DNA는 Cyanine 염료 수 소화 수 제한 효소로 얼룩진 경우 결정
Summary
형광 현미경 검사 법에 대 한 DNA 분자를 얼룩이 지는 과학자를 실험 기간 동안 그들을 볼 수 있습니다. 여기에 제시 된 방법에서 DNA 분자는 미리 형광 염료와 스테인드 하 고 메 틸 화 및 비 메 틸 화 과민 한 금지 효소로 소화.
Abstract
형광 현미경 검사 법에 대 한 DNA의 시각화 cyanine 염료 등 염료의 다양 한을 사용합니다. 이 염료는 DNA에 대 한 그들의 높은 선호도와 감도 활용 됩니다. DNA 분자는 실험의 완료 후 전체 길이 인지 파악 하는 방법 스테인드 분자 DNA를 제한 효소로 소화 하 여 전체 길이 인지 확인 필요 합니다. 그러나, 스테인드 DNA 메서드 하나 형광 색소를 사용할 수 있는 어떤 효소 DNA 스테인드 결정 하는 데 필요한 그래서는 효소를 억제 수 있습니다. 이 방법에서는 DNA는 염료 및 DNA equilibrate를 하려면 밤새 cyanine 염료와 스테인드. 다음, 스테인드 DNA는 제한 효소로 소화, 젤에 로드 이며 electrophoresed. 실험적인 DNA 다이제스트 밴드 제한 효소의 활동을 결정 하기 위해 실리콘에 다이제스트 비교 됩니다. 만약 예상 대로 동일한 수 밴드의 있으면, 반응 완료 됩니다. 더 밴드 부분 소화를 나타내는 예상 보다 적은 밴드 불완전 소화를 나타냅니다. 이 방법의 장점은 단순 하 고 그것은 그 과학자는 제한 효소에 대 한 필요 장비를 사용 하 여 시험 하 고 젤 전기 이동 법. 이 방법의 한계는 대부분의 과학자 들은 수 효소는 상업적으로 이용 가능한 효소; 그러나, 어떤 제한 효소 사용 될 수 있습니다.
Introduction
토토 시리즈 (토토-1, 요요-1, 포포-1, 보 보-1, 토토-3, 요요 3, 포포-3, 그리고 보 보-3; 표 1) DNA의 시각화가 필요한1,2,3,,45,6,7, 실험의 다양 한 활용 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17. cyanine 이합체 가족은 그들의 양자 수율, 감도, 및 DNA 분자18,,1920에 대 한 높은 선호도 널리 사용 된다. Cyanine 이합체 염료 좋은 선택도 두 배 좌초 된 dna와 삽입 된 형광21의 100 ~ 1000 배 증가 했습니다. Pyridinium 염료 (요요-1, 토토 1, 요요-3, 그리고 토토-3) 그들의 quinolium (보 보-1, 포포-1, 보 보-3, 그리고 포포-3) 대응 (표 1)22염색 보다 짧은 방출 파장을가지고. 또한, DNA로 삽입 된 cyanine 이합체의 양자 수율은 높은 (0.2-0.6)22. 그러나, DNA 분자2 의 메 틸 프로필을 확인 하거나 스트레칭23 형광 염료와 스테인드 이미 DNA 분자의 효소를 사용 하 여 어떤 효소 스테인드 DNA를 소화할 것 이다 결정 하는 방법을 필요 합니다. 모든 종류의 DNA에 intercalates 염료 또는 어떤 효소 DNA 기판의 뚜렷한 패턴을 제공 하는이 방법에 대 한 사용할 수 있습니다.
멩 외. 먼저 prestained DNA 젤 전기 이동 법 다른 염료24의 다양 한 사용을 통해의 소화 속도 결정. Maschmann 외 에 파 놓은 광산 염료의 토토 가족 보고 깊은. 둘 다 특정된 염료와 스테인드 DNA 제한 효소25소화 수 경우 보고 스테인드 DNA의 소화 속도 결정. 다른 방법 광학 핀셋26 또는27NMR 사용 하 여 DNA로 삽입 된 염료의 바인딩 효과 연구. 어느 방법을 사용 하려면 전문된 장비; 반면,이 방법을 사용 하면 대부분의 분자 생물학 실험실 염료를 결정 해야 하는 장비는 금지 효소 소화를 방해 합니다.
