Zosilnenie znamená znásobenie segmentov deoxyribonukleová kyselina (DNA). Tieto môžu byť molekuly, jednotlivé gény alebo dokonca väčšie časti genómu. K amplifikácii dochádza ako prirodzená duplikácia sekvencií DNA ako nosiča dedičnej informácie. Je to teda jedna z najdôležitejších kategórií v teórii dedičnosti (genetika).
Čo je zosilnenie?
V laboratóriu sa amplifikácia umelo uplatňuje ako technický postup v molekulárnej biológii. Počiatočnou sekvenciou v tomto procese je amplikón a výsledkom je nakoniec amplikón. Ako prirodzený proces je amplifikácia formou mutácie, to znamená trvalou zmenou genetického materiálu. Týmto spôsobom môže slúžiť na urýchlenie vývoja šírením a kondenzáciou určitých segmentov DNA v genóme. Napríklad odolnosť voči antibiotiká or insekticídy sa vyvíja skrátenými cestami. Je tiež možné použiť selektívnu duplikáciu génov na zvýšenie ich degenerácie, keď sú potrebné. Robí sa to napríklad v oocytoch, aby mohli uspokojiť svoj zvýšený dopyt po ribozómy. V niektorých prirodzených amplifikáciách sa replikácia aplikuje na gény viackrát. Elektrónová mikroskopia odhalila cibule koža štruktúra v tomto prípade, pre ktorú technický jazyk vytvoril termín „replikácia cibule“.
Funkcia a úloha
Nukleotidy sú základnými stavebnými kameňmi molekuly nukleové kyseliny, v prípade DNA, ako aj RNA (kyselina ribonukleová). Pozostávajú z a fosfát časť, a cukor časť a základná časť. Vo svojej podstate tieto molekuly sú mimoriadne rozmanité a plnia dôležité regulačné funkcie v bunkách, najmä čo sa týka metabolizmu. Nukleotidy spájajú cukor na základňu a fosfát k cukor pomocou ester väzba. Je tiež možné pripojiť viac ako jednu fosfát na cukor. Nukleotidy možno rozlíšiť podľa základy obsahujú a cukor. V DNA je to deoxyribóza; v RNA to je ribóza. Celkovo veľké molekuly DNA a RNA sú zložené zo štyroch rôznych typov nukleotidov, ktoré môžu byť usporiadané vedľa seba akýmkoľvek spôsobom. To sa deje pomocou kódovacej reakcie. Aby sa získali informácie potrebné na kódovanie genetickej správy, musia sa spojiť najmenej tri nukleotidy. Týmto spôsobom tvoria jediný reťazec DNA. Na vytvorenie dvojitého prameňa sa zrkadlí jeden prameň. Každá usporiadaná báza jedného vlákna je oproti komplementárnej báze zrkadlového vlákna. V príslušnom usporiadaní základne existuje opäť pravidelnosť, ktorá závisí od chemickej povahy konkrétneho páru. Oba reťazce DNA, ktoré patria k sebe, tvoria takzvanú dvojitú špirálu. Opak základy nukleotidov je spojených vodík dlhopisy. V závislosti od dvojice báz, dve alebo tri z nich vodík budujú sa väzby. Tento proces sa v bunkovej biológii nazýva párovanie báz. V tejto súvislosti umožňuje amplifikácia tiež presnú replikáciu existujúcich štruktúr v ľudskej bunke. Ak to bude možné umelo kontrolovať, bude možné v budúcnosti liečiť niektoré druhy rakoviny cielenejšie. Jednou z technológií na amplifikáciu DNA v skúmavke (in vitro) je takzvaná polymerázová reťazová reakcia (PCR). Môže sa použiť na amplifikáciu ktoréhokoľvek segmentu DNA v krátkom čase a jednoduchým spôsobom.
Choroby a poruchy
Za určitých okolností tzv rakovina gény (onkogény) sú indukované rast nezačiarknuté zosilnením. Podobne niektoré onkogény reagujú na určité cytostatické drogy (prírodné alebo umelé látky, ktoré inhibujú bunkový rast) s amplifikáciou. V súlade s tým v rakovina terapie, tieto špeciálne prostriedky sa používajú ako cytostatiká ktoré blokujú výrobu stavebných kameňov z nukleové kyseliny, rakovina bunky sú zase schopné na to reagovať zosilnením gen časti, ktoré sú inhibované cytostatikami drogy. Oncocells často tvoria homogénne predĺženie chromozómu.
