DNA sonda je značený fragment DNA používaný pro hybridizaci se specifickou oblastí molekuly DNA. Umožňuje identifikovat komplementární nukleotidové sekvence.
Sonda může být značena chromofory ( fluorescenční značení), radioaktivními izotopy nebo skupinami, které umožňují detekci během následné enzymatické reakce (např. značení biotinem ). [jeden]
DNA sondy mohou být použity pro heterogenní detekci cílových nukleových kyselin, ve kterých je cíl nebo sonda připojena k pevné fázi nebo gelovému nosiči. Tento typ detekce zahrnuje Southern blot , Northern blot , dot blot, DNA microarray a fluorescenční in situ hybridizaci . Po hybridizaci se nenavázané přebytečné molekuly sondy odmyjí. Značka zavedená do DNA sondy umožňuje určit oblasti, ve kterých došlo k vazbě DNA sondy a cíle [1] .
DNA sondy se také používají k homogenní detekci cílových nukleových kyselin bez odstranění přebytečných množství sondy. V tomto případě by úspěšná hybridizace měla být doprovázena detekovatelnou změnou určitých vlastností sondy. Jednou z výhod detekce v homogenním systému je, že je možné sledovat hybridizaci nukleových kyselin v reálném čase, v případě potřeby i v živé buňce . DNA sondy v homogenní fázi se používají při polymerázové řetězové reakci v reálném čase . [jeden]
DNA se při teplotě 94-100 o C disociuje na 2 řetězce (denaturuje), protože komplementární vazby mezi bázemi jsou zničeny. Tento proces je vratný: při teplotě 65 ° C se obnovuje struktura dvoušroubovice DNA, dochází k tzv. renaturaci. Pokud došlo k renaturaci zahrnující vlákna cílové sekvence nukleové kyseliny a DNA sondy, dojde k vytvoření takzvané "hybridní" molekuly ( hybridizace ). Hybridizační procesy probíhají mezi libovolnými jednotlivými řetězci, pokud jsou komplementární: DNA-DNA, RNA -RNA, DNA-RNA. Na základě hybridizace se provádí analýza pomocí DNA čipů : analytické (detekční) DNA sondy hybridizují se specifickými sekvencemi nukleových kyselin a detekují je tak ve studovaných vzorcích. Fluorescenčně značené sondy se používají pro real-time PCR , která umožňuje detekovat množství DNA v testovaném vzorku. Fluorescenční sondy se také používají při provádění fluorescenční in situ hybridizace (FISH - Fluorescence in situ hybridization) - cytogenetická metoda, která se používá k detekci a určení polohy specifické sekvence DNA na chromozomech nebo v interfázových jádrech . V nanotechnologii se DNA sondy používají k vytvoření detekčních systémů nové generace ( DNA nanočipů ).