DNA:n fragmentointi ultraäänellä uuden sukupolven sekvensointia varten
Uuden sukupolven sekvensointi (NGS) edellyttää genomisen DNA:n luotettavaa pilkkomista leikkausvoimilla ja fragmentointia, jotta genomiset DNA-juosteet voidaan sekvensoida ja genomikirjastoja voidaan luoda. DNA:n hallittu fragmentointi DNA-fragmenteiksi on olennainen näytteiden valmisteluvaihe, joka tarvitaan ennen DNA:n sekvensointia. Ultraäänikäsittely on osoittautunut tehokkaaksi ja luotettavaksi menetelmäksi DNA:n fragmentointiin tietynpituisiksi fragmenteiksi. DNA:n ultraäänifragmentoinnin protokollilla saavutetaan toistettavia fragmentointituloksia. Valmistajan Hielscher ultraäänilaitteilla voidaan tuottaa monenlaisia genomisen DNA:n fragmenttien kokojakaumia, joita voidaan hallita tarkasti käyttöparametrien avulla. Koska valmistajan Hielscher DNA:n pilkkomiseen tarkoitetut ultraäänijärjestelmät ovat saatavilla yksittäisille näytepulloille, useille näytepulloille sekä mikrolevyille, näytteiden valmistelusta tulee erittäin tehokasta.
UIP400MTP Plate Sonicator suuren näytemäärän valmisteluun käsittelee ultraäänellä tasaisesti näytteitä monikuoppalevyissä, mikrotiitterilevyissä ja 96-kuoppalevyissä
- toistettavat / uusittavat tulokset
- tarkasti säädettävissä tietyn fragmenttipituuden saavuttamiseksi
- nopea käsittely
- yhdenmukaiset DNA:n fragmentointitulokset
- laitteita kaikille näytetilavuuksille (esim. useille näytepulloille tai mikrolevyille)
- suuri näytteenkäsittelykapasiteetti
- tarkka lämpötilan hallinta
- yksinkertainen ja käyttäjäystävällinen käyttö
Uuden sukupolven sekvensointi: DNA:n ultraäänifragmentointi kirjaston valmistelua varten
Uuden sukupolven sekvensoinnin suorittamiseksi on toteutettava kolme perusvaihetta: (1) kirjaston valmistelu, (2) sekvensointi ja (3) tietojen analysointi. Kirjaston valmistelun aikana DNA fragmentoidaan, minkä jälkeen fragmenttien päät korjataan (tasoitetaan) lisäämällä yksi adeniiniemäs ja kohdefragmentit muutetaan kaksijuosteiseksi DNA:ksi. Lopuksi niin kutsutut adapterit liitetään ligaatiolla, PCR:llä tai tagmentaatiolla, jotta lopullisen kirjaston DNA-tuotteen määrä voidaan määrittää sekvensointia varten.
DNA:n fragmentointi ultraäänikäsittelyllä: Erityisesti käytettäessä lyhyiden lukemien sekvensointitekniikoita, kuten Illuminaa, joilla pidempiä DNA-fragmentteja ei voida lukea helposti, DNA-juosteet on fragmentoitava tiettyyn kokoon. Tämä voidaan saavuttaa luotettavasti ultraäänikäsittelyllä.
Ultraäänikäsittelyä voidaan käyttää luotettavasti DNA:n, RNA:n ja kromatiinin fragmentointiin.
Uuden sukupolven sekvensointi – kirjaston valmistelu
DNA:n ultraäänifragmentointia käytetään yleisesti DNA-sekvensointikirjastojen valmistelussa uuden sukupolven sekvensointialustoja (NGS) varten. Tällä tekniikalla DNA-molekyylit hajotetaan pienemmiksi fragmenteiksi, joiden koko on halutulla alueella, mikä helpottaa kirjaston valmistelun seuraavia vaiheita. DNA:n ultraäänifragmentointia tarvitaan tyypillisesti NGS-työnkulkujen kirjastonvalmisteluvaiheessa genomisen DNA:n fragmentointiin pienemmiksi osiksi, jotka soveltuvat jatkokäsittelyyn ja sekvensointiin. Sillä on ratkaiseva merkitys sekvensointikokeen onnistumisen varmistamisessa, sillä se tuottaa DNA-fragmentteja, joiden kokoalue soveltuu käytettävälle sekvensointialustalle.
