DNA chips techlnology and microarray
1. DNA chip सिलिकॉन काच की पतली पट्टियां होती है जिन पर अनेकों अल्पन्यूक्लियोटाइड संश्लेषित तथा अबद्ध होते हैं। Oligonucliotide की संख्या 300000 से 1000000 से भी अधिक प्रति वर्ग सेंटीमीटर होती है।
2. Oligonucliotide का संश्लेषण सीधे सिलिकॉन पट्टी पर पूर्ण निर्धारित स्थलों पर की जाती है प्रत्येक Oligonucliotide का क्षारक sequence एक भिन्न जीन का क्षारक क्रम होता है।
3. अतः जिन जिनो के लिए डीएनए chip बनना है । उनका चारा कम ज्ञात होना चाहिए।
4. Oligonucliotide synthesis के लिए दो तकनीकों , photolithography एवं ठोस अवस्था DNA synthesis का उपयोग किया जाता है।
5. DNA chip को नियमित तापमान वाले संकरण chamber के ऊपर इस प्रकार रखते हैं जिससे कि chip के oligonucliotide संकरण chamber मे रखे गए cDNA के मिश्रण में डूब जाए।
6. यह cDNA preparation fluoresence चिन्नहक युक्त होता है। oligonucliotide का cDNA के साथ पूरक युग्मन होने दिया जाता है।
7. Hybridizetion के परिणाम ज्ञात करने के लिए लेसर किरणों से उत्तेजन किया जाता हैं। और flurocense detection किया जाता हैं।
8. Fluorocense के आधार पर Hybridizetion करने वाले oligonucliotide(= जीनों ) की पहचान कर ली जाती हैं, और संकरण की तीव्रता भी ज्ञात कर सकते है, DNA chip microarray के उपयोगी विकल्प है।
Applications of microarray and DNA chip - 1. इनके उपयोग से किसी जीव में जीनो की अभिव्यक्ति के पैटर्न पर development की अवस्था, उत्तक का प्रकार वातावरण की दशाओं आदि का प्रभाव ज्ञात करते हैं। सबसे पहले microarray का उपयोग खमीर ( yeast ) मे किया गया था। Yeast के जीनोमा में उपस्थित 6,000 जीने में से प्रत्येक को क्लोन करके उसकी प्रतियो को एक कांच की स्लाइड पर 80 × 80 बिंदुओ के क्रम में निशचालित ( immobilize ) किया गया। इस microarray का उपयोग विभिन्न दशाओं में yeast में अभिव्यक्त हो रहे जीनो को पहचानने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए yeast की कुछ कोशिकाओं के स्पष्ट दशाओं ( वातावरण 1 ) में तथा कुछ अन्य की लवण प्रतिबल Salt stress ( वातावरण 2 ) की दशा में कल्चर करते है। इन दोनो culture से MRNA विलमित करके उससे cDNA का संश्लेषण करते है। ये cDNA प्रदिप्तिशील अणुओ से चीनहित किए जाते है। इन दोनो cDNA preparation का उपरोक्त microarrays से संकरण करने देते है। और संकरण करने वाले जीनो को काले रंग के रूप मे दर्शाया गया है। दोनो cultures मे अभिव्यक्त होने वाले जीनो की तुलना करने पर लवण प्रतिबल ( salt stress) की response मे अभिव्यक्त होने वाले जीनो की पहचान की जा सकती है।
2. एक साथ नियमित ( caregulated ) जीनो के सर्वनिष्ट ( comman ) नियामक अवयवों ( regulatory elements ) की पहचान की जा सकती है।
3. DNA chips को SNPs ( single nucleotide polymorphism) के संसूचन (detection ) एवं उनके विश्लेषण के लिए कर सकते है। इन chips को SNP Chip कहते है।
4. DNA Chips के उपयोग से आनुवनशिक रोगो का निदान ( diagnosis ) किया जा सकता है। कुछ रोगो , जैसे सिस्टिक , fibrosis , जीन BRCI के उत्परिवर्ती एलिलो के कारण उत्पन्न स्तन कैंसर आदि के निदान के लिए DNA chips का उपयोग हों रहा है।
Advantages of microarray / DNA chips -
1. इनके उपयोग से परीक्षणों के परिणाम बहुत शीघ्र प्राप्त होते हैं। और ये परीक्षण अत्यन्त संवेदनशील होते हैं।
2. जीव के जिनोम में उपस्थित जीनों का एक साथ अध्ययन किया जा सकता है।
3. इनके उपयोग से अभिव्यक्त होने वाले जिनो की अभिव्यक्ति का स्तर भी ज्ञात किया जा सकता है।
4. विभिन्न cDNA किरणों को अलग-अलग प्रदिप्तिशील अणुओं को चिन्हित करने पर उनका एक ही microarray DNA chips के उपयोग से एक साथ अध्ययन किया जा सकता है।
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