또한, 주어진된 분자의 길이 측정 하는 다른 방법, 광학 매핑 표면에 흠 없는 DNA 분자를 길쭉한 있으며 스트레치 조각의 크기를 결정 하는 DNA를 소화. 염료의 윤 윤곽선 길이 놓여있는지 스테인드 DNA 분자와 염료 사용에 따라 증가 표시 되었습니다, 그리고 윤곽선 길이 다른21. 이 메서드는 게놈1,3,4,6,13,,2829,30, 의 다양 한 이용 그러나 31., 분자 염료 및 효소에 따라 미리 묻은 경우, 효소 수 없습니다 특정된 염료와 스테인드 DNA를 잘라. 따라서,이 메서드는 특정된 염료와 스테인드 DNA 효소와 함께 소화 수 있습니다 경우 결정 합니다. 또한, 염료와 염료 활용, DNA의 이동성의 농도 따라 젤에 밴드 마이그레이션됩니다32의 기본적인 쌍 사이 삽입할 염료에 대 한 공간을 만들기 위해 DNA 등뼈의 부분 해제로 인해 네이티브 DNA 보다는 더 느리게 .
그러나, 때로는 이러한 염료 수 부분적으로 또는 완전히 특정 제한 효소7,24의 행동을 억제. 이 효소의 특정 시퀀스를 인식 되지 않을 수 있습니다 형광 염료의 부착으로 인 한 DNA 구조 변경 생각 이다. 이러한 염료 제한 효소에 미치는 영향을 이해 실험 메 틸 프로필 또는 스테인드 DNA의 스트레칭은 필요에서 도울 수 있다.
우리의 방법에 DNA의 형광 색소로 얼룩진 고 금지 효소로 소화. 다음 DNA 몇 군데, 젤에 electrophoresed 되었다 그리고 금지 효소 소화 속도 측정 했다. 금지 효소에는 젤 컷된 패턴에 따라 선택 되었다. 너무 많은 악대 DNA 밴드의 중복 발생 하 고 너무 몇 밴드 DNA 분자의 완전 한 그림을 포기 하지 않았다. 명당; 소화 DNA 분자의 프로필을 확인할 수 있다 따라서, 그것은 사용 하는 DNA, 효소에 따라 달라 집니다. 이 방법의 장점은 단순; 그것만 제한 소화와 젤 전기 이동 법에서 사용 하는 장비를 요구 한다.
Protocol
Representative Results
Discussion
붙일 레이블된 DNA (그림 1)을소화 하기 위해 일련의 단계를 제시해 주셔야 합니다. 첫째, DNA 하룻밤는 형광 색소로 얼룩진입니다. DNA 수 있습니다 알을 품 cyanine 이합체와 시간;의 짧은 기간에 대 한 그러나, Carlsson 외. 발견 DNA 이중 밴드 때문에 불완전 한 얼룩20각 DNA 크기에 대 한 만든. 이 문제를 해결 하려면 DNA 수 있습니다 얼룩이 질 더?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 국립 연구소에 의해 투자에 대 한 일반 의료 과학 (NIGMS) (5605100122001), 국립 보건원 (NIH), 뿐만 아니라 키 니 (UNK) 여름 학생 연구 프로그램 (SSRP) 그리고 UNK 네브라스카 대학교의 구성 요소 학부 연구 친교 (URF)입니다.
Materials
| Unmethylated lambda DNA | NEB | N3013S | |
| YOYO-1 | ThermoFisher Scientific | Y3601 | |
| TOTO-1 | ThermoFisher Scientific | T3600 | |
| POPO-1 | ThermoFisher Scientific | P3580 | |
| BOBO-1 | ThermoFisher Scientific | B3582 | |
| YOYO-3 | ThermoFisher Scientific | Y3606 | |
| TOTO-3 | ThermoFisher Scientific | T3604 | |
| POPO-3 | ThermoFisher Scientific | P3584 | |
| BamHI | NEB | R0136S | |
| PmlI | NEB | R0532S | |
| ScaI | NEB | R3122S | |
| EcoRI | NEB | R0101S | |
| HindIII | NEB | R0104S | |
| SmaI | NEB | R0141S | |
| Tris | Fisher | BP152-1 | Irritant |
| EDTA | Fisher | S316-212 | Toxic |
| HCl | Fisher | S25358 | Corrosive and irritant |
| Buffer 1 | NEB | B7201S | NEB 1.1 |
| Buffer 2 | NEB | B7202S | NEB 2.1 |
| Buffer 3 | NEB | B7204S | NEB Cutsmart |
| High gelling temperature agarose gel | Lonza | 50041 | |
| Acetic Acid | Fisher | S25118 | Hazardous |
| Blue light transilluminator | Dark Reader | DR196 | Wear correct eyewear |
| Ethidium bromide | Fisher | 15585011 | Carcinogen; other alternatives are Nancy 520, Gel red, etc. |
| Cannon EOS Rebel T3I camera | Cannon | ||
| Apogee Model H4 | Biorad | 1704510 | |
| Power Pac Basic Power Supply | Biorad | 1645050 | |
| Ficoll | Fisher Scientific | BP525-25 | |
| Bromophenol blue | Fisher Scientific | B-392 | |
| Xylene Cyanol | Eastmen | T1579 |
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