Sygnalizatory molekularne
Tak jak latarnia morska emituje promień prowadzący, aby bezpiecznie nawigować statki przez zdradliwe wody, tak Molecular Beacon rzuca fluorescencyjną poświatę, sygnalizując dokładną lokalizację docelowych kwasów nukleinowych pośród oceanu genomu.
Czym są beacony molekularne?
Beacony molekularne są rodzajem sondy oligonukleotydowej (krótkie jednoniciowe sekwencje kwasu nukleinowego o długości 30-50 zasad) stosowanej w badaniach z zakresu biologii molekularnej i genetyki. Są one zaprojektowane tak, aby miały unikalną sekwencję otoczoną pośrednimi powtórzeniami, tak aby powstała struktura pętli macierzystej, umożliwiająca utrzymanie końców 5′ i 3′ w pobliżu. Sondy Molecular Beacon fluoryzują po hybrydyzacji z komplementarną sekwencją docelową. Te sondy strukturalne są wysoce czułe, specyficzne dla sekwencji i są wykorzystywane do wykrywania sekwencji w qPCR w badaniach in vitro. Beacony są przydatne do PCR w czasie rzeczywistym (rtPCR), wykrywania specyficznych sekwencji kwasów nukleinowych i monitorowania ekspresji genów ze względu na ich wysoką specyficzność i czułość.1,2
JAK DZIAŁAJĄ CZUJNIKI MOLEKULARNE?
Sonda Molecular Beacon jest jednoniciową, dwuskładnikową, znakowaną fluorescencyjnie sondą utrzymywaną w konformacji pętli spinki do włosów (najczęściej od 20 do 25 nt) przez komplementarne sekwencje macierzyste (około 4 do 6 nt) na obu końcach sondy. Końce 5' i 3' sondy zawierają odpowiednio cząsteczkę reporterową i wygaszającą. Pętla jest jednoniciową sekwencją DNA komplementarną do sekwencji docelowej. Bliskość reportera (fluoroforu lub barwnika fluorescencyjnego) i wygaszacza powoduje wygaszenie naturalnej emisji fluorescencji reportera poprzez przeniesienie energii. Strukturę i mechanizm działania sondy molekularnej przedstawiono poniżej (rysunek 1).
Projekt i działanie sondy molekularnej
- Sondy molekularne składają się z czterech zasadniczych części: pętli, trzonu, wygaszacza i reportera.
- Regiony łodygi i pętli Molecular Beacon tworzą stabilną strukturę spinki do włosów, łącząc fluorofor i wygaszacz w bliskiej odległości. Ta bliskość powoduje, że wygaszacz pochłania fluorescencję emitowaną przez fluorofor, skutecznie tłumiąc sygnał.
- Kiedy Molecular Beacon napotyka komplementarną sekwencję docelową, struktura pętli spinki do włosów otwiera się i oddziela 5'-końcowy reporter od 3'-końcowego wygaszacza. Ponieważ wygaszacz nie znajduje się już w pobliżu reportera, fluorescencja reportera nie jest już wygaszana, co umożliwia emisję fluorescencji.Intensywność sygnału fluorescencji jest wprost proporcjonalna do ilości docelowego kwasu nukleinowego obecnego w próbce.
- W PCR w czasie rzeczywistym, po dodaniu przed amplifikacją, Molecular Beacons ulegają przerwaniu parowania zasad w łodydze. Pozwala to sondzie na hybrydyzację z komplementarnym celem po denaturacji, która oddziela barwnik reporterowy i wygaszacz, indukując w ten sposób fluorescencję barwnika reporterowego.
Rysunek 1.Jak działają sygnalizatory molekularne. Niezwiązany beacon jest w konfiguracji spinki do włosów z wygaszoną fluorescencją (lewa grafika). Gdy beacon zwiąże się z docelowym odcinkiem DNA, wygaszacz i reporter zostają przestrzennie rozdzielone, a sygnał zostaje uwolniony (grafika po prawej).
Zastosowania sygnalizatorów molekularnych
- Wykrywanie SSNP
- Rozróżnianie alleli
- Wykrywanie patogenów
- Multipleksowanie
- Określanie ilościowe obciążenia wirusem
- Analiza ekspresji genów
- Określanie kopii genów
- Genotypowanie punktu końcowego
- Wykrywanie lub kwantyfikacja in vitro
Korzyści ze stosowania sygnalizatorów molekularnych
Wysoka specyficzność i czułość
Beacony molekularne mogą rozróżniać sekwencje różniące się pojedynczym nukleotydem, umożliwiając precyzyjne wykrywanie określonych sekwencji kwasów nukleinowych.
