fluoresans ve moleküler biyolojide uygulamaları - AVES

advertisement
FLUORESANS VE MOLEKÜLER
BİYOLOJİDE UYGULAMALARI
Prof.Dr. Nermin Gözükırmızı
İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
FLUORESANS
Bir atom veya molekülden
elektromagnetik enerjinin
absorbsiyonunu izleyen bir
süre sonucu dışarıya yayılan
ışımadır.
Görünebilir ışık spektrumu: Fluoresans
sınırları
Kalsiyum Fluorit CaF2
Fluoresans(Fluoresans, molekülün belli dalga boyundaki ışığı
absorblaması ve bunu tekrar daha büyük bir dalga boyunda yayması olayıdır).
Luminesans (Bir dış kaynaktan alınan enerjinin bir kısmının
elektro manyetik ışınım olarak salmasıdır).
Bazı tanımlar
• Emilim
– Işık bir objenin içinden geçtiğinde değişen
oranlarda ışığı absorblar. Böylece absorblanan
ışığın dışındaki dalga boylarında renk üretilir.
• Kırılma
– Işığın bir optik yoğunluğa sahip ortamdan farklı
optik yoğunluktaki bir otama geçişindeki yön
değişimidir.
• Yansıma
– Işık ışınları bir cismin etrafında yön
değiştirmesidir. Yansımasıdır.
• Dağılma
– Işık şeffaf bir alana girdiğinde, ışığın onu
oluşturan farklı dalga boylarına ayrılması.
Kontrol
Absorpsiyon
Kırmızı filtre
Yeşil ve mavi yok
Işık absorbsiyonu
Beyaz ışık
Mavi ışık
Kırmızı ve yeşil
absorblanır
Kırmızı ışık
Mavi ve yeşil
absorblanır
Yeşil ışık
Mavi ve kırmızı
absorblanır
Absorbsiyon şeması
Beyaz ışıktaki
renk
kırmızı
mavi
yeşil
sarı
mor
cyan
siyah
gri
Absorblanan ışığın rengi
mavi
kırmızı
kırmızıkırmızı
mavi
yeşil
kırmızı
yeşil
yeşil
mavi
kırmızı
yeşil
mavi
pembe
yeşil
mavi
• Kromoforlar ışığı absorblayan
molekül bileşenleridir.
• Örneği proteinlerde indol halkası
benzeri.
• Genellikle aromatik halkalardır.
Jablonski Diagramı
S’
1
S1
hvex
S
0
hvem
Fluorescein – Tipik Fluoresan Prob
120
Intensity
100
80
60
40
20
0
380
480
nm
580
680
NEDEN FLUORESANS?
• Çok güzel.
• Moleküler çevre hakkında bilgi verir.
• Dinamik olaylarda nanosaniye düzeyinde
bilgi verir.
The Nobel Prize in Chemistry 2008
"for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP"
Osamu Shimomura (1962)
Martin Chalfie
Roger Y. Tsien
1/3 of the prize
USA
1/3 of the prize
USA
1/3 of the prize
USA
Marine Biological Laboratory (MBL)
Woods Hole, MA, USA
Columbia University
New York, NY, USA
University of California
San Diego, CA, USA
b. 1928
b. 1947
b. 1952
pGLO™ Transformation and Purification of
Green Fluorescent Protein (GFP)
GFP
• 1962 bulunması
• 1992 klonlanması Prasher
• 1994 ilk gen anlatımı
uygulaması Chalfie et al.
• 1996 kristal yapısının
bulunması
Düşük toksisiteli, yüksek
stabiliteli monomerik
kromofor.
GFP kullanım alanları
• Gen anlatımının görülmesi
• Protein etiketleme, hareketi, ilişkileri,aktivite
ölçümü ve yıkımı
• Organel etiketleme, füsyon vb.
• Genetik sensörler pH, Ca+2, cAMP, cGMP,kinaz
aktivitesi, voltaj vb.
Osamu Shimomura
Douglas Prasher
Marty Chalfie
Sergey A. Lukyanov
Roger Tsien
Shimomura (1979)
In June 2003 GFP was the protein databank's (pdb)
molecule of the month
Işıma deniz
suyundaki Ca+2
iyonları varlığında
gerçekleşir.
GFP, kendi kromoforunun oluşumunu katalizler.
Bu katalizde Arg96’nın çok önemli bir rol oynadığı
önerilmiştir.
