Sonication ile kolaylaştırılan genomik araştırma
Genomik araştırmalar, çeşitli hastalıkların ve özelliklerin altında yatan karmaşık genetik mekanizmaların aydınlatılmasını sağlayarak biyolojik sistemler hakkındaki anlayışımızda devrim yaratmıştır. Başlangıçta hücresel zarların bozulması için geliştirilen bir teknik olan sonikasyon, genomik araştırmalarda geniş bir fayda sağlamıştır. Bu makale, DNA izolasyonu ve parçalanması, kromatin immünopresipitasyonu (ChIP) ve yeni nesil dizileme kütüphanelerinin hazırlanması dahil olmak üzere genomik çalışmalarda sonikasyon uygulamasına genel bir bakış sunmaktadır. Bu makale, genomik araştırmalarda sonikasyonun ilkelerine, metodolojilerine ve uygulamalarına genel bir bakış sunar ve sizi genomik araştırmalar için en uygun sonikatörlerle tanıştırır.
Genomik Araştırmalarda Sonikatörler
Genomik araştırmalar, yüksek verimli dizileme teknolojilerinin ve yenilikçi deneysel metodolojilerin geliştirilmesiyle son yıllarda dikkate değer ilerlemeler kaydetmiştir. Bu gelişmeler, genomların, epigenomların ve transkriptomların kapsamlı analizini kolaylaştırarak hastalıkların, evrimin ve fenotipik varyasyonun genetik temeli hakkında içgörüler sunmuştur.
Moleküler yapıları bozmak için ultrasonun fiziksel kuvvetlerinin uygulanmasını içeren mekanik bir işlem olan sonikasyon, genomik araştırmalarda çok yönlü bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Sonikasyon, DNA parçalanması, kromatin kesme ve NGS kütüphanesi hazırlığı için kullanılan iyi bilinen bir tekniktir.
Genomik araştırmalarda sonikasyon uygulamaları
Sonikasyon, tahlillerden, analizden önce veya daha sonraki sonraki işlemler için hazırlık olarak numune hazırlama için biyolojik numunelere uygulanır. Sonikasyon kullanan en yaygın örnek hazırlama uygulamaları şunlardır:
Sonikasyon, genomik DNA'nın kesin parçalanması için kullanılır ve PCR, klonlama ve Southern blotlama dahil olmak üzere çeşitli alt uygulamalar için istenen boyutlarda DNA parçalarının üretilmesini sağlar. Sonikasyon, parça boyutu ve dağılımı üzerinde esnek kontrol sağladığı için enzimatik yöntemlere göre avantajlar sunar. UIP400MTP plakalı sonikatör ile yüksek verimli numune hazırlama, büyük numune numaralarının işlenmesini kolaylaştırır.
Ultrasonik hakkında daha fazla bilgi edinin DNA parçalanması ve Plazmid parçalanması!
Yeni Nesil Sıralama için sonikasyon kullanımı hakkında daha fazla bilgi edinin!
VialTweeter sonikatör Birden fazla flakonun eş zamanlı numune hazırlanması için
DNA ile İlgili Araştırmam İçin En İyi Sonikatörü Nasıl Seçerim?
Terim “Sonikasyon” çeşitli modi ultrason uygulamaları için kullanılır. En yaygın yöntemler ultrasonik banyo ve prob tipi sonikatör vardır. Aşağıda, doğru sonicator seçiminin neden araştırma sonuçlarınızın kalitesini ve geçerliliğini artıracağını keşfedeceksiniz.
Çeşitli ultrasonicator modelleri, avantajları ve sınırlamaları arasındaki farklar hakkında bilgi edinin. Burada, genomik araştırmalar için en yaygın kullanılan sonicator modellerine dalacağız.
Banyo Sonikasyonu: Banyo tipi sonikatörler neden size güvenilmez, tekrarlanamayan sonuçlar veriyor? Genomik örnekler, su tankının dibine bağlı birkaç ultrasonik dönüştürücü ile donatılmış bir su banyosuna yerleştirilir. Akustik kavitasyon noktaları, tank boyunca çok düzensiz bir şekilde meydana gelir ve tutarlı bir ultrason gücü sağlamaz. Bu yöntem, numuneleri değişen yoğunlukta tedavi eder ve DNA parçalanması gibi numune hazırlamada tekrarlanabilir sonuçlar sağlamaz. Bu düzensiz tedavinin bir sonucu olarak, DNA fragman boyutu üzerinde kontrol verilmemiştir. Ortak bir ultrasonik banyo ile güvenilir, tekrarlanabilir araştırma mümkün değildir.
