DNA Chip
Wat is het?
De zogenaamde DNA-chip of DNA micro-array is een glaasje waarop met een robot duizenden specifieke stukjes DNA op een heel klein oppervlak worden geprint, elk op hun eigen bij de computer/ robot bekende plek. Je kunt op deze manier heel veel testen tegelijk uitvoeren.
Wat kun je ermee?
Genactiviteit bepalen
Met een microarray kun je meten welke genen in een bepaalde bacterie actief zijn en welke niet.. Zo past alle erfelijke informatie van 1 bacterie op een DNA-chip
Actieve genen zijn bezig met de transcriptie, het DNA wordt dan afgelezen door een enzym die een complementaire streng messenger RNA maakt uit nucleotiden (de basen met beginletters UCGA). Voor de bepaling wordt messenger RNA uit de te testen bacterie geïsoleerd.
Daarna wordt het mRNA door een enzym vertaald naar enkelstrengs DNA. Bij de vorming van dit DNA worden speciale nucleotiden (bouwstenen) gebruikt : ze zijn gemerkt zijn met een fluorescerende stof en zo ontstaat een fluorescerend stuk DNA. Deze fluorescerende stukjes DNA worden vervolgens aangebracht op de microarray, zodat ze via basenparing binden aan de complementaire stukjes DNA die daar op zitten. Op elk plekje van het plaatje wordt de fluorescentie automatisch afgelezen met een lasermicroscoop, en de gegevens worden opgeslagen in een computer. Hoe intenser de fluorescentie op een bepaald punt is, des te actiever het betreffende gen in de bacteriecel was.
Op deze manier kan allerlei onderzoek vergelijkend onderzoek gedaan worden en het DNA verantwoordelijke gen voor een bepaalde eigenschap/ activiteit vastgesteld worden. Heb je bijvoorbeeld een voor penicilline resistente bacterie, dan kun je het resistentiegen aan het werk zetten in medium met wat penicilline en als controle de bacterie kweken zonder dat antibioticum. Bij de eerste (met penicilline) laat je het uit het mRNA gevormde DNA rood verkleuren, en bij de controle (zonder penicilline) groen. Beide kleuren strengen laat je los op de chip (mat alle genen van de te onderzoeken bacterie). Na wassen en meten zijn er rood gekleurde plaatsen te zien op een bepaalde plaats en dus bij een bepaald gen waar nu dus van bekend is dat het verantwoordelijk is voor de resistentie. http://www.cs.wustl.edu/~jbuhler/research/array/
Identificatie van bacteriën, virussen en weefselcellen
Ook identificatie van meerdere virussen en bacteriën tegelijk is zo mogelijk. Voor elke te identificeren soort wordt een specifiek stuk DNA/gen op het plaatje gebracht en het overgeschreven en daarbij gekleurde DNA of RNA (van te onderzoeken materiaal) wordt op de micro array gebracht. Na wassen blijft alleen het complementaire DNA, als gekleurde strengen “plakken” en wordt gemeten om welke genen en zo welke bacterie of virus het gaat.
Met de nieuwe, volledig automatische technologie kunnen DNA-monsters in een paar uur getest worden op de aanwezigheid van duizenden verschillende DNA-volgordes. Het wordt ook gebruikt in de medische wetenschappen om weefselcellen en tumoren te typeren. Ook de oorzaak van een ziekte kan zo beter onderzocht worden.
Bronnen:
https://www.youtube.com/watch?v=pWk_zBpKt_w
http://www.kennislink.nl/publicaties/gen-activiteit-meten-met-dna-chip
http://www.vitens.nl/overvitens/organisatie/nieuws/Paginas/De-Hydrochip-test-betrouwbaar-en-snel-waterkwaliteit.aspx
Animatie :http://www.bio.davidson.edu/courses/genomics/chip/chipQ.html
Virtual lab:
http://learn.genetics.utah.edu/content/labs/microarray/