Картирование генома генетические цитологические и физические карты хромосом

Линейное расположение генов в хромосомах. Сцепление генов. Кроссинговер.

Двунитевые разрывы вносятся в ДНК с

помощью белка SPO11

В местах разрывов образуются

одноцепочечные 3′-концы, которые с

помощью RecA-подобных белков (у эукариот

это RAD51 и DMC1) внедряются в


неповрежденный гомологичный участок

одной из двух несестринских хроматид.

Именно этот контакт запускает сборку белков

центрального элемента синаптонемного

комплекса, они начинают аккумулироваться

в местах первичного контакта гомологичных

хромосом.

Белки мисматч репарации MLH1 и MLH3

Картирование генов


Построение генетических и

цитологических карт

Толмачева Екатерина Николаевна

Кандидат биологических наук,

доцент кафедры биологии и генетики

• Картирование генов — определение положения данного

гена на какой-либо хромосоме относительно других

генов.

Используются три основных группы методов картирования


генов

физическое (определение с помощью рестрикционных

карт, электронной и световой микроскопии).

• Генетическое (определение частот рекомбинаций между

генами)

• Цитогенетическое (гибридизация in situ, получение

монохромосомных клеточных гибридов, делеционной

метод и др.)

Основа принципа построения генетических карт Существование кроссинговера побудило Моргана разработать в 1911-1914 гг. принцип построения генетических карт хромосом.

В основу этого принципа положено представление о расположении генов по длине хромосомы в линейном порядке. За единицу расстояния между двумя генами условились принимать 1 % перекреста между ними.Допустим, что к одной группе сцепления относятся гены А и В.

Между ними обнаружен перекрест в 10 %. Следовательно, гены А и В находятся на расстоянии 10 единиц. Допустим далее, что к этой же группе сцепления относится ген С.

Чтобы узнать его место в хромосоме, необходимо выяснить, какой процент перекреста он дает с обоими из двух уже известных генов. Например, если с А он дает 3 % перекреста, то можно предположить, что ген С находится либо между А и В, либо с противоположной стороны, то есть А расположен между В и С.

Если между В и С окажется перекрест 7 %, то на хромосоме их следует расположить в таком порядке, как на верхней схеме. Если между В и С перекрест составит 13 %, то расположение генов будет как на нижней схеме.2.

Формула закономерности В общей форме эту закономерность можно выразить следующей формулой: если гены А, В и С относятся к одной группе сцепления и расстояние между генами А и В равно нескольким единицам, а расстояние между В и С — одной единице, то расстояние между А и С может быть либо k 1, либо k-1.

СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ явление, в основе к-рого лежит локализация генов в одной хромосоме.Впервые обнаружено в 1906 У.

Бэтсоном и Р. Пеннетом в опытах по скрещиванию душистого горошка. Позднее С. г. было детально исследовано Т. Морганом с сотрудниками в экспериментах с дрозофилой. С. г.

выражается в том, что аллели сцепленных генов, находящиеся в одной группе сцепления, имеют тенденцию наследоваться совместно. Это приводит к образованию у гибрида гамет преим.

с «родительскими» сочетаниями аллелей.

Кроссинго́вер — процесс обмена участками гомологичных хромосом во времяконъюгации в профазе I мейоза. Помимо мейотического, описан также митотический кроссинговер.

Хромосома разделяется на эти участки в определённых точках, одних и тех же для одного вида, что может быть определением вида на генетическом уровне, место расположение этих точек задаётся единственным геном.

19.Генетические и цитологические карты хромосом

Генетические карты хромосом — это схема взаимного расположения и относительных расстояний между генами определенных хромосом, находящихся в одной группе сцепления.

Впервые в 1913 — 1915 годах на возможность построения генетических карт хромосом указывают Т.

Морган и его сотрудники. Они экспериментально показали, что основываясь на явлениях сцепления генов и кроссинговера можно построить генетические карты хромосом [1].

Возможность картирования основана на постоянстве процента кроссинговера между определенными генами. Генетические карты хромосом составлены для многих видов организмов: насекомых (дрозофила, комар, таракан и др.), грибов (дрожжи, аспергилл), для бактерий и вирусов.

Генетические карты человека используются в медицине при диагностике ряда тяжелых наследственных заболеваний человека.

В исследованияхэволюционного процесса сравнивают генетические карты разных видов живых организмов. Помимо генетических, существуют и другие карты хромосом.

Цитологические карты хромосом, схематическое изображение хромосом с указанием мест фактического размещения отдельных генов, полученное с помощью цитологических методов. Ц. к. х.