Prob tipi sonikatör ve ultrasonik banyo hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Buraya tıklayın!
Ultrasonik bir banyonun aksine, Hielscher güçlü ultrason sağlayan hassas bir şekilde kontrol edilebilir sonikatörlerdir. Sonikasyonun yoğunluğu tam olarak uygulamaya göre ayarlanabilir, böylece biyolojik numunelerin istenmeyen bozulması önlenir. Numune işleme sırasında nükleik asitlerin ve diğer biyomoleküllerin en iyi şekilde korunmasını sağlar. Bu, özellikle numune bütünlüğünün aşağı akış analizi için kritik olduğu genomik araştırmalar için avantajlıdır. Programlanabilir ayar, tarayıcı uzaktan kumandası ve otomatik veri kaydı gibi akıllı özellikler, laboratuvarlarda araştırma çalışmalarını kolaylaştırır.
Genomik Araştırma için Hielscher Sonicator Modelleri
- Prob tipi sonikasyon: Bir sonikasyon probu doğrudan numune tüpüne yerleştirilir, bu da lokalize sonikasyon ve parçalanma parametreleri üzerinde hassas kontrol sağlar. Bu yöntem, tekli şişeler veya beherler gibi küçük numune sayıları için tercih edilir.
DNA parçalanması ve numune hazırlama için tüm prob tipi sonikatörü burada bulabilirsiniz! - CupHorn ve UIP400MTP: Hielscher sonicator modelleri ultrasonik cuphorn ve UIP400MTP plaka sonicator, ortak bir ultrasonik banyo veya temizleme tankından önemli ölçüde farklıdır. İlk bakışta, ultrason dalgalarının bir su banyosundan dolaylı olarak iletilmesi prensibi benzer görünmektedir – Hielscher ultrasonik cuphorn veya plaka sonicator ve ortak bir ultrasonik banyo arasındaki fark daha büyük olamazdı! Hielscher sistemlerinde, cuphorn ve plaka sonikatörünün tam tabanı, güçlü ultrason ile düzgün bir şekilde çalkalanır. Bu, tüm yüzeyin tam olarak aynı genlik ve frekansta titreştiği anlamına gelir. Ölü, sonikleştirilmemiş nokta bulunamadı, tüm örnekler aynı yoğunlukta sonikleştirildi! Bu, ultrasonik numune hazırlamanızda tek tip, tekrarlanabilir sonuçlar sağlar.
Ultrasonik cuphorn hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz!
Plaka-sonicator UIP400MTP hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz! - Flakon Tweeter: VialTweeter, ultrasonik enerjiyi bir su banyosuna veya başka bir ortama daldırmaya gerek kalmadan doğrudan numune şişelerine iletmek için titreşimli bir şişe tutma bloğu sonotrotunun benzersiz bir tasarımını kullanır. Bu dolaylı ancak yüksek verimli sonikasyon yöntemi, 10'a kadar kapalı şişenin tedavisi için idealdir ve çapraz kontaminasyonu önler.
TheVialTweeter ile 10 kapalı şişeye kadar kontaminasyonsuz sonikasyon hakkında daha fazla bilgi edinin!
Ultrasonik CupHorn steril DNA parçalanması için kapalı tüplerin ve şişelerin yoğun sonikasyonu için.
Otomatik Sistemlerde Sonikatörler – Basit Entegrasyon
Hielscher sonicators otomatik sistemlere entegre edilebilir. Açık bir ağ arayüzü ve programlama özellikleri ile, Hielscher sonicators otomasyon için uygundur. Otomasyon ve robotikle entegrasyon, genomik örneklerin yüksek verimli işlenmesini sağlayarak büyük ölçekli çalışmaları ve kişiselleştirilmiş tıp girişimlerini kolaylaştırır. Sonikatörünüzü otomatik bir numune hazırlama sistemine entegre etme olasılığı, numune işlemeyi optimize eder ve çeşitli uygulamalar ve numune türleri arasında verimli, tekrarlanabilir ve güvenli numune işleme sağlar.