E. coli EDL933:n genomisen DNA:n elektroforeettiset analyysit 0–15 min ultraäänikäsittelyn jälkeen. L tarkoittaa DNA-kokostandardia. (Basselet et al. 2008)
Uuden sukupolven sekvensointi – prosessin vaiheet:
- DNA:n ultraäänifragmentointi: Ennen kirjaston rakentamista genominen DNA fragmentoidaan pienemmiksi, helpommin käsiteltäviksi osiksi. Ultraäänifragmentoinnissa käytetään korkeataajuisia ääniaaltoja DNA-molekyylien pilkkomiseen leikkausvoimilla halutun kokoalueen fragmenteiksi. Tämä vaihe on ratkaiseva, koska se auttaa varmistamaan, että myöhemmin tuotettavat sekvensointilukemat ovat käytettävälle sekvensointialustalle sopivan pituisia. Fragmenttien kokoaluetta voidaan säätää sekvensointikokeen erityisvaatimusten perusteella.
- Klooninen monistus PCR:llä: Ultraäänifragmentoinnin jälkeen DNA-fragmenttien päät korjataan, adapterit liitetään ligaatiolla ja DNA monistetaan PCR:llä lopullisten DNA-sekvensointikirjastojen tuottamiseksi. Näissä vaiheissa fragmentoidut DNA-molekyylit valmistellaan sekvensointiprosessiin lisäämällä adapterisekvenssejä, joita tarvitaan sekvensointialustaan sitoutumiseen ja jotka tarjoavat alukkeiden sitoutumiskohdat PCR-monistusta varten.
- DNA:n sekvensointi synteesin avulla: Kun sekvensointikirjastot on valmisteltu, DNA:n sekvensointi synteesin avulla (SBS) alkaa. SBS:n aikana DNA-sekvenssi määritetään lisäämällä nukleotideja peräkkäin komplementaariseen juosteeseen. Tämä vaihe sisältää nukleotidien liittämisen, kuvantamisen ja katkaisun syklisiä reaktioita, joiden avulla DNA-sekvenssi voidaan määrittää liitettyjen nukleotidien lähettämien fluoresenssisignaalien perusteella.
- Massiivinen rinnakkaissekvensointi: Viimeisessä vaiheessa toisistaan paikallisesti erotetut, monistetut DNA-templaatit sekvensoidaan samanaikaisesti massiivisena rinnakkaissekvensointina. Tämä suuren kapasiteetin sekvensointimenetelmä mahdollistaa miljoonien tai miljardien sekvensointilukemien tuottamisen yhdellä sekvensointiajolla, jolloin DNA-sekvenssit voidaan määrittää tehokkaasti ja nopeasti.
Miten DNA:n ultraäänifragmentointi toimii?
Ultraäänikäsittely, jota kutsutaan myös akustiseksi näytteenkäsittelyksi, on laajalti käytetty DNA:n fragmentointimenetelmä. DNA:n pilkkomiseksi ultraäänellä näytteet altistetaan ultraääniaalloille hallituissa olosuhteissa. DNA:n ultraäänifragmentoinnin toimintaperiaate perustuu ultraääniaaltojen synnyttämiin värähtelyihin ja kavitaatioon. Ultraäänen aiheuttamasta (akustisesta) kavitaatiosta syntyvät leikkausvoimat hajottavat suuren molekyylipainon DNA-molekyylejä. Ultraäänikäsittelyn asetukset, kuten intensiteetti (amplitudi, kesto), pulssitustila ja lämpötila, mahdollistavat DNA:n tarkan fragmentoinnin halutunpituisiksi DNA-fragmenteiksi. Vaikka DNA pilkotaan ultraäänikäsittelyllä usein 100–600 bp:n pituisiksi fragmenteiksi, lievemmissä ultraäänikäsittelyolosuhteissa voidaan saada pidempiä, jopa 1 300 bp:n DNA-fragmentteja.
