Abstrakt
Metoda otisků (z angl. blotting) je analytická metoda, která
umožňuje přenos molekul z mobilní fáze (např. agarózový nebo
polyakrylamidový gel, ale také běžný roztok) do pevné fáze, na kterou jsou
fixovány.
Související informace
Text
Metoda otisků (z angl. blotting) je analytická metoda, která
umožňuje přenos molekul z mobilní fáze (např. agarózový nebo
polyakrylamidový gel, ale také běžný roztok) do pevné fáze, na kterou jsou
fixovány. Tuto pevnou fázi může představovat např. nitrocelulózá membrána.
Přenos se může uskutečnit běžnou difúzí přiložením membrány na gel, což
připomíná odsávání skvrn pomocí savého
papíru a odtud také název blotting, pomocí jednosměrného proudu (electroblotting)
nebo filtrací roztoku přes membránu (dot blotting) pomocí
speciálních zařízení. Molekuly přenesené a fixované na pevné fázi se
zviditelňují přímo po fixaci různými barevnými reakcemi nebo autoradiografií
nebo až po reakci se specifickými protilátkami (immunoblotting).
Otiskové metody se používají především pro přenos molekul
DNA, RNA, proteinů a glykoproteinů po jejich předcházející separaci
elektroforézou nebo izoelektrickou fokusací na gelových nosičích a umožňují tak
průkaz několika specifických antigenů v jednom vzorku najednou (jakousi
fenotypizaci vzorku a tím i jedince, od kterého byl získán). Na druhé straně nacházejí stále více uplatnění
imunodotovací techniky (DIBA –
dot immunobindig assay), kdy jsou na membránách imobilizovány čisté
antigeny, které pak mohou sloužit ke screeningovému průkazu protilátek
v analyzovaných vzorcích. Tyto techniky našly uplatnění např.
v diagnostice spec. IgE, autoprotilátek, infekční sérologii apod. Na
membrány mohou však být navázány také
specifické protilátky, které pak slouží naopak k průkazu antigenů
v analyzovaných vzorcích. Výhodou těchto technik je jejich jednoduchost,
dobrá reprodukovatelnost, malá spotřeba vzorku a poměrně vysoká citlivost.
Např. dolní hranice stanovitelnosti imunoglobulinů pomocí těchto technik
je 1-5 ng. Význam DIBA vzrůstá
v poslední době také s rozvojem techniky biočipů, která umožňuje
současnou detekci a semikvantifikaci desítek analytů v mikrolitrových
objemech jednoho vzorku.
Přenos fragmentů DNA z agarózového gelu na
nitrocelulózovou membránu popsal poprvé roku 1975 E.M.Southern. Odtud dostala
tato technika název southern blotting. V r. 1977 tuto metodu
vylepšili použitím diazobenzylmethylovaného papíru J.C.Alvine a kol. Tato
varianta dostala název northern blotting. R. 1979 J. Renart a
kol. a H. Towbin a kol. obě metody adaptovali na analýzu proteinů
(immunoblotting). R. 1981 W.N.Burnette použil na detekci imunobilzovaných
antigenů specifické protilátky a radioaktivně značený protein A ve funkci druhého
ligandu. Tato metoda dostala název western blotting, přestože
jako předchozí varianty nemá se zeměpisnými stranami co do činění.
Otiskové metody mají tyto kroky:
1.
Zkoumaná
směs antigenů se rozdělí pomocí jednorozměrné nebo dvourozměrné elektroforézy
nebo izoelektrickou fokusací na agarózovém nebo polyakrylamidovém gelu nebo se
purifikované antigeny nebo protilátky naředí na vhodnou koncentraci ve vhodném
pufru.
2.
Pomocí
vhodné blotovací aparatury se přenesou antigeny z gelu na vhodnou membránu
(matrici).
3.
Po
imobilizací antigenů na membránu se membrána opracuje blokujícím agens, čímž se
vysytí (zablokují) nespecifická vazebná místa, aby v následných krocích
nedocházelo k nespecifickým interakcím mezi detekční sondou a matricí.
Detekčními sondami mohou být protilátky, specifické vazebné proteiny nebo jiné
ligandy. Při nespecifické vazbě detekčních sond s matricí vzniká silné
pozadí, které znesnadňuje nebo dokonce znemožňuje vyhodnocení analýzy.
V případě imobilizace DNA nebo RNA
může být provedena před vlastní detekcí amplifikace specifických úseků těchto
nukleových kyselin pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR – polymerase chain
reaction). V případě imobilizace RNA musí být samozřejmě provedena
nejprve reversní transkripce RNA na
cDNA. Tato PCR in situ výrazně zvyšuje citlivost metody.
4.
Posledním
krokem je vizualizace použitím detekční sondy (např. autoradiograficky,
barevnou reakcí, fluorescenčně apod.), která může mít také několik kroků.
Literatura
1.
Ferenčík
M.: Imunochémia, Alfa, Bratislava, 1989, str. 404 – 410
Autorské
poznámky
Ivo
Lochman