图 1 . 使用 SALSA MLPA Probemix P140 HBA (C1-0322) 分析 SALSA Binning DNA SD031-S01-0924 (约 50 ng) 的毛细管电泳图。图中标出了 136 nt 处的 Hb Contant Spring 突变 (HBA2:c.427T>C, p.*143Glnext*31) 特异性探针的位置。不同批次的 P140-C1 探针混合物的探针峰高可能有所不同。
将荧光标记 mOrange 插入到流行的 pLentiCrispr-V2 中,以创建包含嘌呤霉素选择和荧光标记的 pLentiCrispr-V2-mOrange (V2mO),使病毒产生和靶标转导可见。用该质粒和适当的向导 RNA (gRNA) 包装的慢病毒成功敲除了人胃癌细胞系中的 RhoA、Gli1 和 Gal3 基因。Cas9-gRNA 编辑效率可以直接从 Cas9-gRNA 转导细胞中 gRNA 区域周围的短聚合酶链反应产物的 Sanger 电泳图来估计。必须对转导的靶细胞池进行单克隆以建立稳定的敲除克隆。仅当 gRNA 结合的 cDNA 被三个核苷酸修饰而氨基酸序列保持不变时,才能成功将野生型(RhoA 和 Gal3)和突变型(RhoA.Y42C)基因拯救到敲除细胞中。在 Gal3 基因中观察到严格的靶向 CRISPR/Cas9 编辑,但在 RhoA 基因中未观察到,因为 RhoA.Y42C 已经在 gRNA5 结合位点出现核苷酸变化。总之,我们改进的策略增加了这些优势:在流行的慢病毒系统中添加可视化标记、监测慢病毒的生产和转导效率、通过荧光激活细胞分选在靶细胞中分选 Cas9+ 细胞、通过 gRNA 结合位点周围的短 PCR 电泳图直接估计靶细胞池的基因编辑效率、以及在敲除细胞中成功拯救野生型和突变型基因,通过修饰 cDNA 克服 Cas9 编辑。
Lapizco-Encinas实验室的重点是开发微观电动方法,用于快速分析,分离和纯化微生物。最近发表在“基于绝缘体的电动器系统中的细胞和微粒分离”中发表的工作,结合了数学建模和实验,通过利用其介电特性的差异,将三种单细胞器官ISM的三种不同的二元混合物分开。该方法用于成功地分离微生物,这些微生物在生物领域(原核蛋白酶与真核生物)和大小中都不同。所有分离都产生了良好的电泳图,实验结果与建模一致。
图表列表 图 1.1:限制性酶的发现时间表及一般历史里程碑……………………………………………………………………………………………………… 2 图 1.2:中心法则图…………………………………………………………………… 4 图 1.3:不同类型的限制性酶;ZFN 和 TALEN 序列特异性分别与特定三联体或有限特定 bp 序列有关。粉红色高亮表示所示限制性酶或内切酶的结合位点。粗线表示切割位点………………………………………………………… 5 图 1.4:CRISPR-Cas9 系统的功能组件(Bortesi, L. 和 Fischer, R.,2014 年)。面板 (a) 显示了 Cas9 正常发挥功能所必需的各个 RNA 组件。图 (b) 显示 RNA 成分连接在一起形成 sgRNA 序列。……………………………………………………………………...… 8 图 3.1:设计引物的 Lambda DNA 凝胶电泳(目标大小 1000bp)。孔 1 显示大小标准(以“M 表示),孔 2 和 3 显示成功 PCR …………………………………………………………………………………..... 20 图 3.2:基于 Origene 的 CRISPR-Cas9 方案的凝胶电泳。含有梯状物的孔标记为“L”。含有未切割的 PCR 产物储备孔标记为“P”。标签 2/3、1X 和 4X 表示反应中使用的 DNA 浓度。标准浓度为 1X。孔 2-4、6-8、10-12、14-16、18 和 19 显示 CRISPR/Cas9 反应产物 .……………………………….…….….… 21 图 3.3:基于 Origene 的改良版 CRISPR-Cas9 方案的凝胶电泳图,其中模板 DNA 浓度和 Cas9 试剂浓度均增加。含有梯度的孔标记为“L”。含有未切割的 PCR 产物原料孔标记为“P”。孔 3-6、7、8、10-13、14 和 15 含有 CRISPR/Cas9 反应产物。所有反应均含有 10uL 模板 DNA .…………………………………………………..……………………..……...…. 22 图 3.4:基于 IDT 的改良版 CRISPR-Cas9 方案的凝胶电泳图。含有梯状物的孔标有“L”。含有未切割的 PCR 原液产物的孔标有“P”。孔 2 不含任何产物。孔 3-6、7-10 和 11-14 含有 CRISPR/Cas9 反应产物。所有反应均含有 tracrRNA。孔 11-14 含有 3 倍量(uL)的模板 DNA……… ...