Douglas Prasher
GFP Amino Acid Sequence:
MSKGEELFTGVVPVLVELDGDVNGQKFSVSGEGEGDATYGKLTLNFICT
TGKLPVPWPTLVTTFSYGVQCFSRYPDHMKQHDFFKSAMPEGYVQERTI
FYKDDGNYKTRAEVKFEGDTLVNRIELKGIDFKEDGNILGHKMEYNYNS
HNVYIMGDKPKNGIKVNFKIRHNIKDGSVQLADHYQQNTPIGDGPVLLP
DNHYLSTQSALSKDPNEKRDHMILLEFVTAARITHGMDELYK
GFP E.coli, Chalfie.
Fluoresan timer protein Dsred (2000)
Sergey A. Lukyanov
44 yeni veya mutant variant
GFP kristal yapısı
GFP uzun bir zincir boyunca
birleşen 238 aminoasit içerir.
Bu zincir bir fıçı biçiminde
katlanır.
Fıçı yapısının içinde 65., 66.
ve 67. aminoasitler UV ve
mavi ışığı absorplayan
kimyasal grupları oluşturur,
ve yeşil fluoresan ışık yayar.
GFP ışığı absorblayan ve
yayan bir kimyasal grup olan
kromofor taşır.
Fluoresan proteinler
Aequorea fluoresan protein (AFP) varyantları
Yeşil fluoresan protein (GFP)
Arttırılmış yeşil fluoresan protein (EGFP)508nm
Sarı fluoresan protein (YFP)
Arttırılmış sarı fluoresan protein (EYFP) 528nm
Cyan fluoresan protein (CFP)
Arttırılmış cyan fluoresan protein (ECFP)475nm
Mavi fluoresan protein (BFP)
Arttırılmış mavi fluoresan protein (ECFP)448nm
Kırmızı fluoresan proteinlerin bulunması
Anthozoa
Yeni yeşil fluoresan benzeri proteinler
Copepoda
Fluorescence shown along the body structure of amphioxus. Credit:
Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego
May 26, 2009—Fluorescent proteins in some sea
creatures may actually promote a healthy glow,
according to a new study of a fishlike animal called a
lancelet (pictured).
in vivo görüntüleme
tumor (GFP)vasculature
(Angiosense)
Brainbow mice
Serebral korteks
Painted in Fluorescent
Bacteria
• Sarı hücreler
replikasyonun
başladığını, yeşil
hücreler sentez (S)
fazındaki ve kırmızı
hücreler ise G1
fazındaki hücreleri
işaret etmekte.
• Fucci (fluorescent,
ubiquitination-based
cell cycle indicator).
46
Oksidatif Reaksiyonlar
• Superoksid
Hidroethidin
• Hidrogen Peroksid
Diklorofluorescein
• Glutathion seviyesi
Monobromobiman
• Nitrik Oksid
Diklorofluorescein
Nükleik asid probları
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Hoechst 33342 (AT rich) (uv)
DAPI (uv)
POPO-1
YOYO-1
Acridine Orange (RNA)
Acridine Orange (DNA)
Thiazole Orange (vis)
TOTO-1
Ethidium Bromide
PI (uv/vis)
7-Aminoactinomycin D (7AAD)
346
359
434
491
460
502
509
514
526
536
555
460
461
456
509
650
536
525
533
604
620
655
Protein probları
Probe
FITC
PE
APC
PerCP™
Cascade Blue
Coumerin-phalloidin
Texas Red™
Tetramethylrhodamine-amines
CY3 (indotrimethinecyanines)
CY5 (indopentamethinecyanines)
Excitation
488
488
630
488
360
350
610
550
540
640
Emission
525
575
650
680
450
450
630
575
575
670
Moleküler yapı ve
dinamiği
Hücre organizasyonu
ve dinamiği
Geliştirilmiş yüzeyler
Hayvansal sistemler
İşlevsel genomik uygulamaları
– İnsersional mutagenez
– Enhancer tanısı
– Reporter gen anlatımı
• Hücre tanısı
• Canlı hücrelerde protein trafiği ve hücre yapıları
– Füsyon proteinler
• protein-protein ilişkileri
• Hücre içi iletişim
–Fotoaktif ve foto dönüşümlü fluoresan proteinler.
