Mikrodisektif politen kromozom örneklerinden DNA'yı başarıyla yükseltmek için kritik olan birden fazla adım vardır. Protokol, hem genel verimliliği artıran hem de fiziksel araçların örnekle etkileşimini kaldırarak yabancı DNA'ya maruz kalmayı azaltan bir yöntem olan LCM'nin kullanımını kullanır. Bununla birlikte, yabancı DNA'nın amplifikasyonu hala bu deneyin en büyük potansiyel tuzaklarıdır. Bu nedenle, tüm süreç boyunca, numunelerin kirlenmeye karşı korunması esastır. Slayt hazırlama ve mikrodiseksiyon aşamaları boyunca, etanol yıkama diseksiyon iğneleri, slaytlar, kapak kaymaları ve çalışma alanı için gereklidir. Ayrıca, UV'nin kullanımdan önce tüm uygulanabilir ekipmanları (iğneler, slaytlar, kapaklar) tedavi etmesi önerilir.
Diseksiyon slaytlarındaki zar, kromozomların yayılmasını çok zorlaştırır. Bu slaytları yaparken daha fazla yumurtalık (yarım ila tam bir yumurtalık çifti) kullanmak, iyi yayılmış bir çekirdek bulma şansını sağlamak için önemlidir. Ayrıca, 49 yaşındaki dokular ve kromozom yayılımları daha zor hale geldikçe amplifikasyon oranları düştüğü için slayt yaparken taze doku kullanılması önerilir. Slaytların mikrodiseksiyon için hazırlanması, bu protokolde en çok zaman alan adımdır. İstenmeyen malzemenin kazara edinilmesini önlemek için kromozomlar iyi yayılmalıdır. Giemsa boyama, kullanıcının mikroseksiyon sistemini kullanmadan önce bir faz kontrast mikroskobu ile yayılma kalitesini kontrol etmesini sağlar.
Mikrodiseksiyon ve amplifikasyonun kombinasyonu, küçük ilgi çekici bölgelerden kolların çoğunluğuna kadar boyut olarak değişen kromozomal parçaları çıkarma ve analiz etme fırsatı sağlar. Bu protokol, kullanıcının inversiyonlar, spesifik ökromatik bantlar ve interbandlar, telomerik, merkezkorik ve interkalary heterokromatin gibi morfolojik olarak farklı bölgelerden DNA elde etmesine izin verir. Kullanıcı, oluşturulan resim problarını anormal kromozomları incelemek, belirli bir loci'de türler arası homolojiyi incelemek veya sağlam bir 3D çekirdekte kromozomların mekansal organizasyonunu karakterize etmek için uygulayabilir. Kromozom boyaları geliştirmek için, tekrarlayan DNA'nın birden fazla kromozomal bölge ile melezleşmesini önlemek için ökromatik segmentler seçtik. Sonuç olarak, total genomik DNA veya C0 t-1DNA fraksiyonu gibi bir rakip kullanmadan kola özgü bir tablo elde ettik.
GenomPlex WGA ve REPLI-G kitlerini, birden fazla amplifikasyon kitinin verimliliğini ve bırakma oranını karşılaştıran incelemelere dayanarak kullanmayı seçtik 40,44. Her iki kit de her iki bırakma oranında da mevcut yöntemler arasında en iyi performansı gösterdi (GenomePlex, REPLI-g'nin% 37.5'ine kıyasla% 12.5'lik bir orana sahipti) ve yükseltilmiş belirteçlerin yüzdesi (GenomPlex% 45.24 amplifikasyon oranına sahipti ve REPLI-g'nin% 30.0'ı) 40. GenomPlex kiti ayrıca daha yüksek miktarda DNA sağladı ve böylece birden fazla aşağı akış tekniği için daha iyi bir aday haline getirdi. GenomPlex sistemi için DNA'nın daha da yükseltilmesini sağlayan bir yeniden amplifikasyon kiti de mevcuttur. Ancak, amplifikasyonun mükemmel olmadığını belirtmek önemlidir. Başarılı amplifikasyonun hatalara yol açabilir veya hedef DNA'daki belirli bir loci'ye karşı önyargılı olma olasılığı devam etmektedir. Mevcut genom amplifikasyon yöntemlerinin son parça boyutunu göz önünde bulundurmak önemlidir. GenomPlex parçalanması, 200-500 bp arasında değişen parçalara sahip bir kitaplıkla sonuçlanırken, REPLI-g kiti yaklaşık 10-20 kb boyutunda parçalar üretir. Bu protokolün amaçlanan aşağı akış uygulaması FISH'tir, böylece GenomPlex kiti istenen parça boyutunu ve DNA parçalarını doğrudan WGA aracılığıyla etiketleme yeteneğini sağladığı için daha uygulanabilir bir seçenek haline getirir. REPLI-g amplifikasyonu tarafından üretilen uzun DNA molekülleri aşağı akış nick çevirisi etiketleme reaksiyonunda parçalanmalıdır.
