Кіріспе
Ампликон – молекулалық биологияда амплификация немесе репликация процестерінің бастауы және/немесе нәтижесі болып табылатын ДНК немесе РНК бөлігі. Ол полимераза тізбектік реакция (ПТР) немесе лигаза тізбектік реакция (ЛТР) сияқты әр түрлі әдістер арқылы, сондай-ақ геннің дупликациясы арқылы табиғи жолмен жасанды түрде құрылуы мүмкін. Бұл контексте амплификация дегеніміз – генетикалық фрагмент немесе мақсатты тізбектің, атап айтқанда ампликонның бір немесе бірнеше көшірмесін жасау. Ампликон амплификация реакциясының өнімі болғандықтан, ол "ПТР өнімі" сияқты зертханада қолданылатын терминдермен бірдей мағынада қолданылады. Жасанды амплификация зерттеулерде, сот-медициналық сараптамада, медицинада адам дене қалдықтарын анықтау және адам шашынан генотиптерді бөліп алу үшін қолданылады. Осы контексте ампликон термині хромосомалық ДНК-ның бөлігін, оны кесіп алып, күшейтетін және геномның басқа бөлігіне енгізетін, сондай-ақ хромосомадан тыс ДНК фрагменті – "қос минуттық" жандарға сілтеме жасауы мүмкін, олардың әрқайсысы бір немесе бірнеше гендерден тұруы мүмкін. Бұл ампликонмен кодталған гендердің күшеюі, әдетте, осы гендердің транскрипциясын және олармен байланысты белоктардың мөлшерін арттырады.
In molecular biology, an amplicon is a piece of DNA or RNA that is the source and/or product of amplification or replication events. It can be formed artificially, using various methods including polymerase chain reactions (PCR) or ligase chain reactions (LCR), or naturally through gene duplication. In this context, amplification refers to the production of one or more copies of a genetic fragment or target sequence, specifically the amplicon. As it refers to the product of an amplification reaction, amplicon is used interchangeably with common laboratory terms, such as "PCR product." Artificial amplification is used in research, forensics, and medicine identification of human remains, and extracting genotypes from human hair. In this context the term amplicon can refer both to a section of chromosomal DNA that has been excised, amplified, and reinserted elsewhere in the genome, and to a fragment of extrachromosomal DNA known as a double minute, each of which can be composed of one or more genes. Amplification of the genes encoded by these amplicons generally increases transcription of those genes and ultimately the volume of associated proteins.
Құрылымы
Ампликондар, жалпы алғанда, тікелей қайталану (бастан құйрыққа дейін) немесе кері қайталану (бастан басқа немесе құйрықтан құйрыққа дейін) генетикалық тізбектер болып табылады және олар сызықтық немесе шеңберлік құрылымда болуы мүмкін. Шеңберлік ампликондар тұтас емес кері қайталанулардан тұрады, олар шеңберге біріктірілген, және олардың алдындағы сызықтық ампликондардан пайда болатыны болжанады. Жасанды күшейту кезінде ампликонның ұзындығы эксперименттік мақсаттармен анықталады.
Технология
Ампликондарды талдау ПТР сияқты күшейту әдістерінің дамуымен, сондай-ақ ДНК секвенирлеудің немесе жаңа буын секвенирлеудің арзан және жоғары өнімді технологияларының пайда болуымен мүмкін болды, мысалы, иондық жартылай өткізгіш секвенирлеу, бұл әзірлеушінің танымал бренді – Ion Torrent ретінде белгілі. Жаңа буын секвенирлеу сияқты ДНК секвенирлеу технологиялары геном биологиясы мен генетикада, оның ішінде қатерлі ісіктер генетикасы, филогенетикалық зерттеулер және адам генетикасы салаларында ампликондарды зерттеуге мүмкіндік берді. Мысалы, барлық бактериялар мен археялар геномының құрамында болатын және жоғары сақталатын 16S рРНК генін пайдалану арқылы бактерияларды ампликон тізбегін белгілі тізбектермен салыстыру арқылы таксономиялық тұрғыдан жіктеуге болады. Бұл саңырауқұлақтар әлемінде 18S рРНК генімен және ITS1 кодтамайтын аймағымен де ұқсас жұмыс істейді. Ампликонды күшейту үшін қолданылған тәсілге қарамастан, күшейтілген өнімді сандық бағалау үшін әлдебір техника қолданылуы керек. Әдетте, бұл техникалар тұтқындау және анықтау қадамдарын қамтиды, бірақ бұл қадамдардың қалай енгізілгені нақты сынаққа байланысты. Мысалдарға Amplicor HIV 1 Monitor Assay (RT PCR) жатады, ол плазмадағы ЖИТС-ті анықтауға қабілетті; HIV 1 QT (NASBA), ол ЖИТС РНК сегментін күшейту арқылы плазмадағы вирус жүктемесін өлшеуге қолданылады; және Chlamydia trachomatis инфекцияларын ажырату үшін гибридтеу қорғанысын пайдаланатын транскрипцияға негізделген күшейту. Alu элементінің ену орындары таңдалып, күшейтіліп, фрагмент мөлшері бойынша бағаланады. Жыныстық анықтама X хромосомасы үшін AluSTXa, Y хромосомасы үшін AluSTYa немесе қателік мүмкіндігін ескерілмейтін деңгейге дейін төмендету үшін AluSTXa және AluSTYa екеуі де қолданылады. Енгізілген хромосома гомологты аймақ күшейтілгенде үлкен фрагмент береді. Еркектерде екі ДНК ампликоны бар, ал әйелдерде тек бір ғана ампликон бар. Әдісті жүзеге асыруға арналған жиынтыққа локусты күшейтуге арналған праймерлер жұбы және, қажет болса, полимераза тізбектік реакция реагенттері кіреді. ЛКР туберкулезді диагностикалау үшін қолданылуы мүмкін. Б антигенін қамтитын тізбек төрт олигонуклеотидтік праймерлермен – сезімді тізбек үшін екеуі және антисезімді тізбек үшін екеуі таңдалады. Праймерлер бір-біріне жақын орналасып, екі тізбекті ДНК сегментін құрайды, ол бөлінгеннен кейін келесі репликация раундысы үшін нысана ретінде қызмет ете алады. Бұл жағдайда өнім микробөлшектік фермент иммуноанализі (MEIA) арқылы анықталады.