolog û endezyaran ve hate xebitandin û laboratûara wî di demek kurt de bû pêşengek di nûvekirina teknolojîk de.
Di rastiyê de, rêbaza rêzkirina otomatîkî ji hêla Lloyd Smith û Mike Hunkapiller ve hate vedîtin. Mike Hunkapiller, wê hingê di laboratûara Hood de dixebitî, bi pêşniyarek ji bo rêbazek rêzgirtinê ya çêtir a ku tê de her celeb bingeh bi rengek cûda were reng kirin, nêzîkê Lloyd Smith bû. Ramanek weha dikare karbidestiya pêvajoya Sanger çar qat bike. Li Sanger, dema ku di her çar lûleyan de rêzkirin (li gorî hejmara bazgehan), bi beşdariya ADN polymerase, komek bêhempa ya oligonukleotîdên bi dirêjiyên cihêreng, di nav de rêzek pêşînek çêdibe. Dûv re, formamide ji bo veqetandina zincîrê li boriyan hate zêdekirin û elektroforeziya gel a polyacrylamide li ser çar rêçikan hate kirin. Di guhertoya Smith û Hunkapiller de, dideoksînukleotîd bi çar rengên cûda têne nîşankirin û PCR di yek lûleyê de tê kirin. Dûv re, di dema elektroforezkirina gel a polyacrylamide de, tîrêjek lazerê li cîhek taybetî ya li ser gêlê çalakiya rengan heyecan dike, û dedektor diyar dike ka kîjan nukleotîd niha di nav gel de koç dike. Di destpêkê de, Smith reşbîn bû - ew ditirsiya ku karanîna dozên pir kêm ên rengîn dê bibe sedema ku herêmên nukleotîd ji hev nayên cudakirin. Lêbelê, xwedan têgihîştinek hêja ya teknolojiya lazerê, wî di demek kurt de rêyek ji rewşê bi karanîna rengên fluorochrome yên taybetî yên ku dema ku li ber tîrêjên lazerê têne xuyang kirin fluoresce dît.
(Guhertoya tevahî - 4,08 MB) Çapa hûr: Rêzkirina ADN-ê ku bi karanîna rêzkerek otomatîk ve hatî rêzkirin, ku ji makîneyek rêzkêşana otomatîkî tê wergirtin. Her reng bi yek ji çar bingehan re têkildar e
Di guhertoya klasîk a rêbaza Sanger de, yek ji rêzikên ADN-ya analîzkirî wekî şablonek ji bo senteza xêzek temamker ji hêla enzîma DNA polymerase ve tevdigere, dûv re rêza perçeyên ADN-ê li gorî mezinahiyê di gêlê de tê rêz kirin. Her perçeyek ku di dema sentezê de di DNAyê de cih digire û destûrê dide dîtina paşerojê ya hilberên reaksiyonê, bi rengê florescentê ku bi bingeha termînalê ve têkildar e tê nîşankirin (ev li ser rûp. 124 hate nîqaş kirin); ji ber vê yekê, fluoresansa vê perçeyê dê bibe nasnameyek ji bo bingehek diyarkirî. Dûv re ya ku dimîne ev e ku meriv tespîtkirin û xuyangkirina hilberên reaksiyonê bike. Encam ji hêla komputerê ve têne analîz kirin û wekî rêzek lûtkeyên pirreng ên ku bi çar nukleotîd re têkildar in têne pêşkêş kirin. Dûv re agahdarî rasterast ji pergala agahdariya komputerê re tê veguheztin, pêvajoya ketina daneyê ya dem-dixwe û carinan bi êş ku rêzgirtinê pir dijwar dike ji holê radike.
» Agahiyên bêtir li ser pirtûkê dikarin li vir bibînin
»
»
Ji bo Khabrozhiteley 25% erzanî bi karanîna kupon - PCR
Source: www.habr.com