DNK-DNK hibridizacija
DNK–DNK hbridizacija općenito se odnosi na molekulsko-genetičku tehniku kojom se mjeri stepen genetičke sličnosti između kompariranih fondova DNK sekvenci. Pritom se običbi određuje međusobna genetička distanca organizama i/ili populacija. Široko se primjenjuje u filogeniji i taksonomiji.
Metod
urediRadioaktivno označena DNK jednog organizma se miješa miješa s neoznačenom DNK sa kojom seda se poredi. Mješavina se inkubira kako bi se omogućilo da DNK disocira na polulance i ponovo izduži, te formira hibridni, dvosttruki (dvolančani) niz nukleotida hibridne DNK. Hibridizirane sekvence sa visokim stepenom sličnosti će se povezati čvršće, i zahtijevaju više energije za razdvajanje, tj. one se razdvajaju kada se zagrijavaju na višoj temperaturi nego različitije sekvence. To je proces poznat kao "DNK stapanje" (eng. DNK melting). Za procjenu profila stopljenje hibridizirane DNK, dvostruki DNK je potrebno staviti u kolonu i smjesu grijati u postupnim malim koracima. Na svakom koraku, kolona spere; hibridne sekvence će se u jednom ciklusu spiralizirati i sprati sa kolone. Temperature na kojima označena DNK silazi sa kolone odražavaju količinu sličnosti između sekvenci (a samohibridizirajući uzorak služi kao kontrola). Ovi rezultati se kombiniraju, kako bi se utvrdio stupanj genetičke sličnosti između poređenih organizama.
Primjena u zoologiji
urediKada se nekoliko vrsta komparira na taj način, mjere sličnosti dozvoljavaju da se rekonstruira filogenetsko stablo. Zato je ovo jedan od mogućih pristupa istraživanju molekula biosistematike. Charles Sibley i Jon Ahlquist, pioniri ove tehnike, koristili su DNK-DNK hibridizaciju da ispitaju filogenetske odnose u Sibley-Ahlquist taksonomiji ptica i Sibley-Ahlquist taksonomiji primata.[1][2]
Primjena u mikrobiologiji
urediDNK-DNK hibridizacije je zlatni standard za razlikovanje bakterijskih vrsta, kada vrijednost sličnosti manja od 70% ukazuje da poređeni sojevi pripadaju posebnim vrstama.
U 2014. godini, kao prag sličnosti od 79% je predložen za razdvajanje bakterijskih podvrsta Escherichia coli , kao i prijedlog za razgraničavanje podvrsta ostalih mikroba.[3][4]
Primjedbe i ograničenja
urediKritičari tvrde da je ova tehnika netačna za usporedbu blisko srodnih vrsta, kao i da je bilo koji pokušaj da se mjere razlike između ortologognih sekvenci između organizama, prekriven hibridizacijom paralognih sekvenci unutar genoma organizma. DNK sekvenciranja i računarske usporedbe sekvenci su sada uglavnom metodae za određivanje genetičke udaljenosti, iako se ova tehnika u mikrobiologiji i danas koristi u identifikaciji bakterija.[5] Novi pristup DNK–DNK hibridizaciji in silico upotrebljava kompletno ili djelimično sekvenciranje genoma. Među ostalim algoritamskim poboljšanjima, to rješava problem paralognih sekvenci pažljivim filtriranjem poklapanja („mečiranja“) između dvije genomske sekvence.
Reference
uredi- ^ http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/_0/history_26 Genetic Similarities: Wilson, Sarich, Sibley, and Ahlquist.
- ^ Sibley C. G., Ahlquist J.E. (1984): The phylogeny of the Hominoid primates, as Indicated by DNA–DNA Hybridization. Journal of Molecular Evolution, 20: 2–15| doi=10.1007/BF02101980| pmid=6429338| issue=1}}
- ^ Brenner D. J. (1973): Deoxyribonucleic acid reassociation in the taxonomy of enteric bacteria. International Journal of Systematic Bacteriology, 23: 298–307
- ^ Wayne L. G. et al. (1987): Report of the ad hoc committee on reconciliation of approaches to bacterial systematics. International Journal of Systematic Bacteriology, 37: 463–464| doi =10.1099/00207713-37-4-463 | url = http://ijs.sgmjournals.org/content/37/4/463}}[mrtav link]
- ^ "DNA hybridization in the apes – Technical issues". Arhivirano s originala, 9. 5. 2007. Pristupljeno 20. 3. 2015.