DNA:n pilkkominen ultraäänellä ChIP-menetelmässä – kromatiinin immunosaostus
Muokattu Jkwchuin aineistosta lisenssillä CC-BY-SA.03
Lämpötilan hallinta DNA:n hajoamisen ehkäisemiseksi
DNA:n kaksijuosteinen molekyylirakenne on erittäin herkkä kohonneille lämpötiloille, joten lämpötilan tarkka hallinta näytteiden valmisteluvaiheissa on ratkaiseva tekijä luotettavien analyysitulosten saamiseksi.
Käytitpä valmistajan Hielscher sondillisia ultraäänilaitteita tai laitteita VialTweeter tai UIP400MTP – jatkuva lämpötilan seuranta ja hallinta varmistetaan liitettävällä lämpötila-anturilla ja älykkäällä laiteohjelmistolla. Lämpötilan pitämiseksi tietyllä alueella voit asettaa lämpötilan ylä- ja alarajan. Ultraäänilaite keskeyttää käsittelyn heti, kun tämä lämpötilaraja ylittyy, ja jatkaa ultraäänikäsittelyä automaattisesti, kun lämpötila on laskenut asetetun ∆T:n verran.
Valmistajan Hielscher ultraäänilaitteiden kehittynyt ohjelmisto varmistaa ihanteellisten näytteenkäsittelyolosuhteiden luotettavan ylläpidon.
Suurten näytemäärien DNA-fragmentointi monikuoppalevyjen ultraäänilaitteella UIP400MTP
Biotieteiden näytemäärät ovat kasvaneet merkittävästi viime vuosikymmenen aikana. Tämä tarkoittaa, että erittäin suuria näytemääriä (esim. 384, 1 536 tai 3 456 kuoppaa mikrolevyä kohti) on käsiteltävä näytteiden valmistelussa ja analysoinnissa jatkuvasti samanlaisissa olosuhteissa vertailukelpoisten ja pätevien tulosten saamiseksi. Hielscher Ultrasonics seuraa suurten näytemäärien käsittelyn kehityssuuntaa laitteella UIP400MTP. UIP400MTP on ultraäänilaite mikrolevyillä tehtävään näytteiden valmisteluun. UIP400MTP voi käsitellä levyjä, joissa on 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1 536 tai 3 456 kuoppaa. Mikrolevyn tyypistä riippuen kuhunkin kuoppaan mahtuu tyypillisesti näytetilavuuksia kymmenistä nanolitroista useisiin millilitroihin. Biotieteellisessä tutkimuksessa laajalti käytettyä laitetta UIP400MTP käytetään hyvin yleisesti näytteiden valmisteluun ennen määrityksiä, kuten ELISA-määritystä (entsyymivälitteinen immunosorbenttimääritys) tai PCR:ää, ennen proteiinianalytiikkaa sekä kromatiinin valmisteluun ennen CHiP- ja CHiP-seq-menetelmiä, histonimuokkausten tunnistamista ja muita analyyttisiä käsittelyjä (esim. geelielektroforeesi, massaspektrometria).
Lue lisää PCR-levyjen suuren kapasiteetin käsittelystä!
VialTweeter jopa 10 näytepullon valmisteluun
VialTweeter on laajalti käytetty laboratorioiden ultraäänilaite VialTweeter, joka mahdollistaa jopa 10 näytepullon tehokkaan ja vaivattoman samanaikaisen ultraäänikäsittelyn. Koska näytepullot ja koeputket (esim. Eppendorf-näytepullot, kryopullot ja sentrifugiputket) käsitellään ultraäänellä epäsuorasti, kaikki ristikontaminaatio vältetään. Koska jokaiseen näytteeseen kohdistetaan sama ultraääni-intensiteetti, kaikki ultraäänikäsittelyn tulokset ovat yhdenmukaisia ja toistettavia. VialTweeter tarjoaa kaikki samat älykkäät ominaisuudet kuin muut digitaaliset laitteemme (esim. älykäs valikko, ohjelmoitavat asetukset, lämpötilan hallinta, etäohjaus jne.), joten paras mahdollinen käyttömukavuus varmistetaan.