• Hayvan transformasyon sistemleri
–Promotörler
• Biyo-ekoloji
– Etikletli spermler
• Canlı hücreler ve bölümlerinde biyokimyasal analizler
– Biosensörler
• Protein fotoinaktivasyonu ve in vivo hücre öldürülmesi
The Nobel Prize in Chemistry 1980
for his fundamental studies of the biochemistry of nucleic acids, with
particular regard to recombinant-DNA"
"for their contributions concerning the determination of base sequences in nucleic acids"
Paul Berg
Walter Gilbert
Frederick Sanger
1/2 of the prize
USA
1/4 of the prize
USA
Harvard University, Biological
Laboratories
Cambridge, MA, USA
b. 1932
1/4 of the prize
United Kingdom
MRC Laboratory of
Molecular Biology
Cambridge,
United Kingdom
b. 1918
Stanford University
Stanford, CA, USA
b. 1926
DNA analizleri
elektroferogram
2008’in en iyi icadı evde yapılan DNA testi
hürriyet.com.tr
8 Kasım 2008
Monday, November 10, 2008
1. The Retail DNA Test
TIME's Best Inventions of
2008
Time Dergisi yılın en iyi 50 icadını seçti. Dergiye göre, 2008’in en iyi icadı, bu yıl
perakende olarak satışa sunulan pratik DNA testi. 399 dolara satın alınabilen
paket sayesinde herkes ev ortamında analiz yaparak, genetik olarak 90 hastalık
ve rahatsızlığa yakalanma riskini öğrenebiliyor. Test paketi, 600 bin gen
kombinasyonunu tanıyıp yorumlayarak, kişinin Alzheimer’a yakalanma
ihtimalinden, kel kalma veya kör olma riskine dek birçok konuda tıbbi olasılık
bilgisi veriyor. "23andMe" adlı testi pazarlayan firmanın sahibi, Google’ın
kurucularından Sergey Brin’in eşi Anne Wojcicki.
•Age-related Macular Degeneration
•Alcohol Flush Reaction
•Bitter Taste Perception
•Celiac Disease
•Crohn's Disease
•Cystic Fibrosis (Delta F508 mutation)
•Earwax Type
•Eye Color
•G6PD Deficiency
•Lactose Intolerance
•Malaria Resistance (Duffy Antigen)
•Muscle Performance
•Age-related Macular Degeneration
•Alcohol Flush Reaction
•Bitter Taste Perception
•Celiac Disease
•Crohn's Disease
•Cystic Fibrosis (Delta F508 mutation)
•Earwax Type
•Eye Color
•G6PD Deficiency
•Lactose Intolerance
•Malaria Resistance (Duffy Antigen)
•Muscle Performance
•Non-ABO Blood Groups
•Norovirus Resistance
•Parkinson's Disease
•Prostate Cancer
•Psoriasis
•Resistance to HIV/AIDS
•Rheumatoid Arthritis
•Sickle Cell Anemia & Malaria Resistance
•Type 1 Diabetes
•Type 2 Diabetes
•Venous Thromboembolism
Yeni dizileme yöntemleri
(Yeni genom center görünümü)
Roche/454 GS FLX
Dizileme hazırlığı
Tüm genom rastgele parçalara ayrılır
Parçalar nötralize edilir. Adaptörler eklenir. DNA su
yağ karışımındaki tutucu boncuklara bağlanır.
Boncuklara bağlı parçalarda PCR yapılır.
Bir parçanın binlerce kopyasını içeren boncuklar
PicoTiter Plate’te konur. Polimeraz ve luciferaz
içeren enzimler eklenir.
Dizileme işlemi
Plate’ler dizileme aygıtına
konur. Nukleotidler (A,C,G,T)
plate üzerinde seri halinde
yıkanır.
Tamamlayıcı nukleotid
girince, DNA polimeraz ile
kalıp DNA uzatılır.
Nukleotidlerin eklenmesi ışık
saçar ve bu durum CCD
kamera ile okunur.
Genome sequencing in microfabricated highdensity picolitre reactors-Nature 437, 376-380
(15 September 2005)
Binlerce boncuk ayni anda
dizilenir.
Dizileme hızı
• ~25 milyon baz >=% 99 doğrulukta 4
saatte
• ~230,000 okuma
• Ortalama okuma uzunluğu 110 baz
Günümüzde kullanılan yeni nesil
dizileme sistemleri






Roche 454
Illumina HiSeq
Helicos Heliscope
Solid dizileme
Ion Torrent Dizileme
Pasific Bioscience
Pacific Biosciences
 Tek Molekül Real Time (‘Single Molecular Real
Time –SMRT) teknolojisidir.
