En DNA- sond är ett märkt DNA- fragment som används för hybridisering med en specifik region av DNA-molekylen. Låter dig identifiera komplementära nukleotidsekvenser .
Sonden kan märkas med kromoforer ( fluorescerande märkning), radioaktiva isotoper eller grupper som tillåter detektion under en efterföljande enzymatisk reaktion (t.ex. biotinmärkning ). [ett]
DNA-sonder kan användas för heterogen detektion av målnukleinsyror, i vilka målet eller sonden är fäst vid en fast fas eller gelbärare. Denna typ av detektion inkluderar Southern blot , Northern blot , dot blot, DNA-mikroarray och fluorescens in situ-hybridisering . Efter hybridisering har skett tvättas obundna överskott av sondmolekyler bort. Märkningen som införs i DNA-sonden gör det möjligt att bestämma de områden där bindningen av DNA-sonden och målet har skett [1] .
DNA-sonder används också för att detektera målnukleinsyror homogent utan att ta bort överskottsmängder av sond. I detta fall bör framgångsrik hybridisering åtföljas av en detekterbar förändring i vissa egenskaper hos sonden. En av fördelarna med detektion i ett homogent system är att det är möjligt att följa hybridiseringen av nukleinsyror i realtid, även i en levande cell om det behövs . DNA-sonder i homogen fas används i realtidspolymeraskedjereaktion . [ett]
DNA vid en temperatur på 94-100 o C dissocierar i 2 kedjor (denaturer), eftersom de komplementära bindningarna mellan baserna förstörs. Denna process är reversibel: vid en temperatur på 65 ° C återställs strukturen av DNA-dubbelhelixen, den så kallade renatureringen inträffar. Om renaturering har skett som involverar strängarna av målnukleinsyrasekvensen och DNA-proben, sker bildandet av en så kallad "hybrid"-molekyl ( hybridisering ). Hybridiseringsprocesser sker mellan vilka enstaka kedjor som helst, om de är komplementära: DNA-DNA, RNA -RNA, DNA-RNA. På basis av hybridisering utförs analys med hjälp av DNA-chips : analytiska (detekterande) DNA-sonder hybridiserar med specifika nukleinsyrasekvenser och detekterar dem således i proverna som studeras. Fluorescensmärkta prober används för realtids-PCR , vilket gör det möjligt att detektera mängden DNA i testprovet. Dessutom används fluorescerande prober när man utför fluorescens in situ hybridisering (FISH - Fluorescence in situ hybridization) - en cytogenetisk metod som används för att detektera och bestämma positionen för en specifik DNA-sekvens på kromosomer eller i interfaskärnor . Inom nanotekniken används DNA-sonder för att skapa en ny generation av detektionssystem ( DNA-nanochips ).