- yüksek verim
- En son teknoloji
- güvenilirlik & sağlamlık
- Ayarlanabilir, hassas proses kontrolü
- toplu iş & Satır içi
- herhangi bir hacim için
- Akıllı Yazılım
- Akıllı özellikler (örn. programlanabilir, veri protokolü, uzaktan kumanda)
- Kullanımı kolay ve güvenli
- Az bakım gerektirir
- CIP (yerinde temizlik)
Tasarım, İmalat ve Danışmanlık – Almanya'da Üretilen Kalite
Hielscher ultrasonicators en yüksek kalite ve tasarım standartları için iyi bilinir. Sağlamlık ve kolay kullanım, ultrasonicators'ımızın endüstriyel tesislere sorunsuz bir şekilde entegre edilmesini sağlar. Zorlu koşullar ve zorlu ortamlar Hielscher ultrasonicators tarafından kolayca ele alınır.
Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve en son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliklere sahip yüksek performanslı ultrasonicators'a özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumludur ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılar.
Aşağıdaki tablo, DNA ve RNA parçalanması, hücre lizisi ve DNA ve protein izolasyonu gibi örnek hazırlama görevleri için ideal olan laboratuvar ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini vermektedir:
| Aygıt | Güç [W] | Tür | Hacim [mL] |
|---|---|---|---|
| UIP400MTP | 400 | mikroplakalar için | 6 – 3456 kuyu | VialTweeter | 200 | 10 şişeye kadar ve kelepçe imkanı | 0.5 – 1.5 |
| UP50H | 50 | Prob tipi | 0.01 – 250 |
| UP100H | 100 | Prob tipi | 0.01 – 500 |
| UP200Ht | 200 | Prob tipi | 0.1 – 1000 |
| UP200St | 200 | Prob tipi | 0.1 – 1000 |
| UP400St | 400 | Prob tipi | 5.0 – 2000 |
| Kupa boynuzu | 200 | CupHorn, sonoreactor | 10 – 200 |
| GDmini2 | 200 | Kontaminasyonsuz akış hücresi |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Genomik ve Sonication Hakkında Sıkça Sorulan Sorular
Ultrasonikasyon ve genomik araştırma söz konusu olduğunda en sık sorulan sorunun cevaplarını burada bulabilirsiniz.
DNA'ya sonikasyon ne yapar?
Sonikasyon, mekanik kuvvetler oluşturan yüksek frekanslı ses dalgaları uygulayarak DNA'yı daha küçük parçalara ayırır ve DNA ipliklerinin rastgele noktalarda kırılmasına neden olur. Sonikasyon yoğunluğunu ayarlamak, sonraki işleme ve analiz gereksinimlerine bağlı olarak daha büyük veya daha küçük DNA parçaları oluşturmaya izin verir.
DNA parçalanması için sonikasyon protokolü nedir?
DNA parçalanması için tipik bir sonikasyon protokolü, bir dizi kısa patlama için bir tampon çözelti içinde DNA örneklerine ultrasonik dalgaların uygulanmasını ve ardından örnek ısınmasını önlemek için soğutma aralıklarının uygulanmasını içerir. Genlik, süre ve döngü sayısı gibi parametreler, numune tipine ve istenen parça boyutuna göre optimize edilir.
DNA kesme için sonikasyon nasıl çalışır?
DNA kesme için sonikasyon, ultrasonik dalgalar kullanarak DNA moleküllerine kontrollü mekanik kuvvetler uygulanmasını içerir. Bu kuvvetler, DNA zincirlerini bir arada tutan hidrojen bağlarını ve diğer etkileşimleri bozarak, DNA'nın rastgele kırılmasına ve daha küçük parçalara ayrılmasına neden olur.
DNA örneklerini ne kadar süre sonikleştirmelisiniz?
DNA örnekleri için sonikasyon süresi, örnek hacmi, konsantrasyon ve istenen parça boyutu gibi faktörlere bağlıdır. Tipik olarak, sonikasyon, numunenin aşırı ısınmasını önlemek için soğutma aralıkları ile birkaç saniye ila birkaç dakika arasında değişen kısa patlamalar için gerçekleştirilir.
DNA izolasyonu için en iyi sonikatör nedir?