 Her bir çip, 100 nm boşlukta DNA izlenir.
 Fosfor ile işaretli nükleotidler farklı renkle
işaretlenir.
 Uzun okumalar, kısa sürelerde okunur ve yüksek
kalitede ve düşük maliyet
(Eski genom center görünümü)
Real - Time PCR
SYBR Green çift iplikli DNA’ya
bağlanır. DNA- Boya kompleksi
mavi ışığı absorblar (max = 498
nm) ve yeşil ışığı yayar (max =
522 nm)

DNA çoğaldıkça SYBR
fluoresansı orantılı olarak artar.

DNA polimerazın 5’3’
eksonukleaz aktivitesi ile
reporter boya “quencher” dan
ayrılınca fluoresans oluşur
(Taqman prob).

Fluorimetreler
Plate okuyucular
Mikroskoplar
Intravital görüntü sistemler
Uyarılma
Uyarılma Kaynakları
Lambalar
Xenon
Xenon/Mercury
Lazerler
Argon Ion (Ar)
Krypton (Kr)
Violet 405
Helium Neon (He-Ne)
Helium Cadmium (He-Cd)
Krypton-Argon (Kr-Ar)
Lazer diodlar
400nm - NIR
Fluoresan özellikleri
•
•
•
•
Absorbsiyon etkinliği
Emisyon özellikleri
Kuantum etkinliği
Çevre koşulları
– pH
– Bağlanma özellikleri
• “Bleaching”
Nasıl görebiliriz?
• Dikroik ve Filtre Sistemi
• Özgün problar için özgün
filtreler
Uzun geçişli
filtreler
• Her türlü ışık setinin
geçişine izin verirler
örn. 500nm
• Maksimum ışık kazancı
için tek işaretli örnekler
kullanılır.
Geçiş
Band geçişli
filtreler
• Belli aralıkta dalga
boylarında ışığın
geçişine izin verirler.
Örn. 530 + 15nm
• Çoklu işaretlemeli
örnekler için kullanılırlar.
Band geçiş
Dikroik filtreler
• Işığı yansıtır ve bir
dalga boyunun veya
belli bir aralıktaki dalga
boyunun geçişine izin
verirler.
• Bir dalga boyunda
eksite olmuş örnek
kullanılır ayni zamanda
ışığı detektöre
yönlendirir.
Dikroik
Fluoresan Mikroskop
Arc Lambası
EPI-aydınlatma
Uyarılma diyaframı
Uyarılma filtresi
oküler
İki renkli
Filtre
objektif
Soğrulma filtresi
Fluoresan mikroskobu
renkli video (CCD)
35 mm kamera
Konfokal mikroskobu
: High-throughput fluorescence microscopy for systems biology
Rainer Pepperkok & Jan Ellenberg1
Dünya’daki en güzel mikroskop fotoğrafları [2009] »
nikon2009_01_place_16821_3_paves_thumb[1]-1
2009 birincisi: Genomu ilk çıkarılan bitki, Arabidopsis thaliana’nın erkek
organı. Talinn Üniversitesi Dr. Heiti Paves tarafından konfokal mikroskop
(20x) kullanılarak çekilmiş.
Sitogenetik
In situ melezleme belirli bir mRNA’nın doku içinde
nerede bulunduğunu görmemize yarar. Bu metod
inceleyenin ilgilendiği mRNA’nın normal yerini
görmesine olanak sağlar.
In situ melezleme oldukca kolay bir tekniktir ve
histolojik dokulardaki hedef mRNA’nın işaretlenmis
nükleik asit probuna hibridizasyonunu sağlayarak
dengeli hibridler oluşturur ve böylece probun yeri
görülür.
Bu teknoloji ayrı türlerdeki hücre populasyonlarında
gen anlatımı çalışmak için uygun bir yöntemdir. Çünkü
tek bir hücre çözünürlüğünde hedef mRNA’nın
bulunmasına izin verir.
Kullanılan prob tipleri:
DNA probları:
Yüksek spesifik aktivite gösterir.
Prob olarak kullanılmadan önce denatüre edilmelidir.
RNA probları:
RNA-RNA hibridleri en stabil hibridlerdir.
RNA probları düsük stabilite gösterir ve RNaz’larla
kolaylıkla yok edilebilirler.
Oligonükleotid probları (15-50 nükleotid)
Dizi hedef diziye tamamlayıcı olarak dizayn edilir.
Problar çok stabildir.
Küçük boyutundan dolayı hedefe kolayca girebilir.
Prob işaretleri
Radyoaktif işaretler
Direkt işaretleme
Radyoaktif olmayan işaretler
Direkt işaretleme
İndirekt işaretleme
Affinite molekülü
Marker molekül
Reporter molekül
FISH
Fluoresan in situ hibridizasyon çoklu, sayı, yapı
ve mikrodelesyon gibi kromozom anomalilerini
saptamak için kullanılan bir metodtur.
Üstünlükleri:
Sonuca hızlı ulaşılılır.
Bütün doku tiplerine uygulanabilir (kan, ilik vb.)
Standart sitogenetik metodlarla saptanamayan
delesyonları saptar.
Olumsuz yönleri:
Standart G-bantlama calışmalarının yerine geçemez
fakat yanında kullanılabilir.
Tüm kromozom için iyi olmasına rağmen sadece
birkaç kromozomal segmentle sınırlıdır.
Bu teknolojide ilk aşama; floresan özelliği taşıyan bir
kimyasalın spesifik DNA dizilerini tanıyabilecek bir molekülle
bağlanmasıdır. Bu işaretli moleküle prob denir.
Kromozomlar, probun kromozomun üzerinde aranan DNA
dizisine bağlanmasına izin verilecek şekilde hazırlanırlar. Bu
işleme hibridizasyon denir.
Kromozoma bağlı olan işaretli DNA probu kromozomlar UV
ışığa maruz bırakıldıklarında ışıma yaparlar. Eğer probda
floresan ışıma olursa gen mevcuttur, floresan ışıma yok ise
delesyona uğramıştır.
İlk aşama çift iplikli kromozom DNA’sını ve prob
DNA’sını denatüre etmektir.
Böylece prob ve kromozom DNA’sı birbirine
bağlanabilirler.
Bu işlem DNA’nın yüksek sıcaklıkta ısınmasıyla
gerçekleşir
Prop lam üzerine konulduktan sonra üstüne buharlasmayı
engellemek için lamel örtülür ve lamelin kenarlari iyice
kapatılır.Lamel 37 oC lik inkübatore koyulur ve bir gece
boyunca bekletilir. Böylece prob hedef kromozomla hibridize
olur.
Gece boyunca prob DNA spesifik kromozom
üzerinde hedef diziyi arar ve ona yapışır.
Arpa’da P18S5S rDNA ve Russian Wheat Aphid “Dn 4” geni A) interfaz
nukleusu ve B) Metafaz kromozomları.
4
3
Transgene
4
2
Transgene
2
5
6
5
3
7
Arpa’da P18S5S rDNA ve Russian Wheat Aphid “Dn 4” geni A) interfaz
nukleusu ve B) Metafaz kromozomları.
Telomer fish
Sentromer fish
1 Nolu kromozomu boyama
DNA dizi boyama
Arabidopsis allopoliploidlerinde FISH (kırmızı ve yeşil
fluoresans ile belirlenen genomların tapetum
hücrelerindeki çok sayıda kopyaları).
Dr. Schader's description of the images is as follows: "Multiple FISH in an onion-leek hybrid (cf. link Allium) with 3
DNA probes which detect the following genes or sequences: 1. 5S rDNA genes — yellow signals within the
chromosomes, 2. Telomeric DNA, specific for the onion chromosomes — yellow signals on the ends of
yellow/green stained chromosomes, 3. 25S rDNA genes — red signals. GISH of all 8 onion chromosomes —
yellow stained. Two leek chromosomes (6A and 8A) were deleted in this hybrid. The scale bar corresponds to 10
lm." Used with permission of Dr. Otto Schader of the BAZ.
Spektral Karyotipleme
Herbiri
5
florokromun
farklı
kombinasyonlarıyla hazırlanmış probların 24
kromozomla hibridizasyonuna ve tek bir
filtreye sahip floresan mikroskobu ile
analizine dayalıdır.
