Картирование генома и обратная генетика. Буторина А.К - 16 стр.

UptoLike

Рубрика: 

16
Если какой -либо нормальный ген отличается от поврежденного
только по отсутствию или наличию сайта узнавания, то такие различия
можно обнаружить по длине рестрикционных фрагментов.
Т.е. любые изменения (и/или различия) в нуклеотидном составе в
точках , которые “узнаются” рестриктазами, приводящие к исчезновению
одних и образованию других сайтов-рестрикции, проявятся в виде измене-
ния длины рестрикционного фрагмента ДНК. Это сразу выявляется при
электрофорезе по изменению положения фрагмента ДНК (по сравнению с
контролем или другим генотипом), его исчезновению или появлению но-
вого. Метод был детально описан Ботштейном с соавт. в 1980 г. Различия
по длине рестрикционных фрагментов ДНК получили название полимор-
физм длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ или RLFP). Такие участ-
ки можно привязать к хромосоме , как гены , особенно в тех случаях , когда
известные гены сцеплены с ними, т.е. найти местоположение таких фраг -
ментов на хромосоме .
Метод ПДРФ широко используется в генетических исследованиях
популяций , поскольку наличие в геноме исследуемого организма рестрик-
ционного фрагмента ДНК определенной длины является прекрасным гене-
тическим маркером и одновременно фенотипическим признаком, тесно
связанным с генотипом организма. Это позволяет легко следить за распро-
странением такого маркера в популяциях , за передачей его от родителей к
потомству при скрещиваниях и использовать для построения генетических
карт исследуемых организмов, в том числе человека. Для анализа берут
пробы крови у членов нескольких семей, представленных 2-3 поколения-
ми, либо у членов одной большой семьи, представленной несколькими по-
колениями, с данным генетическим заболеванием. С помощью ПДРФ -
маркеров были картированы гены таких заболеваний , как миодистрофия
Дюшена, муковисцидоз и др.
Метод ПДРФ используют для пренатальной диагностики и выявле-
ния генетических дефектов у людей. Например, в случае серповиднокле-
точной анемии происходит замена АТ на ТА в шестой паре нуклеотидов
гена, кодирующего β-цепь гемоглобина человека. Замена происходит в
сайте (CTNAG), чувствительном к рестриктазе DdeI (рисунок 5). Фрагмен-
ты ДНК, возникающие под действием DdeI у здорового человека и больно-
го серповидноклеточной анемией в этом участке гена различаются. Их
можно сравнивать с помощью метода гибридизации по Саузерну, исполь-
зуя в качестве зонда радиоактивно меченую ДНК гена β-глобина. Таким
способом можно определить присутствие мутантного гена в геноме эм-
бриона за несколько месяцев до рождения.
1.3.2. Молекулярные маркеры, основанные на полимеразной
цепной реакции (ПЦР-маркеры)
В последние годы , однако , для геномных анализов стали использо-
вать преимущественно молекулярные маркеры ДНК, основанные на поли -
меразной цепной реакции (ПЦР = PCR polymerase chain reaction). Для них
                                  16
      Если какой-либо нормальный ген отличается от поврежденного
только по отсутствию или наличию сайта узнавания, то такие различия
можно обнаружить по длине рестрикционных фрагментов.
      Т.е. любые изменения (и/или различия) в нуклеотидном составе в
точках, которые “узнаются” рестриктазами, приводящие к исчезновению
одних и образованию других сайтов-рестрикции, проявятся в виде измене-
ния длины рестрикционного фрагмента ДНК. Это сразу выявляется при
электрофорезе по изменению положения фрагмента ДНК (по сравнению с
контролем или другим генотипом), его исчезновению или появлению но-
вого. Метод был детально описан Ботштейном с соавт. в 1980 г. Различия
по длине рестрикционных фрагментов ДНК получили название полимор-
физм длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ или RLFP). Такие участ-
ки можно привязать к хромосоме, как гены, особенно в тех случаях, когда
известные гены сцеплены с ними, т.е. найти местоположение таких фраг-
ментов на хромосоме.
      Метод ПДРФ широко используется в генетических исследованиях
популяций, поскольку наличие в геноме исследуемого организма рестрик-
ционного фрагмента ДНК определенной длины является прекрасным гене-
тическим маркером и одновременно фенотипическим признаком, тесно
связанным с генотипом организма. Это позволяет легко следить за распро-
странением такого маркера в популяциях, за передачей его от родителей к
потомству при скрещиваниях и использовать для построения генетических
карт исследуемых организмов, в том числе человека. Для анализа берут
пробы крови у членов нескольких семей, представленных 2-3 поколения-
ми, либо у членов одной большой семьи, представленной несколькими по-
колениями, с данным генетическим заболеванием. С помощью ПДРФ-
маркеров были картированы гены таких заболеваний, как миодистрофия
Дюшена, муковисцидоз и др.
      Метод ПДРФ используют для пренатальной диагностики и выявле-
ния генетических дефектов у людей. Например, в случае серповиднокле-
точной анемии происходит замена АТ на ТА в шестой паре нуклеотидов
гена, кодирующего β-цепь гемоглобина человека. Замена происходит в
сайте (CTNAG), чувствительном к рестриктазе DdeI (рисунок 5). Фрагмен-
ты ДНК, возникающие под действием DdeI у здорового человека и больно-
го серповидноклеточной анемией в этом участке гена различаются. Их
можно сравнивать с помощью метода гибридизации по Саузерну, исполь-
зуя в качестве зонда радиоактивно меченую ДНК гена β-глобина. Таким
способом можно определить присутствие мутантного гена в геноме эм-
бриона за несколько месяцев до рождения.

        1.3.2. Молекулярные маркеры, основанные на полимеразной
                   цепной реакции (ПЦР-маркеры)
      В последние годы, однако, для геномных анализов стали использо-
вать преимущественно молекулярные маркеры ДНК, основанные на поли-
меразной цепной реакции (ПЦР = PCR – polymerase chain reaction). Для них