Το ένθετο στο τέλος του βιβλίου περιγράφει βασικές εργαστηριακές τεχνικές: καθαρές καλλιέργειες μικροοργανισμών, καλλιέργεια φυτικών κυττάρων, καρυότυπο και FISH, την PCR, βιβλιοθήκη σε φάγο λ και ηλεκτροφόρηση πρωτεϊνών και DNA.
Γ΄ ΛΥΚΕΙΟΥΒΙΟΛΟΓΙΑ, ΤΕΥΧΟΣ Β΄15 ΛΕΠΤΑ
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη, γραμμένη με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης. Μπορεί να έχει λάθη: πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Καθαρή καλλιέργεια είναι αυτή με ένα μόνο είδος μικροοργανισμού. Απαιτεί απομόνωση από το φυσικό περιβάλλον, θρεπτικό υλικό υγρό (σωλήνες, φιάλες) ή στερεό με άγαρ (τρυβλία petri), αποστείρωση σε κλιβάνους και χειρισμούς δίπλα σε λύχνο Bunsen με κρίκο καλλιέργειας που αποστειρώνεται στη φλόγα.
Από μετασχηματισμένα φυτικά κύτταρα σχηματίζεται σε υγρό θρεπτικό υλικό κάλλος, μάζα αδιαφοροποίητων κυττάρων· σε άγαρ με κατάλληλες ορμόνες δίνει ρίζα, βλαστό και νέο φυτό.
Για καρυότυπο χρησιμοποιούνται κύτταρα αμνιακού υγρού, χοριακών λαχνών, μυελού ή συνήθως λεμφοκύτταρα αίματος. Η φυτοαιμαγλουτινίνη προκαλεί διαιρέσεις, η κολχικίνη τις σταματά στη μετάφαση, υποτονικό διάλυμα KCl σπάει τη μεμβράνη, και τα χρωμοσώματα βάφονται με Giemsa ή με ζωνοποίηση (G, R) και ταξινομούνται σε ζεύγη κατά μέγεθος.
Στην FISH ανιχνευτές DNA με φθορίζουσα χρωστική ζευγαρώνουν συμπληρωματικά με ορισμένη περιοχή χρωμοσώματος. Χρησιμεύει στη διάγνωση χρωμοσωμικών ανωμαλιών, π.χ. μέτρηση των χρωμοσωμάτων 21, ακόμη και σε μεσοφασικούς πυρήνες, και στη χαρτογράφηση γονιδίων.
Στην PCR πρέπει να είναι γνωστή η αλληλουχία στα άκρα του τμήματος. Δύο ολιγονουκλεοτίδια δρουν ως πρωταρχικά τμήματα και η θερμοάντοχη Taq πολυμεράση συνθέτει νέες αλυσίδες σε επαναλαμβανόμενους κύκλους θέρμανσης και ψύξης. Είναι πολύ ευαίσθητη: DNA μαμούθ, διάγνωση γενετικών ασθενειών και ιικών μολύνσεων, εγκληματολογία, πατρότητα.
Βιβλιοθήκη σε φάγο λ: το DNA του οργανισμού και του φάγου κόβονται με την ίδια περιοριστική ενδονουκλεάση. Το κεντρικό τμήμα του φάγου (γονίδια της λυσιγονίας, περίπου 20.000 ζεύγη βάσεων) αντικαθίσταται από ξένο DNA, τα κολλώδη άκρα ενώνονται με DNA δεσμάση και προστίθενται in vitro οι πρωτεΐνες κεφαλής και ουράς· ο επιθυμητός κλώνος βρίσκεται με ανιχνευτές.
Στην ηλεκτροφόρηση πρωτεϊνών η ταχύτητα εξαρτάται από το καθαρό φορτίο, το μέγεθος και το σχήμα. Στην SDS-ηλεκτροφόρηση σε πολυακρυλαμίδη το SDS φορτίζει όλες τις αλυσίδες αρνητικά, άρα χωρίζονται μόνο κατά μοριακό βάρος. Έτσι ξεχωρίζει η HbS από την HbA (βαλίνη αντί για γλουταμινικό οξύ στο 6ο αμινοξύ της β-αλυσίδας).
Στην ηλεκτροφόρηση DNA σε πήκτωμα αγαρόζης τα κομμάτια από περιοριστικές ενδονουκλεάσες κινούνται προς τον θετικό πόλο, τα μικρότερα πιο γρήγορα· στο τέλος βάφονται και φωτογραφίζονται.
Το δίκλωνο DNA θερμαίνεται ώστε να αποδιαταχθεί, ψύχεται ώστε δύο συνθετικά ολιγονουκλεοτίδια, συμπληρωματικά προς τα άκρα του τμήματος-στόχου, να ζευγαρώσουν ως πρωταρχικά τμήματα, και μια θερμοάντοχη DNA πολυμεράση (π.χ. Taq) τα επιμηκύνει. Μετά ξαναθερμαίνεται και ο κύκλος (περίπου 5 λεπτά) επαναλαμβάνεται πολλές φορές.
Γιατί στον καρυότυπο χρησιμοποιούνται συχνά λεμφοκύτταρα και πώς σταματά η μίτωση στη μετάφαση;
Το αίμα λαμβάνεται εύκολα, τα λεμφοκύτταρα πολλαπλασιάζονται με μιτογόνους παράγοντες και ο κύκλος τους είναι καλά γνωστός. Οι διαιρέσεις προκαλούνται με φυτοαιμαγλουτινίνη και μετά από 72 έως 96 ώρες η κολχικίνη ή το κολχεμίδιο εμποδίζουν τον σχηματισμό της ατράκτου, οπότε πολλά κύτταρα μένουν στη μετάφαση.
Πώς διαχωρίζονται τα κομμάτια DNA στην ηλεκτροφόρηση;
Το DNA έχει αρνητικό φορτίο από τις φωσφορικές ομάδες και σε ηλεκτρικό πεδίο κινείται προς τον θετικό πόλο μέσα σε πήκτωμα αγαρόζης. Τα μικρά κομμάτια περνούν πιο γρήγορα από τους πόρους και τα μεγάλα πιο αργά· η συγκέντρωση της αγαρόζης ορίζει το μέγεθος των πόρων.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.