图 2 LDMS 预浓缩/分离过程机理以及 LDMS-CE-TOF/MS 和 TQ/MS 的分析结果。 (a) 通过扫描和 AFMC 对样品溶液中的 DXd 进行预浓缩。 由于双堆积机制,DXd 被精确聚焦并与生物基质分离。 (b) 普通 CE-TQ/MS(未经任何预浓缩,1 μ M DXd)和 LDMS-CE-TQ/MS(1 nM)的提取离子电泳图;灵敏度提高了 1000 倍。 (c) 对与小鼠肝匀浆混合的 10 nM DXd 和 10 nM MMAE 进行 LDMS-CE-TOF/MS 分析。 DXd 和 MMAE 成功聚焦并与代谢物分离。 (d) LDMS-CE-TQ/MS 分析后的峰面积校准曲线。 R 2 超过 0.999,LOQ 为 420 fM(420 zmol,S/N = 10)。(e)2 pM DXd 与 100 pM DXd- d 5 和小鼠肝匀浆混合的 LDMS-CE-TQ/MS 分析。成功检测到 DXd,峰面积 RSD 为 7.1%,定量准确度为 110%。
所有培养生物体中都会自发出现突变和重组等遗传变异。虽然可以通过选择或反选择来识别非中性突变,但在异质群体中识别中性突变通常需要昂贵且耗时的方法,例如定量或液滴聚合酶链反应和高通量测序。在不断变化的环境条件下,中性突变甚至可能成为主导,从而强制进行暂时选择或反选择。我们提出了一种新方法,我们称之为 qSanger,使用来自混合 Sanger 测序读数的对齐电泳图峰的振幅比来量化 DNA。表达增强型绿色荧光蛋白和 mCherry 荧光标记的质粒用于通过定量聚合酶链反应和荧光定量在体外和共转化大肠杆菌中验证 qSanger。我们表明,qSanger 允许从混合 Sanger 测序读数中量化遗传变异,包括单碱基天然多态性或从头突变,与标准方法相比,大大减少了劳动力和成本。
本演示深入探讨 DNA 分析领域,涵盖 DNA 结构、犯罪现场 DNA 收集、家族 DNA 匹配和德克萨斯州有关 DNA 的法律等主题。内容还包括实验室环境中的 DNA 匹配过程信息,包括 DNA 指纹识别、提取、PCR、STR、电泳和电泳图。为了使学习体验更具吸引力,演示在每张幻灯片旁边都加入了有趣的 GIF,并介绍了涉及 DNA 的真实案例研究。**使用 STR 进行 DNA 分析**在此活动中,您将深入了解 DNA 分析以及如何将其应用于解决各种案例。您可能会惊讶于您在课堂上获得的知识如何具有实际应用!图 1 中的 STR 序列由 GATAGATAGATAGATAGATAGATA 表示。然而,由于大重复的复杂性,科学家使用一种简写符号,其中重复单元放在括号中,下标表示其重复的次数。例如,STR 序列将表示为 [GATA]6。 DNA 分析或基因指纹分析涉及分析同一物种内个体之间的 DNA 变异,以确定独特特征。该过程有多种应用,包括法医学、亲子鉴定、历史调查以及识别事故和灾难的受害者。大多数个体的遗传物质几乎相同,但确实存在差异,特别是在基因组的非编码区域。这些变异不太可能影响个体的表型,因此更适合进行 DNA 分析。该过程使用一种称为短串联重复序列 (STR) 的 DNA 变异类别。STR 由在整个基因组的不同位置重复多次的碱基单元组成。每个 STR 都有多个等位基因或变体,由存在的重复单元数或序列长度定义。STR 周围的侧翼区域也很重要,因为它们使遗传学家能够使用聚合酶链反应 (PCR) 扩增分离 STR。DNA 分析基础知识 同一物种中的大多数人,包括人类,都有几乎相同的 DNA 序列。然而,整个基因组的特定位置会发生轻微的变化,从而可以进行个体识别。这些基因差异可用于 DNA 分析,以区分不同个体。该技术在法医学、亲子鉴定、历史调查以及事故或灾难受害者识别方面具有实际应用。