Οι μικροοργανισμοί καλλιεργούνται στο εργαστήριο σε καθαρές καλλιέργειες, δηλαδή σε καλλιέργειες που αποτελούνται από ένα μόνο είδος μικροοργανισμού. Για να ξεκινήσει μία καθαρή καλλιέργεια, απαιτείται απομόνωση του μικροοργανισμού από τους υπόλοιπους μικροοργανισμούς μαζί με τους οποίους υπάρχει στο φυσικό περιβάλλον όπως στο έδαφος ή στο νερό. Η ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο εργαστήριο προϋποθέτει την παρασκευή και τη χρησιμοποίηση θρεπτικών υλικών, καθώς και τη διαμόρφωση
κατάλληλων συνθηκών καλλιέργειας όπως θερμοκρασίας και ρΗ. Οι μικροοργανισμοί καλλιεργούνται σε Η20, στο οποίο προστίθενται κατάλληλα θρεπτικά συστατικά. Το μείγμα αυτό ονομάζεται θρεπτικό υλικό. Το θρεπτικό υλικό μπορεί να είναι υγρό ή στερεό, αν σε αυτό προστεθεί άγαρ. Το υγρό θρεπτικό υλικό τοποθετείται συνήθως σε σωλήνες ή φιάλες καλλιέργειας, ενώ το στερεό σε τρυβλία petri. Πριν από την έναρξη

Σήμερα υπάρχει η δυνατότητα να αναπτυχθούν ολόκληρα φυτά από μετασχηματισμένα κύτταρα με τη χρησιμοποίηση κατάλληλων τεχνικών κλωνοποίησης. Το πρώτο στάδιο περιλαμβάνει ανάπτυξη των κυττάρων σε υγρό θρεπτικό υλικό και παραγωγή μιας μάζας αδιαφοροποίητων κυττάρων, που

Για την ετοιμασία χρωμοσωμικών παρασκευασμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθούν διάφορα είδη κυττάρων όπως κύτταρα από το αμνιακό υγρό και τις χοριακές λάχνες, που χρησιμοποιούνται για τη διενέργεια του προγεννητικού ελέγχου. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθούν κύτταρα του μυελού των οστών ή κύτταρα του αίματος. Τα λευκά αιμοσφαίρια (Τ-λεμφοκύτταρα) χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μελέτη των χρωμοσωμάτων, διότι προσφέρουν μια σειρά από πλεονεκτήματα όπως τα παρακάτω:

• Η λήψη αίματος είναι μία πολύ απλή διαδικασία.
• Τα λεμφοκύτταρα πολλαπλασιάζονται παρουσία μιτογόνων παραγόντων.
• Ο κυτταρικός τους κύκλος έχει μελετηθεί συστηματικά.

Επειδή όμως τα κύτταρα αίματος δε διαιρούνται, προκαλούνται μιτωτικές διαιρέσεις στα λεμφοκύτταρα με την προσθήκη φυτοαιμαγλουτινίνης (PHA Phytohemaglutinin), μιας ουσίας που εκχυλίζεται από το φασόλι. Τα κύτταρα καλλιεργούνται για 72 - 96 ώρες και στη συνέχεια γίνεται προσθήκη κολχεμιδίου ή κολχικίνης, ουσιών που παρεμποδίζουν το σχηματισμό της ατράκτου και σταματούν τη μίτωση. Έτσι αυξάνεται στον πληθυσμό των κυττάρων το ποσοστό εκείνων που βρίσκονται στο στάδιο της μετάφασης.

Μία από τις πιο σημαντικές τεχνικές που αναπτύχθηκαν τα τελευταία χρόνια είναι η τεχνική FISH. Σ' αυτή χρησιμοποιούνται ανιχνευτές DNA, οι οποίοι είναι συνδεδεμένοι ή μπορούν να συνδεθούν με φθορίζουσες χρωστικές. Προσθήκη των ανιχνευτών σε ένα χρωμοσωμικό παρασκεύασμα έχει ως αποτέλεσμα, ύστερα από ειδική επεξεργασία, την «ένωση», λόγω συμπληρωματικότητας, του ανιχνευτή με ορισμένη περιοχή DNA κάποιου χρωμοσώματος. Με αυτόν τον τρόπο μας δίνεται η δυνατότητα να αναγνωρίσουμε τη συγκεκριμένη περιοχή παρατηρώντας τα χρωμοσώματα στο μικροσκόπιο, λόγω της φθορίζουσας ουσίας που είναι συνδεδεμένη με τον ανιχνευτή. Δηλαδή οι ανιχνευτές «βάφουν» συγκεκριμένες περιοχές στα χρωμοσώματα. Μείγμα ανιχνευτών για διάφορες περιοχές του χρωμοσώματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να «βαφεί» ένα ολόκληρο χρωμόσωμα. Η FISH έχει εφαρμογές στη διάγνωση των

Για να εφαρμόσουμε τη μέθοδο PCR πρέπει να γνωρίζουμε τη σειρά των νουκλεοτιδίων που βρίσκονται στα άκρα του τμήματος DNA που θέλουμε να πολλαπλασιάσουμε. Η γνωστή αλληλουχία χρησιμοποιείται για τη χημική σύνθεση δύο ολιγονουκλεοτιδίων, συμπληρωματικών προς τα άκρα κάθε αλυσίδας. Τα ολιγονουκλεοτίδια αυτά λειτουργούν ως πρωταρχικά τμήματα για τη σύνθεση συμπληρωματικών αλυσίδων DNA. Η σύνθεση καταλύεται από μια ειδική DNA πολυμεράση, όπως η Taq πολυμεράση, η οποία είναι ανθεκτική στις υψηλές θερμοκρασίες.

