Картирование генома и обратная генетика. Буторина А.К - 20 стр.

UptoLike

Рубрика: 

20
цесс происходит при температуре 70-72
0
С. Время протекания синтеза 20-
40 сек. (рисунок 6).
Раствор с полученными копиями ДНК снова подогревают для начала
нового цикла амплификации, при котором только что синтезированные
фрагменты ДНК (ампликоны ) служат матрицей для синтеза новых цепей.
Т.е. в каждом цикле число амплифицируемых фрагментов ДНК удваивает-
ся. Общее их количество может быть вычислено по формуле 2
n
, где n
число циклов амплификации. Поэтому, даже если в исходном растворе
первоначально находилась только одна двухцепочечная молекула ДНК, то
за 30-40 циклов амплификации синтезируется около 1 млрд. (10
8
) копий
фрагментов = ампликонов, что по времени занимает 3-4 часа. Т.е. исполь-
зуя очень небольшое , следовое количество матричной ДНК (несколько на-
нограммов), можно получить миллионы копий необходимой ДНК, что де-
лает возможным визуальный учет результатов после гель-электрофореза и
не требует гибридизации с радиоактивным зондом.
ПЦР позволяет амплифицировать любые интересующие участки ге-
нома (длиной до 4 тыс. п.н.) с использованием специфичных или произ-
вольных (случайных) праймеров. ПЦР-маркеры различаются длиной ам -
плифицированной последовательности. Для определения размера полу-
ченных ПЦР-фрагментов (ПЦР-продуктов) их разделяют с помощью гель-
электрофореза.
О полиморфизме ДНК организмов судят по присутствию или отсут-
ствию полосы в каждом паттерне (рисунке расположения полос ) при
электрофоретическом разделении фрагментов ДНК, их окраске и фотогра-
фировании в УФ свете . Такие различия в паттерне могут быть связаны с
делециями или инсерциями в амплифицируемом фрагменте .
Благодаря большой информативности и экономичности, возможно-
сти достаточно быстрого изучения многочисленных выборок и локусов
(100-1000 локусов против 10-20 локусов аллозимов), метод ПЦР-анализа с
применением различных молекулярных ДНК-маркеров в настоящее время
широко используются в генетических исследованиях . Метод ПЦР лежит в
основе картирования различных геномов, ДНК-идентификации личности,
установления родства людей, в судебной медицине (поскольку позволяет
проводить генетическую дактилоскопию” по одной единственной клетке ,
диагностики наследственных (выявление мутантных генов), а также ин-
фекционных заболеваний бактериальной и вирусной природы (обнаруже -
ние генетического материала патогенных микроорганизмов в клинических
образцах ).
Например, данный метод используется для диагностики бессим-
птомного носительства возбудителей инфекционного заболевания - вируса
иммунодефицита человека (ВИЧ), которые в латентной стадии инфекции
могут присутствовать в организме человека лишь в небольшом числе ко -
пий . Другой пример. С.А . Булатом (одним из первых применивших в на-
шей стране метод ПЦР для идентификации грибов и анализа их генетиче -
ской изменчивости) были сконструированы геноспецифичные праймеры
                                  20
цесс происходит при температуре 70-720С. Время протекания синтеза – 20-
40 сек. (рисунок 6).
       Раствор с полученными копиями ДНК снова подогревают для начала
нового цикла амплификации, при котором только что синтезированные
фрагменты ДНК (ампликоны) служат матрицей для синтеза новых цепей.
Т.е. в каждом цикле число амплифицируемых фрагментов ДНК удваивает-
ся. Общее их количество может быть вычислено по формуле 2n, где n –
число циклов амплификации. Поэтому, даже если в исходном растворе
первоначально находилась только одна двухцепочечная молекула ДНК, то
за 30-40 циклов амплификации синтезируется около 1 млрд. (108) копий
фрагментов = ампликонов, что по времени занимает 3-4 часа. Т.е. исполь-
зуя очень небольшое, следовое количество матричной ДНК (несколько на-
нограммов), можно получить миллионы копий необходимой ДНК, что де-
лает возможным визуальный учет результатов после гель-электрофореза и
не требует гибридизации с радиоактивным зондом.
       ПЦР позволяет амплифицировать любые интересующие участки ге-
нома (длиной до 4 тыс. п.н.) с использованием специфичных или произ-
вольных (случайных) праймеров. ПЦР-маркеры различаются длиной ам-
плифицированной последовательности. Для определения размера полу-
ченных ПЦР-фрагментов (ПЦР-продуктов) их разделяют с помощью гель-
электрофореза.
       О полиморфизме ДНК организмов судят по присутствию или отсут-
ствию полосы в каждом паттерне (рисунке расположения полос) при
электрофоретическом разделении фрагментов ДНК, их окраске и фотогра-
фировании в УФ свете. Такие различия в паттерне могут быть связаны с
делециями или инсерциями в амплифицируемом фрагменте.
       Благодаря большой информативности и экономичности, возможно-
сти достаточно быстрого изучения многочисленных выборок и локусов
(100-1000 локусов против 10-20 локусов аллозимов), метод ПЦР-анализа с
применением различных молекулярных ДНК-маркеров в настоящее время
широко используются в генетических исследованиях. Метод ПЦР лежит в
основе картирования различных геномов, ДНК-идентификации личности,
установления родства людей, в судебной медицине (поскольку позволяет
проводить генетическую “дактилоскопию” по одной единственной клетке,
диагностики наследственных (выявление мутантных генов), а также ин-
фекционных заболеваний бактериальной и вирусной природы (обнаруже-
ние генетического материала патогенных микроорганизмов в клинических
образцах).
       Например, данный метод используется для диагностики бессим-
птомного носительства возбудителей инфекционного заболевания - вируса
иммунодефицита человека (ВИЧ), которые в латентной стадии инфекции
могут присутствовать в организме человека лишь в небольшом числе ко-
пий. Другой пример. С.А. Булатом (одним из первых применивших в на-
шей стране метод ПЦР для идентификации грибов и анализа их генетиче-
ской изменчивости) были сконструированы геноспецифичные праймеры