Bu protokol, tek bir politen kromozom kolundan DNA'yı başarıyla yükseltmek için uyarlanmıştır. Diğer protokoller, örnek 7 , 11,28,40'ı başarıyla yükseltmek için birçok (tipik olarak10-30)kromozom parçasının birikmesini gerektirir. Yöntemimizi kullanarak birden fazla kromozomun birleştirilmesi mümkün olsa da, numune kontaminasyon olasılığının artması, deneye mümkün olduğunca az kromozomla başlamanın önemini vurgulamaktadır. Politen kromozomları mevcut değilse, protokolümüz mitotik kromozomlarda kullanılmak üzere uyarlanabilir. Bununla birlikte, başarılı FISH 11 için amplifikasyondan önce 10-15 mitotik kromozom havuza almak gerekebilir. Amplifikasyon önyargısı, yüksek miktarlarda başlangıç şablonu DNA 50ile daha düşüktür. Politen kromozomları tek bir DNA dizisinin yaklaşık 512 kopyasını ve iki homolog DNA dizisinin 1024 kopyasını sağlar. Bu nedenle, mitotik kromozomların havuza edilmesi, amplifikasyondan sonra DNA ürününün genel kalitesini artırmaya yardımcı olacaktır.
Bu prosedür sitogenetik ve genomik çalışmalarda birçok potansiyel kullanıma sahiptir. Burada, An. gambiae'de politen ve mitotik kromozom kollarının ökromatik segmentleri arasındaki yazışmaları kurmak için kromozom boyaları kullandık. Aynı boyama probları An. gambiae hücre çizgilerinin sitogenetik karakterizasyonuna uygulanabilir. Kromozom sayılarındaki kapsamlı genomik yeniden düzenleme ve değişiklikler hücre hatlarının ortak özellikleridir 51,52. Farklı sivrisinek hücre hatlarında translokasyonlar, inversiyonlar, delesyonlar ve halka kromozomları gibi aneuploidi, poliploidi ve kromozomal yeniden düzenlemeler tespit edilmiştir 53,54. Klasik sitogenetik gözlemler 55 ve fiziksel haritalama 56, sıtma sivrisineklerinin evriminde tam kol kromozomal translokasyonların meydana gelmesini göstermiştir. Bu nedenle, mikrodiseksiyonlu malzeme, türler arasındaki kromozomal bölgelerin homolojisini karşılaştırmak için FISH deneyleri ile birlikte kullanılabilir. Tüm mount yumurtalık hemşire hücrelerindeki politen kromozomları üzerinde 2R boyama probu ile 3D FISH'i başarıyla gerçekleştirdik. Bu yöntem kromozom yörüngelerinin izlenmesini ve Anopheles'tekinükleer mimarinin incelenmesini kolaylaştıracaktır. DNA genotipleme 57,58,yeni nesil genom dizilimi 26, 27,fiziksel ve bağlantı haritası geliştirme ve kromozom boyama 33,59 için probların üretimi gibi teknikler kol ve bölgeye özgü mikrodiseksiyondan yararlanabilir. LCM teknolojisini birleştirerek ve tek hücreli WGA'yı ilerleterek, tek bir politen kromozom kolundan makul miktarlarda DNA üretmek için verimli, pratik bir yöntem gösteriyoruz.