Deney: M 1 POLİMERAZ ZİNCİR REAKSİYONU (PZR-PCR) VE RESTRİKSİYON PARÇA UZUNLUĞU POLİMORFİZMİ (RFLP) a) PCR yöntemi uygulaması b) RPLF sonuçları değerlendirilmesi I. Araç ve Gereç dNTP (deoksi Nükleotid Tri Fosfat; dATP, dCTP, dGTP, dTTP ) Dream Grien Taq Polimeraz Seti DNA primerleri Etil Alkol Restriksiyon Enzimi Otomatik Mikro Pipetler ve uçları Santrifüj ThermalCycler Vorteks II. Genel Bilgi ve Amaç II.1.PCR Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), in vitro olarak DNA çoğaltma metodudur. Reaksiyonlar farklı sıcaklıklardaki üç olayın döngüler halinde tekrarına dayanmaktadır. PCR ile DNA fragmentleri çoğaltılabilir ve çok küçük örneklerden analizler için yeterli miktarlar elde edilebilir. Gerekli olan materyaller: 1) kalıp DNA (genomik DNA); 2) iki tane tek iplikli sentetik DNA oligonükleotidi (primerler), PCR yapılmak istenen gen dizisini belirler; 3)deoksiribonükleotid trifosfat (dNTPs); 4) DNA polimeraz (Taq DNA pol.). PCR üç ana döngünün tekrarlarından meydana gelir: denatürasyon 94ºC’de çift iplikçikli DNA’nın ayrılması; annealing (eşleşme) 50-60ºC’de primerlerin kalıp DNA’ya bağlanmaları; extension (sentez) 72ºC’de, sınırlandırılmış olan bölgenin çoğaltılması II.2.RFLP Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analizi restriksiyon endonükleazların çift iplikli DNA’yı özel tanıma bölgelerinden kesmesi esasına dayanmaktadır. PCR ile çoğaltılan DNA bölgesi restriksiyon enziminin kesimine tabi tutulur. Oluşan DNA parçaları jel elektroforezi ile fragment büyüklüklerine göre ayrılırlar. DNA mutasyonları fragment sayısını değiştirir. Genomda kodlama yapan ve yapmayan bölgelerde restriksiyon enzim tanıma bölgelerinin dağılımı farklıdır. RFLP analizleri genetik hastalıkların bağlantı ve ilişki çalışmalarında kullanılmaktadır. Hastalıkla bağlantılı olduğu düşünülen gendeki RFLP’ler, allel frekansları bulunarak; ilgili mutasyon ve hastalık ilişkisini gösterebilmektedir. III. Yöntem ve Deneysel İşlem Kullanılacak PCR primer dizileri. İnsan örnekleri için PCR protokolü. İnsan PCR döngü protokolü. İnsan örnekleri restriksiyon enzim kesim protokolü. IV. Bulgular V. Tartışma ve Sorular 1-PCR yönteminde temel aşamaları anlatınız. 2-RFLP, tıp alanında uygulamalarını araştırınız. 3-Moleküler tıp hangi teknikleri kullanmaktadır? 4-Yöntemler hakkında “Pubmed” taraması yaptınız mı? (Bir örnek çalışma sunumu hazırlayınız) Kaynaklarınızı not ediniz: (Hazırlık için kullandığınız WEB adresleri dahil) Deney: M 2 AGAROZ JEL ELEKTROFOREZİ İLE DNA ANALİZİ a) Agaroz jel hazırlama b) DNA Elektroforezi sonuçlarının değerlendirilmesi I. Araç ve Gereç Agaroz Asetik Asit Borik Asit Etilendiamintetraasetikasit (EDTA) Etil Alkol Trisma Base DNA cetveli Agaroz Elektroforez Tankı Buzdolabı Dijital Fotoğraf makinesi Güç Kaynağı Karıştırıcı Mikrodalga Fırın Otomatik Mikro Pipetler ve uçları Santrifüj Terazi Transilluminator Vorteks II. Genel Bilgi ve Amaç II.1. JEL ELEKTROFOREZLERİ Elektroforetik teknikler makromoleküllerin karekterizasyonu ve saflık derecelerinin belirlenmesi amaçlı kullanılır. Temel prensibi DNA, RNA ve protein vb. moleküllerin üzerinde taşıdıkları net yükü kullanarak, elektrik alan içerisinde hareketlendirmektir. Sonuç olarak moleküller büyüklüklerine göre jelde sıralanırlar. Molekülün anoda mı (+ kutup) yoksa katoda mı (- kutup) doğru hareket edeceği molekül üzerindeki net yüke bağlıdır. Elektroforez tekniğinde tampon çözeltiler kullanılır. II.2. AGAROZ JEL ELEKTROFOREZİ Agaroz lineer bir polimer olup D-galaktoz ile L-galaktoz moleküllerinin glikosidik bağlarla birleşmesi sonucu oluşmuştur. Kullanılan agaroz polimerleri yaklaşık 880 adet galaktozdan oluşur. Agaroz saflık derecesi, erime sıcaklığını ve moleküllerini ayırma kapasitesini etkiler. Aşağıdaki faktörler DNA nın koşma hızını belirler: 1. DNA nın moleküler büyüklüğü 2. Agaroz konsantrasyonu 3. DNA’nın konformasyonu 4. Etidium bromür olup olmayışı 5. Uygulanan Voltaj. 6. Elektroforez tamponu II.3.Jel-Yükleme tamponları DNA örneğinin yoğunluğu artırılarak jel üzerindeki kuyucuklara homojen olarak yerleşmesi sağlanır. Yükleme tamponu içerisindeki brom fenol mavisi, örneklerinin koşma esnasında hangi noktaya kadar geldiklerini de tespit etme imkanı verir. III. Yöntem ve Deneysel İşlem 1. Jel tabağının kenarları uygun bir şekilde kapatılır. 2. Yeterli miktarda elektroforez çözeltisi hazırlanır. (1x TAE) 3. Gerekli miktarda agaroz tartılır. Tampon eklendikten sonra mikrodalga fırında veya elektrikli ısıtıcı üzerinde eriyene kadar beklenir. 4. Sıvı hale dönüşmüş çözeltinin sıcaklığı elle dokunulabilecek noktaya geldiğinde jel tabağına dökülür ve oda sıcaklığında yaklaşık 30 dk bırakılır. Kuyucukların oluşması için tarağın jel polimerize olmadan yerleştirilmesi gerekir. 5. Jel oluştuktan sonra tarak dikkatli bir şekilde çıkarılır ve yürütme tankına yerleştirilir. 6. DNA örnekleri yükleme tamponu ile karıştırılır ve bir DNA örneği bir kuyucuğa gelecek şekilde yüklenir. Sisteme akım verilerek koşu başlatılır. IV. Bulgular V. Tartışma ve Sorular 1-Elektroforez nedir? 2-Tıp alanında uygulamalarını araştırınız. 3-Yöntem hakkında “Pubmed” taraması yaptınız mı? (Bir örnek çalışma sunumu hazırlayınız) Kaynaklarınızı not ediniz: (Hazırlık için kullandığınız WEB adresleri dahil) Örnek: www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/gelelectrophoresis.html