DNA izolasyonu için en iyi sonikatörün seçimi, numune hacmi, verim ve istenen parça boyutu gibi faktörlere bağlıdır. Bazı popüler seçenekler arasında Hielscher UIP400MTP plaka sonikatörü, VialTweeter, CupHorn ve ultrasonik prob UP100H bulunur. Bu sonikatörler, sonikasyon parametreleri üzerinde hassas kontrol sunar ve araştırma laboratuvarlarında çeşitli DNA izolasyon uygulamaları için uygundur.
Genomik Nedir?
Genomik, genomların tüm yapısını, işlevlerini, evrimini, haritalanmasını ve modifikasyonunu anlamaya çalışan multidisipliner bir biyoloji dalıdır. Bir genom, bir organizmanın hem genlerini hem de karmaşık üç boyutlu organizasyonlarını içeren tüm DNA'yı kapsar. Bireysel genlere ve kalıtım modellerine odaklanan genetiğin aksine, genomik, bir organizma içindeki tüm genleri kapsamlı bir şekilde karakterize etmeyi ve ölçmeyi, etkileşimlerini ve bir bütün olarak organizma üzerindeki etkilerini açıklamayı amaçlar. Genler, enzimler ve haberci moleküller tarafından kolaylaştırılan proteinlerin sentezini yönlendirmede çok önemli bir rol oynar. Bu proteinler de organ ve dokuların yapısal bileşenlerini oluşturur, biyokimyasal süreçleri düzenler ve hücreden hücreye iletişimi kolaylaştırır. Genomik, genomların yapısını ve işlevlerini bir bütün olarak deşifre etmek için yüksek verimli DNA dizileme teknikleri ve biyoinformatik araçları kullanarak tüm genomların dizilenmesini ve analizini kapsar.
Genomik, bir organizmanın DNA dizisi, organizasyonu, işlevi ve varyasyonu dahil olmak üzere tüm genetik materyalinin incelenmesidir. Genlerin, etkileşimlerinin ve özellikler ve davranışlar üzerindeki etkilerinin analizini kapsar. Genomik araştırma, genomların yapısını ve işlevini ve ayrıca sağlık, hastalık, evrim ve diğer biyolojik süreçlerdeki rollerini anlamak için çeşitli teknikler ve yaklaşımlar içerir.
Genomik araştırma şunları amaçlar:
- Dizi Genomları: Bu, bir organizmanın DNA'sındaki nükleotidlerin (A, T, C ve G) sırasının belirlenmesini içerir. Bu, tüm genom veya belirli ilgi alanları olabilir.
- Genetik Varyasyonu Analiz Edin: Genomik araştırma, bireyler veya popülasyonlar arasındaki DNA dizilerindeki varyasyonları araştırır ve bu da hastalıkların, özelliklerin ve evrimsel süreçlerin genetik temeli hakkında içgörüler sağlayabilir.
- Fonksiyonel Genomik: Bu alan, genlerin nasıl işlev gördüğünü ve birbirleriyle ve çevre ile nasıl etkileşime girdiğini araştırır. Transkriptomik (gen ekspresyonunun incelenmesi), proteomik (proteinlerin incelenmesi) ve metabolomikleri (metabolitlerin incelenmesi) içerir.
- Karşılaştırmalı Genomik: Araştırmacılar, farklı türler arasındaki genomları karşılaştırarak evrimsel ilişkileri ortaya çıkarabilir, korunmuş bölgeleri belirleyebilir ve biyolojik çeşitliliğin genetik temelini anlayabilir.
- Tıbbi Genomik: Tıpta genomik araştırma, hastalıkların genetik temelini anlamaya, hastalık riskini tahmin etmeye ve kişiselleştirilmiş tedaviler ve müdahaleler geliştirmeye odaklanır.
Genomik araştırmalar, tıp, tarım, evrimsel biyoloji ve biyoteknoloji gibi alanlarda önemli ilerlemelere yol açmış, moleküler düzeyde yaşamı anlamamıza katkıda bulunmuş ve insan sağlığını ve refahını iyileştirmiştir.
Literatür / Referanslar
- 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.
- Doublier S., Riganti Ch., Voena C., Costamagna C., Aldieri E., Pescarmona G., Ghigo D., Bosia A. (2008): 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.
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.