Monisormianturit mikrokuoppalevyille
Sondillisiin ultraäänihomogenisaattoreihin UP200Ht ja UP200St saatavilla olevat 4- tai 8-sormiset monisormisondit ovat vaivaton vaihtoehto useiden näytteiden samanaikaiseen ultraäänikäsittelyyn samoissa olosuhteissa. Esimerkiksi sonotrodi MTP-24-8-96 on kahdeksansorminen sondi, joka soveltuu ihanteellisesti integroitavaksi automaattisiin järjestelmiin tai monikuoppalevyjen kuopissa olevien näytteiden tehokkaaseen manuaaliseen valmisteluun. Monisormisonotrodi soveltuu ihanteellisesti automaatioon laboratorioissa, joissa käsitellään pääasiassa dekantterilaseissa ja koeputkissa olevia näytteitä tavallisella ultraäänisonotrodilla. Monisormisondit ja tavalliset sondit voidaan vaihtaa keskenään nopeasti muutamassa minuutissa, jolloin yhdellä sondilla varustettu ultraäänilaite muuttuu monisondiseksi ultraäänihajottimeksi.
Hielscher-ultraäänilaitteet DNA:n fragmentointiin
Hielscher Ultrasonics tarjoaa erilaisia ultraääneen perustuvia alustoja DNA:n, RNA:n ja kromatiinin fragmentointiin. Näihin alustoihin kuuluvat ultraäänianturit (sonotrodit), epäsuoran ultraäänikäsittelyn ratkaisut useiden putkien tai monikuoppalevyjen (esim. 96-kuoppalevyt, mikrotiitterilevyt) näytteiden samanaikaiseen valmisteluun, ultraäänireaktorit ja ultraäänellä toimivat cuphorn-laitteet. Kaikkia DNA:n pilkkomiseen tarkoitettuja alustoja käyttävät taajuusviritetyt, tehokkaat ultraääniprosessorit, joita voidaan hallita tarkasti ja jotka tuottavat toistettavia tuloksia.
Ultraääniprosessorit kaikille näytemäärille ja näytekoille
Hielscherin usean näytteen ultraäänilaitteilla VialTweeter (jopa 10 koeputkelle) ja UIP400MTP (mikrolevyille / monikuoppalevyille) näytteiden käsittelyaikaa voidaan helposti lyhentää voimakkaan ja tarkasti hallittavan ultraäänikäsittelyn avulla ja samalla saavuttaa haluttu DNA-fragmenttien kokojakauma ja saanto. DNA:n ultraäänifragmentointi tekee näytteiden valmistelusta tehokasta, luotettavaa ja skaalattavaa. Protokollat voidaan skaalata lineaarisesti yhdestä näytteestä lukuisiin näytteisiin käyttämällä jatkuvasti hallittua ultraääntä.
Yhdestä viiteen sormella varustetut anturilliset ultraäänilaitteet soveltuvat ihanteellisesti pienempien näytemäärien valmisteluun. Hielscherin laboratorioiden ultraäänilaitteita on saatavilla eri kokoisina, joten voimme suositella käyttökohteeseesi ja vaatimuksiisi ihanteellista laitetta.
Tarkka prosessin hallinta
Tarkasti hallittavat ultraäänikäsittelyn asetukset ovat ratkaisevan tärkeitä, koska liian voimakas ultraäänikäsittely voi tuhota DNA:n, RNA:n ja kromatiinin, mutta riittämätön ultraäänellä pilkkominen tuottaa liian pitkiä DNA- ja kromatiinifragmentteja. Hielscherin digitaalisissa ultraäänilaitteissa voidaan helposti asettaa tarkat ultraäänikäsittelyn parametrit. Tietyt ultraäänikäsittelyn asetukset voidaan myös tallentaa ohjelmoiduiksi asetuksiksi saman menettelyn nopeaa toistamista varten.
Kaikki ultraäänikäsittelyt kirjataan automaattisesti ja tallennetaan CSV-tiedostona sisäänrakennetulle SD-kortille. Tämä mahdollistaa tehtyjen kokeiden tarkan dokumentoinnin ja ultraäänikäsittelyajojen helpon tarkastelun.
Selainpohjaisella etäohjauksella kaikkia digitaalisia ultraäänilaitteita voidaan käyttää ja seurata millä tahansa tavallisella selaimella. Lisäohjelmiston asentamista ei tarvita, sillä LAN-yhteys mahdollistaa erittäin yksinkertaisen kytke ja käytä -käyttöönoton.
