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ADN mitocondrial que arranja em seqüência a ferramenta actualizado

as ferramentas do laboratório da Alto-tecnologia, como computadores, são frequentemente actualizados publicamente porque suas capacidades analíticas expandem. Na introdução de setembro do jornal de diagnósticos moleculars, os concessionários de NIH relatam que desenvolveram uma segunda geração “laboratório em um chip de silicone” chamado o MitoChip v2.0 que pela primeira vez arranja em seqüência ràpida e confiantemente todo o ADN mitocondrial.

As mitocôndria, os organelles da produção de energia que põem nossas pilhas, são originais porque são equipadas com suas próprias instruções genéticas distintas do ADN armazenado no núcleo de pilha.

Os autores dizem que sua microplaqueta da completo-seqüência será uma ferramenta chave na pesquisa de aceleração sobre o ADN mitocondrial, uma área de crescimento do interesse científico. Este interesse provem dos dados que sugerem que as variações e/ou as mutações da seqüência natural no ADN mitocondrial de cada pessoa poderiam ser biològica informativas nos campos tão diversos quanto diagnósticos do cancro, gerontologia, e o forense criminoso.

De acordo com o Dr. Joseph Califano, um cientista na Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins em Baltimore e autor superior no papel, o MitoChip v2.0 mostrou sensibilidade das mãos do seu grupo na melhor que seu antecessor para arranjar em seqüência variações em amostras principal e de pescoço do cancro. O v2.0 igualmente detectou quase três dúzia variações no D-laço da não-codificação, considerado por muito tempo ser arranjar em seqüência nenhum - homem - aterre e que o MitoChip original não incluiu.

“Neste momento, nós não prevemos um MitoChip v3.0,” disse Califano, cuja a pesquisa foi apoiada pelo instituto nacional do NIH da pesquisa dental e Craniofacial. “O v2.0 é uma ferramenta muito boa que nós igualmente pusemos 500 dos haplotypes os mais comuns - ou são agrupados testes padrões de variações conhecidas do ADN - depositados na base de dados pública mitocondrial.”

As mitocôndria são oblongas, rosca-como as estruturas dispersadas durante todo o citoplasma da pilha. As centenas aos milhares de mitocôndria existem em cada pilha humana, ocupando até um quarto de seu citoplasma. Descrito às vezes informal como “centrais eléctricas celulares,” as mitocôndria convertem materiais orgânicos no ATP, a moeda da energia da pilha e sem que vida cessaria.

A partir dos anos 20, os cientistas descobriram indícios que as mitocôndria puderam jogar um papel em causar o cancro. Mas como o outro ADN no núcleo de pilha, os cientistas faltaram as ferramentas necessários da pesquisa durante todo a maioria do século XX para estudar sistematicamente a composição quimica do genoma mitocondrial, ou o grupo completo de genes, e de sua associação à doença humana.

No princípio dos anos 80, os cientistas em Inglaterra executaram o repto então-Hercúleo de arranjar em seqüência o genoma mitocondrial humano completo. O genoma consistiu em 16.568 pares baixos, ou em unidades, de ADN e codificou 37 genes contíguos.

Em 1996, a nova tecnologia trouxe a oportunidade nova. Os cientistas com a empresa Affymetrix em Santa Clara, Califórnia desenvolveram o primeiro microarray arranjando em seqüência mitocondrial. Aproximadamente o tamanho de um quarto, o chip de silicone tinha-lhe recozido litogràfica até 135.000 curtos, os bits postos da seqüência do ADN que, colectivamente, mediram a maioria de uma única costa do ADN mitocondrial.

A microplaqueta explorou o facto de que o ADN existe naturalmente como uma molécula dobro-encalhada. Recolhendo o ADN mitocondrial e quebrando o em bits curtos, único-encalhados, os cientistas mostraram que cada bit se emparelharia, ou se cruzaria, com sua seqüência complementar posta na microplaqueta. Pela analogia bruta, cada bit é como um ímã original esse varas a sua imagem invertida.

Mas se o ADN extraído contem mutações ou outras variações da seqüência de consenso padrão recozida à microplaqueta, os bits com aquelas mudanças pareceriam anormais aos programas de software informático especialmente projetados que leram a microplaqueta. Os programas de software lerão não somente a identidade das bases previstas do ADN em um processo chamado “base que chama” mas daquelas das variações.

A microplaqueta de Affymatrix permitiu laboratórios ao resequence o genoma mitocondrial muito mais rapidamente do que as estratégias manuais e automatizadas tradicionais. Apenas como importante, como um iPod para o melómano, a microplaqueta servida como a plataforma tecnologico larga para que os laboratórios personalizem as disposições afinadas mais a seus interesses da pesquisa.

Em 2004, o Dr. Anirban Maitra e seus colegas em Johns Hopkins fizeram exactamente aquele com o MitoChip v1.0. Além do que as inovações técnicas do âmago que melhoraram vastamente a taxa e a velocidade da microplaqueta, o v1.0 marcou o primeiro microarray resequencing mitocondrial projetado como uma ferramenta potencial da selecção para o cancro. “Com ADN mitocondrial, há uma vantagem em massa,” disse o Dr. Anirban Maitra, um autor no papel deste mês cuja a pesquisa é apoiada pelo instituto nacional para o cancro do NIH. “Visto que o ADN nuclear contem apenas duas cópias de cada gene, há literalmente umas centenas de mitocôndria na maioria de pilhas. Se você está seleccionando a saliva ou outros líquidos corporais com um número limitado de pilhas para analisar, o ADN mitocondrial dá-o mais ao trabalho com e a uma possibilidade melhor de detectar as mutações que puderam ser associadas com um cancro se tornando.”

O Dr. Maitra disse que apesar dos 96 por cento do Mitochip original a taxa de êxito que atribui a base chama, lá foi o espaço para melhoramentos. Conduzido pelo afastamento cilindro/rolo. Shaoyu Zhou e Keyaunoosh Kassauei, o grupo de Hopkins cobbled junto o MitoChip v2.0 relatado no jornal deste mês de diagnósticos moleculars. Rendeu essencialmente a mesma taxa de êxito do base-atendimento que seu antecessor, mostrou-a perto da reprodutibilidade perfeita em experiências replicate, e detectou-a mais variações do que a microplaqueta da primeiro-geração.

Como uma prova do princípio, o Mitochip v2.0 igualmente detectou 31 variações no D-laço da não-codificação de 14 cabeça e de amostras do tumor do pescoço. Foram incluídas neste registro diversas mutações que são possivelmente informativas da doença.

“A coisa interessante real não é ninguém pôde estudar muito bem estas alterações do D-laço,” disse que Califano “elas ocorre claramente em pilhas do tumor, e há algum tipo de processo de selecção para elas. Mas seu significado funcional foi duro de saber. Agora, você pode arranjar em seqüência o laço de D tão prontamente e começar a olhar mais duramente para associações em determinados cancros.”