Η αρχή της μεθόδου απεικονίζεται στην εικόνα.

Το δίκλωνο DNA, που έχει το τμήμα που θέλουμε να πολλαπλασιάσουμε, τοποθετείται υπό μορφή διαλύματος στο δοκιμαστικό σωλήνα μαζί με τα ολιγονουκλετίδια, ελεύθερα δεοξυριβονουκλεοτίδια, DNA πολυμεράση, και ιχνοστοιχεία που κάνουν την πολυμεράση πιο αποδοτική. Ο σωλήνας θεμαίνεται για να αποδιαταχθεί το DNA και μετά ψύχεται για να συνδεθούν

To DNA του οργανισμού που θέλουμε να κλωνοποιηθεί κόβεται με μια περιοριστική ενδονουκλεάση σε χιλιάδες κομμάτια. Με το ίδιο ένζυμο κόβεται και το DNA του βακτηριοφάγου λ. To DNA του βακτηριοφάγου λ έχει τροποποιηθεί ώστε να κόβεται με το ένζυμο σε δύο θέσεις. Έτσι κόβεται σε τρία κομμάτια. Το κεντρικό κομμάτι περιέχει τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τη λυσιγόνο φάση του κύκλου ζωής του φάγου και μπορεί να απομακρυνθεί χωρίς να επηρεάσει το λυτικό κύκλο ζωής. Το κομμάτι αυτό, που έχει μέγεθος 20.000 ζεύγη βάσεων, μπορεί να αντικατασταθεί από ένα τμήμα ξένου DNA αντίστοιχου μήκους. Τα δύο πλευρικά τμήματα του φάγου που ονομάζονται «βραχίονες», απομονώνονται και αναμειγνύονται με τα κομμάτια του ξένου DNA. Επειδή όλα τα

Οι πρωτεΐνες είναι μακρομόρια που έχουν καθαρό φορτίο, θετικό ή αρνητικό, το οποίο εξαρτάται από το τελικό άθροισμα των φορτίων των αμινοξέων από τα οποία αποτελούνται. Έτσι, αν σε ένα διάλυμα μιας πρωτεΐνης εφαρμοστεί ηλεκτρικό πεδίο, η πρωτεΐνη θα μετακινηθεί προς τον θετικό ή αρνητικό πόλο με ταχύτητα που εξαρτάται από το καθαρό φορτίο της, το μέγεθος της και το σχήμα της. Η τεχνική αυτή ονομάζεται ηλεκτροφόρηση και χρησιμοποιείται για να διαχωρίσει μείγματα πρωτεϊνών που κινούνται διαμέσου ενός πορώδους στερεού υλικού όπως είναι το άμυλο.

Στα μέσα του 1960 αναπτύχθηκε μια τροποποιημένη έκδοση αυτής της μεθόδου, γνωστή ως SDS-ηλεκτροφόρηση σε πήκτωμα

Η τεχνική της ηλεκτροφόρησης των πρωτεϊνών είναι μία από τις εργαστηριακές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση των φορέων της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιείται ηλεκτροφόρηση της αιμοσφαιρίνης σε πήκτωμα αμύλου, αγαρόζης ή πολυακρυλαμίδης ή σε μεμβράνη οξικής κυτταρίνης.

Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η HbS διαφέρει από την HbA στο 6ο αμινοξύ της β-αλυσίδας. Το γλουταμινικό οξύ που βρίσκεται στην HbA είναι αρνητικά φορτισμένο σε αντίθεση με τη βαλίνη στην HbS, που είναι ουδέτερο αμινοξύ. Η διαφορά του συνολικού φορτίου ανάμεσα στην HbA και

To DNA είναι ένα μόριο αρνητικά φορτισμένο, λόγω των φωσφορικών ομάδων που βρίσκονται στο φωσφοδιεστερικό σκελετό. Αυτό, όπως και οι πρωτεΐνες, όταν βρεθεί μέσα σε ένα ηλεκτρικό πεδίο κινείται προς το θετικό πόλο με ταχύτητα που εξαρτάται από το μέγεθος του και το σχήμα του. Η τεχνική που χρησιμοποιείται, όπως και στις πρωτεΐνες, είναι η ηλεκτροφόρηση. Στην περίπτωση του DNA χρησιμοποιείται η ηλεκτροφόρηση σε πήκτωμα αγαρόζης. Η αγαρόζη είναι πολυσακχαρίτης που, σε κατάλληλες συνθήκες, δημιουργεί ένα πορώδες πήκτωμα. Οι πόροι που δημιουργούνται στα πηκτώματα αγαρόζης είναι πολύ μεγαλύτεροι από της πολυακρυλαμίδης, γιατί το DNA είναι πολύ μεγαλύτερο σε μέγεθος από τις πρωτεΐνες.