Paras mahdollinen käyttäjäystävällisyys näytteiden ultraäänivalmistelussa
Kaikki valmistajan Hielscher ultraäänilaitteet on suunniteltu tuottamaan tehokasta ultraääntä ja olemaan samalla aina erittäin käyttäjäystävällisiä ja helppokäyttöisiä. Kaikki asetukset on jäsennelty selkeään valikkoon, jota voi käyttää helposti värillisen kosketusnäytön tai selainpohjaisen etäohjauksen kautta. Älykäs ohjelmisto, jossa on ohjelmoitavat asetukset ja automaattinen tietojen tallennus, varmistaa optimaaliset ultraäänikäsittelyn asetukset luotettavien ja toistettavien tulosten saamiseksi. Selkeä ja helppokäyttöinen valikkokäyttöliittymä tekee valmistajan Hielscher ultraäänilaitteista käyttäjäystävällisiä ja tehokkaita.
Alla oleva taulukko antaa käsityksen laboratorioiden ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista. Laitteet soveltuvat ihanteellisesti näytteiden valmistelutehtäviin, kuten DNA:n ja RNA:n fragmentointiin, solujen lyysiin sekä proteiinien uuttoon:
| Laite | Teho [W] | Tyyppi | Tilavuus [mL] |
|---|---|---|---|
| UIP400MTP | 400 | mikrolevyille | 6–3 456 kuoppaa | VialTweeter | 200 | jopa 10 näytepullolle sekä mahdollisuus puristinkiinnitykseen | 0,5 – 1,5 |
| UP50H | 50 | anturillinen | 0,01 – 250 |
| UP100H | 100 | anturillinen | 0,01 – 500 |
| UP200Ht | 200 | anturillinen | 0,1 – 1000 |
| UP200St | 200 | anturillinen | 0,1 – 1000 |
| UP400St | 400 | anturillinen | 5,0 – 2000 |
| CupHorn | 200 | CupHorn, ultraäänireaktori | 10 – 200 |
| GDmini2 | 200 | kontaminaatioton virtauskenno |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Usean näytteen ultraäänivalmisteluyksikkö VialTweeter mahdollistaa jopa 10 näytepullon samanaikaisen ultraäänikäsittelyn. VialPress-puristinlaitteella voidaan painaa jopa 4 lisäputkea etupintaa vasten voimakasta ultraäänikäsittelyä varten.
Sonotrodissa MTP-24-8-96 on kahdeksan ultraäänianturia mikrotiitterilevyjen kuoppien ultraäänikäsittelyyn.
Kirjallisuus / Lähteet
- Qiyun Liang, Christoph Ratzke (2025): Lysing diverse bacteria with the Hielscher UIP400MTP for DNA sequencing. Protocol Uni Tübingen 2025.
- Poptsova, M., Il’icheva, I., Nechipurenko, D. et al. (2014): Non-random DNA fragmentation in next-generation sequencing. Scientific Reports 4, 4532; 2014.
- Basselet P., Wegrzyn G., Enfors S.-O., Gabig-Ciminska M. (2008): Sample processing for DNA chip array-based analysis of enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC). Microbial Cell Factories 7:29. 2008.
- Wang Y., Joshu C.E., Curtis S.D., Douville C., Burk V.A., Ru M., Popoli M., Ptak J., Dobbyn L., Silliman N., Coresh J., Boerwinkle E., Prizment A., Bettegowda C., Kinzler K.W., Papadopoulos N., Platz E.A., Vogelstein B. (2025): Detection of cancers three years prior to diagnosis using plasma cell-free DNA. Cancer Discovery 2025 May.
- Doublier S., Riganti Ch., Voena C., Costamagna C., Aldieri E., Pescarmona G., Ghigo D., Bosia A. (008): RhoA Silencing Reverts the Resistance to Doxorubicin in Human Colon Cancer Cells. Molecular Cancer Research 6(10), 2008.
- Fredlund E., Gidlund A., Olsen M., Börjesson T., Spliid N.H.H., Simonsson M. (2008): Method evaluation of Fusarium DNA extraction from mycelia and wheat for down-stream real-time PCR quantification and correlation to mycotoxin levels. Journal of Microbiological Methods 2008.