Możliwości wykrywania w czasie rzeczywistym
Czujniki molekularne umożliwiają monitorowanie amplifikacji PCR w czasie rzeczywistym, umożliwiając badaczom śledzenie postępu reakcji w trakcie jej trwania.
Zmniejszony sygnał tła
Struktura pętli macierzystej utrzymuje fluorofor i wygaszacz w bliskiej odległości, zmniejszając fluorescencję tła i zwiększając stosunek sygnału do szumu, gdy sekwencja docelowa jest nieobecna.
Wszechstronność
Sygnały molekularne mogą być zaprojektowane tak, aby celować w różne sekwencje, dzięki czemu są przydatne w szerokim zakresie zastosowań, w tym w badaniach ekspresji genów, wykrywaniu mutacji i monitorowaniu obciążenia wirusem.
Nieinwazyjne wykrywanie
Beleczki molekularne mogą być stosowane w żywych komórkach do wykrywania i wizualizacji obecności określonych cząsteczek RNA bez zakłócania procesów komórkowych.
Możliwość multipleksowania
Różne sygnalizatory molekularne mogą być znakowane różnymi fluoroforami, umożliwiając jednoczesne wykrywanie wielu celów w jednej reakcji.
Profilowanie SNP
Molekularne sygnały nawigacyjne są idealne do profilowania polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (SNP) ze względu na ich wysoką specyficzność i zdolność do rozróżniania sekwencji różniących się pojedynczym nukleotydem. Ich unikalna konstrukcja umożliwia jednoczesne wykrywanie wielu SNP w pojedynczej reakcji, zwiększając wydajność i przepustowość. Dodatkowo, Molecular Beacons mogą funkcjonować w żywych komórkach, umożliwiając nieinwazyjne monitorowanie ekspresji genów i mutacji w czasie rzeczywistym.3
ADD LOCKED NUCLEIC ACIDS TO YOUR BEACON PROBE
Zablokowane kwasy nukleinowe oferują szereg korzyści, gdy są używane w Molecular Beacons, zwiększając ich wydajność i użyteczność w różnych badaniach, diagnostyce i zastosowaniach przedklinicznych:
- Zwiększenie stabilności termicznej, powinowactwa wiązania i specyficzności hybrydyzacji.
- Uzyskanie większej dokładności w wykrywaniu SNP, rozróżnianiu alleli i kwantyfikacji lub wykrywaniu in vitro.
- Zmniejszenie sygnału tła dzięki zwiększonej stabilności i zmniejszeniu niespecyficznych interakcji.
- Uzyskanie łatwiejszych i bardziej czułych projektów sond dla problematycznych sekwencji docelowych.
- Odporność na nukleazy dla długoterminowych badań.
SIGMA-ALDRICH MOLECULAR BEACON Cechy produktu
- Ilości: 1, 3, 5 i 10 OD
- Oczyszczanie: HPLC
- Długości sekwencji: 15 - 40 zasad
- Kontrola jakości: 100% spektrometria masowa
- Format: Dostarczane na sucho w bursztynowych probówkach
- Dostępne formaty niestandardowe (normalizacje, specjalne płytki itp.)
Nasze sondy są dostarczane w formacie upraszczającym planowanie eksperymentów.
Gwarantowane zyski |
|---|
*Oszacowanie opiera się na 3 nmol lub 32 µg dla 1 OD i 200 nM w 25 µL reakcji (5,0 pmol/reakcja). Oszacowanie opiera się na średniej długości sekwencji wynoszącej 30 zasad.
Najczęściej stosowane kombinacje fluoroforów i wygaszaczy są wymienione poniżej:
Tabela właściwości widmowych |
|---|
Harmonogram wysyłki |
|---|
*Czas dostawy może być dłuższy ze względu na tranzyt międzynarodowy, opóźnienia w odprawie celnej itp. Duże projekty zostaną umieszczone w harmonogramie dostaw w oparciu o potrzeby projektu.
Referencje
Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.
Nie masz konta użytkownika?