La reacción en cadena de la polimerasa, o PCR, amplifica un fragmento de ADN específico de una mezcla compleja.
Primero, la mezcla se calienta para separar las cadenas de ADN. Se añaden dos cebadores oligonucleotídicos específicos diferentes que son complementarios a tramos de secuencia corta a cada lado del fragmento deseado. Después de bajar la temperatura, los cebadores se hibridan con el ADN donde se unen específicamente a los extremos de la secuencia objetivo deseada. Se añaden una ADN polimerasa termoestable y nucleótidos trifosfatos.
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Estudio de caso: infección por Salmonella "Reparación de ADN, recombinación y manipulación"4/28/2020 Infección por Salmonella
Derivado de Case It: un proyecto apoyado por NSF en la Universidad de Wisconsin-River Falls (www.caseitproject.org) Antecedentes: Salmonella comprende un grupo de bacterias que pueden causar enfermedades digestivas en humanos. Pasan de las heces de personas o animales a otras personas u otros animales. Los serotipos de Salmonella Typhimurium y Enteritidis son los más comunes en los Estados Unidos. La bacteria Salmonella fue descubierta hace unos 100 años por Theobald Smith, quien trabajaba para Daniel Salmon, un destacado científico médico y epidemiológico a fines del siglo XIX. Esta clase de bacteria fue nombrada después por el Dr. Salmon. La salmonelosis es una infección con la bacteria Salmonella. La mayoría de las personas infectadas con Salmonella desarrollan diarrea, fiebre y calambres abdominales de 12 a 72 horas después de la infección. La enfermedad generalmente dura de 4 a 7 días, y la mayoría de las personas se recuperan sin tratamiento. Sin embargo, en algunas personas la diarrea puede ser tan grave que el paciente necesita ser hospitalizado. En estos pacientes, la infección por Salmonella puede extenderse desde los intestinos al torrente sanguíneo y luego a otros sitios del cuerpo y puede causar la muerte, a menos que la persona sea tratada de inmediato con antibióticos. Los ancianos, los bebés y las personas con un sistema inmunitario debilitado tienen más probabilidades de tener una enfermedad grave. [Fuente: sitio web del Centro para el Control de Enfermedades ]. Caso: Sarah, una niña de 6 años, ingresó en el hospital con antecedentes de fiebre, vómitos, dolor abdominal y diarrea durante 4 días. Las pruebas de laboratorio indican que su recuento de glóbulos blancos es elevado y que tiene una disfunción hepática leve. Un cultivo de heces tomado al ingreso produjo una barra Gram negativa que parecía ser Salmonella. Los cultivos de sangre, nasofaríngeos y orina fueron negativos. Sarah no tenía antecedentes de viajes al extranjero, y no había indicios de que hubiera ingerido ningún alimento sospechoso. Ningún otro miembro de la familia estaba enfermo. Sarah tiene una tortuga mascota, un deslizador de orejas rojas, del cual es la única cuidadora. Un espécimen de agua del tanque de la tortuga también produjo un cultivo de Salmonella. Para determinar si las bacterias aisladas del tanque de la tortuga y de Sarah eran las mismas, se aisló el ADN genómico de cada una de las muestras bacterianas. Resultados de la prueba de PCR:Enfermedad de HuntingtonDerivado de Case It: un proyecto apoyado por NSF en la Universidad de Wisconsin-River Falls (www.caseitproject.org)
Antecedentes: Huntington's Chorea es una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por síntomas motores, cognitivos y emocionales. La edad de inicio de los síntomas es generalmente de 30 a 50 años. Como todas las bacterias tienen endonucleasas de restricción para combatir la invasión de ADN extraño, un mecanismo para proteger su propio ADN es esencial. Una solución inteligente a este problema de un corte de nucleasa de restricción su propio ADN es metilar ADN en cada secuencia del sitio objetivo usando un compañero restricción metilasa. Los grupos metilo distorsionan el sitio activo de la endonucleasa de restricción. e inhibe su actividad para que el ADN no sea digerido. Por lo tanto, esta modificación protege el ADN bacteriano de la digestión. por su propia endonucleasa y se introduce durante el proceso de replicación, evitando digestión del ADN organismal. Este emparejamiento de metilasa y nucleasa proporciona un organismo unicelular expuesto al ADN y al medio ambiente, un mecanismo tanto para digerir el ADN extraño invasor como para proteger su propio ADN. Como hemos discutido, las endonucleasas de restricción, a menudo se les conoce como enzimas de restricción, tener una amplia gama de secuencias objetivo de modo que cuando ocurre la digestión de una muestra de ADN, hay múltiples fragmentos. Hemos hablado sobre la importancia de la reparación del ADN. Y que hay una multiplicidad de tipos de daños, y, por lo tanto, toda una variedad de mecanismos que se utilizan para reparar el ADN. Pero hay un tipo de daño que es especialmente grave, y desafía la capacidad de preservar la integridad del ADN, para preservar la secuencia, y eso es saltos bicatenarios.
Y el mecanismo que se usa para abordar este tipo de daño en el ADN se llama recombinación homóloga. Y el hecho de que este tipo de reparación se produce en todos los organismos, de procariotas a eucariotas, refleja la importancia de esta reacción, refleja el hecho de que una ruptura bicatenaria básicamente conduce a la muerte de la célula. Al restaurar la integridad del genoma para ambos, monocatenarios y importante, roturas bicatenarias, recombinación homóloga restaura la capacidad de supervivencia del organismo. Este proceso es altamente complejo. Requiere intercambio de hilos y emparejamiento de base alternativo, y estructuras complejas y múltiples proteínas. |
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