- Fritsche C., Sitz M., Weiland N., Breitling R., Pohl H.-D. (2007): Characterization of the growth behavior of Leishmania tarentolae – a new expression system for recombinant proteins. Journal of Basic Microbiology 47, 2007. 384–393.
- Ristola M., Arpiainen S., Saleem M. A., Mathieson P. W., Welsh G. I., Lehtonen S., Holthöfer H. (2009): Regulation of Neph3 gene in podocytes – key roles of transcription factors NF-κB and Sp1. BMC Molecular Biology 10:83, 2009.
- Rodriguez J., Vives L., Jorda M., Morales C., Munoz M., Vendrell E., Peinado M. A. (2008): Genome-wide tracking of unmethylated DNA Alu repeats in normal and cancer cells. Nucleic Acids Research Vol. 36, No. 3, 2008. 770-784.
- Weiske J. Huber O. (2006): The Histidine Triad Protein Hint1 Triggers Apoptosis Independent of Its Enzymatic Activity. The Journal of Biological chemistry. Vol. 281, No. 37, 2006. 27356–27366.
Hyödyllistä tietoa
Mitä on uuden sukupolven sekvensointi?
Uuden sukupolven sekvensointi eli NGS, suuren kapasiteetin sekvensointi tai toisen sukupolven sekvensointi tarkoittaa massiivista rinnakkaissekvensointimenetelmää, jossa erittäin suuria (massiivisia) DNA-määriä miljoonista fragmenteista sekvensoidaan samanaikaisesti rinnakkain yhden ajon aikana.
Uuden sukupolven sekvensoinnin suorittamiseksi seuraavat kolme perusvaihetta
- kirjaston valmistelu,
- sekvensointi ja
- tietojen analysointi
ovat välttämättömiä.
Kirjaston valmistelun aikana DNA-juosteet on fragmentoitava tietynpituisiksi DNA-fragmenteiksi. Ultraäänikäsittely on yksi ensisijaisista DNA:n fragmentointimenetelmistä.
DNA:n sekvensointiprosessissa määritetään DNA:n nukleotidien järjestys, jota kutsutaan nukleiinihapposekvenssiksi. Nukleiinihapposekvenssi koostuu neljästä nukleotidiemäksestä – adeniinista, sytosiinista, guaniinista ja tymiinistä – jotka koodaavat tietoa.
Uuden sukupolven sekvensointi edistää biotieteiden ja yksilöllisen lääketieteen tutkimusta, sillä DNA:n ja RNA:n sekvensointia käytetään runsaasti genomitutkimuksessa, syöpätutkimuksessa, harvinaisten ja monimutkaisten sairauksien tutkimuksessa, mikrobitutkimuksessa, maatalouden genomitutkimuksessa ja monilla muilla tutkimusaloilla.
Uuden sukupolven sekvensointi verrattuna Sanger-sekvensointiin
Uuden sukupolven sekvensoinnilla (NGS) voidaan sekvensoida valtavia määriä genomisia näytteitä, kun taas Sanger-sekvensoinnilla (tunnetaan myös ketjunpäättämismenetelmänä tai ensimmäisen sukupolven sekvensointina) voidaan sekvensoida vain pieniä näytemääriä. Sanger-sekvensoinnissa sekvensoidaan vain yksi DNA-fragmentti kerrallaan, ja se voidaan suorittaa yhdessä päivässä. Tarkkuutensa vuoksi Sanger-sekvensointia pidetään myös kultaisena standardina, jota käytetään uuden sukupolven sekvensoinnilla saatujen tulosten varmistamiseen.
