Nick-translatie en primerverlenging zijn twee belangrijke technieken die worden uitgevoerd in de moleculaire biologie. Het belangrijkste verschil tussen nick-vertaling en primerverlenging is dat nick-translatieproces produceert gelabelde probes voor andere hybridisatietechnieken terwijl primerverlengingsmethode identificeert een specifieke RNA-sequentie van een mengsel en onthult informatie over de expressie van mRNA. Beide technieken zijn van groot belang en worden routinematig uitgevoerd in moleculaire onderzoekslaboratoria.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Nick Translation
3. Wat is een primerverlenging
4. Side-by-side vergelijking - Nick Translation vs Primer Extension
5. Samenvatting
Nick-translatie is een belangrijke techniek die wordt gebruikt om gelabelde probes te prepareren voor verschillende moleculair-biologische technieken zoals blotting, in situ hybridisatie, fluorescent in situ hybridisatie etc. Het is een in vitro methode van DNA-labeling. DNA-probes worden gebruikt om specifieke DNA- of RNA-sequenties te identificeren. Met behulp van een gemerkte probe kunnen specifieke fragmenten worden gemerkt of gevisualiseerd uit een complex mengsel van nucleïnezuur. Daarom worden gelabelde probes bereid met behulp van verschillende technieken om voor verschillende technieken te worden gebruikt. Nick-translatie is een dergelijke methode die gelabelde probes produceert met behulp van DNase 1 en DNA polymerase 1 enzymen.
Het nick-translatieproces begint met DNase 1-enzymactiviteit. DNase 1 introduceert inkepingen in de fosfaatruggengraat van dubbelstrengig DNA door fosfodiesterbindingen tussen nucleotiden te splitsen. Zodra de inkeping is gecreëerd, zal een vrije 3'-OH-groep van het nucleotide worden opgeleverd en zal DNA-polymerase 1-enzym daarop inwerken. 5 'naar 3' exonuclease-activiteit van DNA-polymerase 1 verwijdert nucleotiden van de inkeping naar de 3'-richting van de DNA-streng. Tegelijkertijd werkt de polymeraseactiviteit van DNA-polymerase 1 enzym en voegt nucleotiden toe om de verwijderde nucleotiden te vervangen. Als de nucleotiden werden gelabeld, zal de vervanging plaatsvinden door de gelabelde nucleotiden en zal het DNA worden gemarkeerd voor identificatie. Dit nieuw gesynthetiseerde gemerkte DNA kan worden gebruikt als probes in verschillende hybridisatiereacties in Molecular Biology.
Figuur 01: Nick-vertaalproces
Primerverlenging is een techniek die wordt gebruikt om specifieke RNA-sequenties uit een RNA-mengsel te vinden en het 5'-uiteinde van het mRNA-transcript te lokaliseren. Het wordt ook gebruikt om de structuur van RNA en expressie te bestuderen. De primerverlengingsmethode wordt uitgevoerd met gelabelde primers of met gelabelde nucleotiden. Als gelabelde primers worden gebruikt, sluit dit de noodzaak uit van het labelen van de nucleotiden die worden gebruikt voor de synthese van cDNA. Er zijn verschillende stappen in deze techniek. Het begint met de extractie van RNA uit het monster. Vervolgens wordt een gemerkte oligonucleotide primer aan het mengsel toegevoegd samen met de noodzakelijke ingrediënten om cDNA van een specifieke RNA-sequentie te synthetiseren. Primer gloeit met de complementaire sequentie van het mengsel. Gebruikmakend van de primer-annealed sequentie als het matrijs, synthetiseert het enzym reverse transcriptase het complementaire DNA (cDNA) van de RNA-sequentie. Primer-annealing en reverse-transcriptie treden alleen op wanneer de specifieke RNA-sequentie in het monster aanwezig is. Uiteindelijk, wanneer denaturerende gelelektroforese wordt uitgevoerd, kan de grootte van de RNA-sequentie worden bepaald. Het is ook gemakkelijk om de +1-base van de mRNA-sequentie (transcriptiestartplaats) te vinden door de primerverlengingsmethode. De hoeveelheid mRNA die in het monster aanwezig is, kan met deze methode worden gekwantificeerd als overmatige primer wordt gebruikt.
Figuur 02: Primerverlenging
Nick Translation vs Primer Extension | |
Nick-translatie is een proces dat gelabelde DNA-probes creëert voor verschillende hybridisatiereacties. | Primerverlenging is een techniek die wordt gebruikt om specifiek RNA te vinden of om genexpressie te bestuderen. |
Enzymen gebruikt | |
DNase 1 en DNA-polymerase-enzymen worden gebruikt. | Het reverse transcriptase-enzym wordt gebruikt. |
Belang | |
Nick-translatie vergemakkelijkt het markeren van specifieke DNA-sequenties. | Primerverlenging maakt detectie mogelijk van specifieke mRNA-sequentiegrootte en de hoeveelheid die in het monster aanwezig is. |
Nick-translatie is een methode die wordt gebruikt om gelabelde probes te synthetiseren op basis van de activiteiten van DNase 1 en E coli DNA-polymerase 1-enzymen. Het is een in vitro methode toegepast in de laboratoria voorafgaand aan verschillende hybridisatietechnieken. Tijdens de nick-translatie verwijdert de 5'-3'-exonuclease-activiteit van DNA-polymerase 1 nucleotiden voor de nick- en polymeraseactiviteit van DNA-polymerase 1 de verwijderde nucleotiden door gemerkte nucleotiden achter de nick. Primerverlenging is een methode die wordt gebruikt om een specifiek RNA-transcript uit een mengsel te detecteren en de grootte en de hoeveelheid van het RNA-belang te kwantificeren. Dit is het verschil tussen nick-vertaling en primerverlenging.
Referenties
1. Reid, Alex. "Nick Translation." Springer. N.p., n.d. Web. 18 april 2017
2. "Primerverlenging." Nationale diagnose. N.p., n.d. Web. 19 april 2017
3. Kuo, M. T. en W. Plunkett. "Nick-vertaling van metafase chromosomen: in vitro labeling van nuclease-hypersensitieve regio's in chromosomen." Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika. U.S. National Library of Medicine, februari 1985. Web. 19 april 2017
4. Raymond et al. "Eenvoudige, kwantitatieve primer-extensie PCR-test voor directe monitoring van microRNA's en kortstrekkende RNA's." RNA. Copyright 2005 door RNA Society, november 2005. Web. 19 april 2017
Afbeelding met dank aan:
1. "Primer Extension Assay" door Jjnmmnjj - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia