Vliv hybridizačních směsí na intenzitu fluorescence při in situ hybridizaci

Abstract

Fluorescenční in situ hybridizace (FISH) je široce používaná metoda pro detekci určité sekvence DNA na chromozomech. Cílem práce je porovnání tří různých chemických sloučenin (formamidu, ethylenkarbonátu a sodných kationtů) používaných ve směsích pro in situ hybridizaci. Složení těchto směsí ovlivňuje renaturaci DNA a je důležité porovnat jejich fyzikální vlastnosti. Práce je rozdělena do dvou hlavních částí. První část se zabývá otázkou termodynamických parametrů používaných pro experimenty FISH, jako je teplota tání, entalpie přechodu DNA ze dvoušroubovice na vlákno nám dává přehled o energii potřebné k tomto přechodu a interakcích mezi bázemi a každou složkou směsi. Kromě toho hodnoty entropie určují poř uvnitř směsi - systém DNA. Druhá část porovnává intenzitu fluorescenčního signálu při optimalizovaných teplotách tání sondy použité pro in situ hybridizaci. Jako sonda byla použita sub-telomerní repetice X43.1, která je umístěna na Y chromozomu rostlinného modelového organismu Silene latifolia. Směs obsahující formamid má nejlepší výkon při delším postupu hybridizace, zatímco ethylenkarbonát poskytuje vyšší intenzitu signálu, a proto je vhodnější pro rychlé FISH protokoly.Fluorescence in situ hybridization (FISH) is widely used method for detection of certain DNA sequence on the chromosomes. The goal of this thesis is a comparison of three different chemical compounds (formamide, ethylene carbonate and sodium cations) used in mixtures for in situ hybridization. All three mentioned compoundsi nfluence renaturation of DNA and it is interesting to compare their physical properties. This thesis is split into two major parts. First part deals with question of thermodynamic parameters used for FISH experiments, such as melting temperature. Determining enthalpy of helix-coil transition give us insight about newly established bounds between bases and each mixture composition. In addition, entropy values determine the order inside mixture – DNA system. Second part compares optimized probe melting temperatures used for in situ hybridization and obtained mean fluorescence signal intensity. As a probe was used sub-telomeric X43.1 repeat, which is located on the Y-chromosome of plant model organism Silene latifolia. The mixture containing formamide has the best performance during longer hybridization procedure, whereas ethylene carbonate yielded higher signal intensity and therefore it is more suitable for fast FISH protocols.