M-FISH (Multicolor FISH)
5 florokromun çeşitli kombinasyonlarıyla
hazırlanmış probların hibridizasyonu ve farklı
flouresans sinyalleri ile analizine dayalı bir
yöntemdir.
M-band
Karşılaştırmalı genomik hibridizasyon
CGH floresan moleküler sitogenetik bir tekniktir ve DNA
kayıplarını, amplifikasyonlarını normal metafaz
kromozomlarında gösterir.
CGH niceliksel 2 renk floresan in situ hibridizasyonuna
dayanır. Eşit miktardaki farklı işaretlenmiş tumör
genomik DNA ve normal referans DNA’sı karıştırılır ve
hibridize edilir. İşaretlenmiş problar iki farklı floresan
ile belirlenir.
Referans metafaz alanındaki kromozomlar boyunca
floresan yoğunluklarındaki farklılıklar, tümör DNA’daki
kopya numara değişikliklerine karşılık gelir.
CGH tümör genomlarındaki kromozomal kopya
numarası değişikliklerini incelemek için güçlü bir
tekniktir ve tek bir deneyde tüm genomları analiz
etmesi gibi bir avantaja sahiptir.
Özellikle Sitogenetik analiz için yeterli metafaz
vermeyen tümörlerin incelenmesi için kullanılabilir ve
donmuş veya taze dokulara uygulanabilir.
DNA “array”leri
Feuk et al. Nature Reviews Genetics 7, 85–97 (February 2006) | doi:10.1038/nrg1767
Exon-array CGH
Kök gelişiminde Pin genleri
Gen anlatım çalışmalarında fluoresans?
The SCR and SHR genes have been cloned in the laboratory of our long-standing
collaborator Philip Benfey. They encode GRAS-type transcription factors long
known to be required for the asymmetric division of the ground tissue stem cell
and for endodermis specification. Accordingly, SHORTROOT and SCARECROW
protein reside in the nuclei of a single cell layer surrounding the stele. SHR is
transcribed in the stele and the protein moves outward, whereas SCR is expressed
in the same layer where the protein is found.
A
B
DAPI-stained barley (Hordeum vulgare L. cv. Zafer-160) roots. Barley mature seeds were
germinated on moist filter paper at 250C for 2 days in the dark. Roots excised from
seedlings were first fixed in Carnoy’s fixative (Ethanol:Acetic acid 3:1) and treated with
45% acetic acid at RT for 10 minutes. Roots were rinsed with dH2O twice and incubated in
100 ml DAPI (100 mg/ml) at RT for 5 minutes. Preparations were examined at 200X
magnification using fluorescent microscope (DM4000 B, Leica) fitted with BGR filter.
A)Control, B)1mM Brassinosteroid treated. Istanbul University, Faculty of Science,
Molecular Biology and Genetics Department. This work is supported by the Research
Foundation of the Istanbul University, Project No:618/15122006.
Çip yapımıHibridizasyonTaramaGörüntüleme
“Fonksiyonel” Protein Array
Nikel tabaka
Kromogenik in situ hibridizasyon(CISH)
CISH pratik, etkili ve FISH’a alternatif bir metodtur.
FISH ile karşılaştırıldığında üç önemli avantajı vardır:
1)Parafin bölgelerin histolojik ayrıntıları aydınlık alanda
genellikle daha iyi gözlenir.
2)Morfolojik ayrıntılar düşük güçlü mercekle kolaylıkla
görülebilir.
3)Prob sinyalleri hızlı solmazlar.
HER2 CISH and IHC staining in breast carcinomas. CISH of HER2 gene amplification appears as a
mixture of clusters and individual gene copies (A), and IHC of TAB250 3+ staining (B); CISH of
normal HER2 gene appears as one or two gene copies (C), and IHC of TAB250 0 staining (D). Original
magnification, 400 Counterstained with hematoxylin
Epigenetik çalışmalar ve Fish
Xist problar ve inaktif X
Protoplast/ hücre canlılık testleri
(fluoresein diasetat)
S.pombe septum oluşumu
BiFC (Biyomoleküler floresans komplementasyonu)
Portein- protein ilişkilerinin araştırılmasında
kullanılan Fluoresans tekniğidir.
İkifluoresan molekülün canli hücrelerde bir
kompleks oluşturması ile gözlenir.
floresans
Multicolor BiFC (Biyomoleküler floresans komplementasyonu)
Cameleon (measuring calcium in vivo)
Single-molecule FRET analysis of Na+-induced telomere DNA G-quadruplex folding in the
absence of force.