Sanger-sekvensoinnilla saavutetaan noin 800 bp:n lukemapituuksia (tyypillisesti 500–600 bp rikastamattomalla DNA:lla). Sanger-sekvensoinnin pidemmät lukemapituudet tarjoavat merkittäviä etuja muihin sekvensointimenetelmiin verrattuna erityisesti genomin toistojaksoja sisältävien alueiden sekvensoinnissa. Lyhyiden sekvensointilukemien tuottaman aineiston haasteet korostuvat erityisesti uusien genomien sekvensoinnissa (de novo) ja voimakkaasti uudelleenjärjestyneiden genomijaksojen sekvensoinnissa. Tällaisia jaksoja esiintyy tyypillisesti syöpägenomeissa tai kromosomialueilla, joilla esiintyy rakenteellista vaihtelua. [cp. Morozova and Marra, 2008]
DNA – deoksiribonukleiinihappo – sen muodot ja tehtävät
Jokaisella DNA:n muodolla on ainutlaatuisia ominaisuuksia ja käyttökohteita, jotka palvelevat monia tutkimusaloja, kuten onkologiaa, genetiikkaa, oikeuslääketiedettä ja evoluutiobiologiaa. Hielscher-ultraäänilaitteet ovat erittäin tehokas ja luotettava ratkaisu DNA:n ja RNA:n eristämiseen ja fragmentointiin analyysejäsi varten. Alla olevassa luettelossa selitämme DNA:n eri muodot ja luokittelemme ne niiden biologisen kontekstin ja tehtävien perusteella:
- Genominen DNA (gDNA)
Genominen DNA (gDNA): Eliön koko DNA, mukaan lukien sekä koodaavat alueet (geenit) että ei-koodaavat alueet. - Solunulkoinen DNA
Kiertävä kasvain-DNA (ctDNA): Kasvainsolujen verenkiertoon vapauttamat DNA-fragmentit.
Soluvapaa DNA (cfDNA): Verenkierrossa vapaasti kiertävät DNA-fragmentit, jotka ovat peräisin eri kudoksista. - Kromosominulkoinen rengasmainen DNA (eccDNA): Rengasmaiset DNA-molekyylit, joita esiintyy kromosomien ulkopuolella eukaryoottisoluissa.
Virus-DNA: Viruksista peräisin oleva DNA, joka on joko integroitunut isännän genomiin tai esiintyy episomaalisena DNA:na. - Mitokondrio-DNA
Mitokondrio-DNA (mtDNA): Mitokondrioissa sijaitseva DNA, joka periytyy äidiltä ja osallistuu energiantuotantoon. - Plasmidi-DNA
Plasmidi-DNA: Pienet rengasmaiset DNA-molekyylit, jotka replikoituvat kromosomaalisesta DNA:sta riippumattomasti, esiintyvät yleisesti bakteereissa ja joita käytetään geenitekniikassa. - Tuma-DNA
Tuma-DNA (nDNA): Eukaryoottisolujen tumassa oleva DNA, joka muodostaa suurimman osan eliön geneettisestä materiaalista. - Yksittäisen solun DNA
Yksittäisen solun DNA (scDNA): Yhdestä solusta eristetty DNA, jota käytetään yksityiskohtaiseen genomianalyysiin yksittäisen solun tasolla. - Rekombinantti-DNA
Rekombinantti-DNA (rDNA): DNA-molekyylit, jotka muodostetaan geneettisen rekombinaation laboratoriomenetelmillä yhdistämällä useista lähteistä peräisin olevaa geneettistä materiaalia. - Erityismuodot
Ympäristö-DNA (eDNA): Ympäristönäytteistä (maaperä, vesi) kerätty DNA, jonka lähde-eliöitä ei eristetä
Muinais-DNA (aDNA): Muinaisista näytteistä eristetty DNA, joka tarjoaa tietoa evoluutiobiologiasta ja muinaisista populaatioista. - Kromosomaalinen DNA
Kromosomaalinen DNA: Solun tumassa olevat kromosomit muodostava DNA, joka sisältää sekä koodaavia että ei-koodaavia alueita. - Virusperäiset ja synteettiset muodot
Virus-DNA: Viruksista peräisin oleva DNA, joka voi olla joko integroitunut isäntien genomeihin tai esiintyä itsenäisinä yksikköinä.
Synteettinen DNA: Kemiallisilla prosesseilla keinotekoisesti syntetisoidut DNA-sekvenssit, joita käytetään usein tutkimuksessa ja bioteknologiassa.
Hielscher Ultrasonics valmistaa tehokkaita ultraäänihomogenisaattoreita laboratoriokoosta aina teolliseen kokoluokkaan asti.