Long X et al. Nucl. Acids Res. 2013;nar.gks1341
© The Author(s) 2013. Published by Oxford University Press.
FRET kullanım alanları
BRET: “Bioluminiscence resonance energy transfer”
BRET : Bioluminescence
Resonance Energy
Transfer
enerji transferi
Rluc
Coelenterazine
GFP
Coelenteramide
Flow sitometri çalışması
Fluorescence
Detection
Forward
Scatter
Sideward
Scatter
Fluorescence
Detection
Reproduced from
Terry Hoy
Flow sitometride fluoresan?
• Hücreler birbirine benzer.
• Fluoresan özel bileşikleri ve partikülleri
etiketlememize yarar.
• Kuantifikasyon yapılabilir.
• Özgün ayırım yapılabilir.
Subpopulasyonların tayini
Fluoresan tayinler (örneğin
DNA)
Morfolojik
bilgi
…..istatistik de
gerekli?
PE-Cy7 Log Comp
10 4
10 3
10 2
10 1
10 0
100
101
102
103
PE Log Comp
104
G0-G1
S
G2-M
Apoptotic cells
# Events
# of Events
Flow Sitometri Apoptotik Hücreler
Fluorescence Intensity
Normal G0/G1 cells
PI - Fluorescence
Flow karyotipleme
Bezelye kromozomları
nukleus
Endoplasmik retikulum
nukleolus
golgi
mitokondri
lizosom
peroksizom
Tubilin
sitozol
lipid
Plazma membranı
Kromatin kondansasyonu
ve DNA fragmentasyonu
Using fluorescent nanotubes in medical applications to
brighten the way
In a way, nanotubes are nature's smallest candles.
These tiny tubes are constructed from carbon atoms and they are so small that
it takes about 100,000 laid side-by-side to span the width of a single human
hair. In the last five years, scientists have discovered that some individual
nanotubes are fluorescent. That is, they glow when they are bathed in light.
Some glow brightly. Others glow dimly. Some glow in spots. Others glow all
over.
Quantum dots are small devices that
contain a tiny droplet of free electrons.
Quantum dots as fluorescent labels
for tagging biomolecules“Quantum dots for live cells, in vivo imaging and
diagnostics,”Michalet, Piinaud, Bentolila, Tsay,Doose, Sendaresan, Wu, Gambhir,
and Weiss
1.October 2nd, 2008 under
Advanced materials,
Nanotechnology. ... MRI and
fluorescent quantum dots
which can be imaged using a
fluorescence scanner, ...
1.2008 Fluorescent
nanocrystal quantum
dots as medical
diagnostic ... SNP
Genotyping:
Technologies and
Biomedical
Applications
CdSe and CdTe-Shell of ZnS
3-6 nm visible
1. In particular, the upconversion fluorescent nano-structured material according to the
invention are useful in applications such as bio-imaging, photodynamic ...
www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?IA=WO2008048190&WO=2008048190&DISPLAY
M-band
Brainbow mice
Serebral korteks
Painted in Fluorescent
Bacteria
Dünya’daki en güzel mikroskop fotoğrafları [2009] »
nikon2009_01_place_16821_3_paves_thumb[1]-1
2009 birincisi: Genomu ilk çıkarılan bitki, Arabidopsis thaliana’nın erkek
organı. Talinn Üniversitesi Dr. Heiti Paves tarafından konfokal mikroskop
(20x) kullanılarak çekilmiş.
Changes in Cell Shape May Lead to Metastasis, Not the Other Way Around
June 21, 2013 — A crucial step toward skin cancer may be changes in the genes
that control cell shape, report a team of scientists from The Methodist Hospital
Research Institute, the Institute of Cancer Research, London, and Harvard
Medical School in an upcoming issue of Nature Cell Biology (now online).
Using automated high
content screening and
sophisticated computational
modeling, the researchers'
screening and analysis of
tens of millions of
genetically manipulated cells
helped them identify more
than a dozen genes that
influence cell shape. Their
work could lead to a better
understanding of how cells
become metastatic and,
eventually, pinpoint new gene
therapy targets for cancer
treatment.
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE
GENETİK BÖLÜMÜ
İLGİNİZ
İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM.
http://www.istanbul.edu.tr/fen/mbg/personel.php?id=30
Download