Каждое место расположения гена (локус) на генетической карте организма, установленное на основе частоты перекреста участков хромосом (кроссинговера), на Ц. к. х.

Для построения Ц. к. х. используют данные анализа хромосомных перестроек (вставки, делеции и др.) и, сопоставляя изменения морфологических признаков хромосом при этих перестройках с изменениями генетических свойств организма, устанавливают место того или иного гена в хромосоме.

Пользуясь методом хромосомных перестроек, амер.

генетик К. Бриджес составил в 1935 подробную Ц. к. х. плодовой мушки дрозофилы, наиболее полно генетически изученного организма. Гигантские хромосомы насекомых отряда двукрылых оказались самыми удобными для построения Ц. к. х., т.к.

наряду с большими размерами обладают чёткой морфологической очерченностью: каждый участок этих хромосом имеет свой определённый и чёткий рисунок, обусловленный характерным чередованием по длине ярко окрашиваемых участков (дисков) и слабо окрашиваемых (междисков).

Цитологическими методами легко определить отсутствие участка хромосомы или перенос его в др. место. Сопоставление Ц. к. х. с генетическими показало, что физическое расстояние между генами в хромосомах не соответствует генетическому (видимо, частота кроссинговера неодинакова в разных участках хромосом), поэтому плотность распределения генов на цитологических и генетических картах хромосом различна.

Так было установлено важное генетическое явление — неравномерность частот перекреста по длине хромосомы. Линейное расположение генов и их последовательность, установленные генетическими методами, подтверждаются Ц.

к. х. Современные методы цитологии и генетики позволяют построить Ц. к. х. многих организмов, в том числе человека.

Проявление каждого признака организма контролируется генетическими факторами (элементарные единицы наследственности названы генами). Цвет наших глаз и волос, форма носа и губ, размер пальцев руки и стопы ноги — все это обусловлено действием генов.

Каждый участок хромосомы — отдельный ген. Изменение или исчезновение любого такого участка обязательнб скажется на жизнедеятельности клетки и выражении какого-либо признака организма.

Сейчас известно около 7 тыс.

генов у дрозофилы, расположенных в четырех хромосомах. Предполагается, что в 46 хромосомах человека представлены более чем 50 тыс. генов. На первый взгляд может показаться непонятным, зачем нужно такое огромное количество генов.

Но если учесть, что каждый организм имеет сотни признаков, а количественные свойства (размер, масса, объем) контролируются целым рядом генов, станет ясно, почему генов так много.

Количество хромосом у любого организма гораздо меньше количества генов.

Каждая хромосома содержит множество генов. В результате многолетней работы по локализации генов в хромосомах ученые составили хромосомные карты, и эта работа продолжается (исследуются разные виды организмов: дрозофила, кукуруза, горох, ячмень, пшеница, человек, мышь, кролик, крыса, курица и др.).

Хромосомные карты начали составлять задолго до того, как цитологи научились идентифицировать хромосомы.

Основной инструмент этих работ — генетический анализ (скрещивание различных организмов и изучение полученного потомства).

Этот простой метод имеет большую разрешающую способность, чем самый совершенный электронный микроскоп. В самом деле, генетический анализ позволяет точно определить местоположение в хромосоме любого гена, в то время как из-за невероятно малого размера его невозможно увидеть в любой микроскоп.

Только у гигантских хромосом удалось выявить отдельные диски и связать их с определенными генами.

Обычная же хромосома не превышает 2 мкм, и в ней находится несколько тысяч генов.

Начало работ по определению местоположения генов в хромосомах или локализации генов положили в 1906 г. английские генетики У. Бэтсон и Р. Пеннет, которые сообщили о группах сцепления генов.

При скрещиваниях между различными разновидностями душистого горошка дигибридное расщепление отличалось от обычного — гены не наследовались независимо друг от друга, а передавались потомству группами.

Сущность этого явления стала понятна после работ Моргана и его сотрудников: Морган объяснил материальные основы такого сцепленного наследования.

Хромосома представляет собой отдельную функциональную единицу при делении клетки. Все гены, находящиеся в одной хромосоме, связаны между собой. Сцепление признаков может быть обнаружено в любой из хромосом, несущей гены.

Локализация в одной хромосоме нескольких генов отвергает сомнения в справедливости закона Менделя о независимости наследования генов, контролирующих разные признаки, появившиеся в случае совместного их проявления.

После того как было описано много генов, ученые пришли к выводу о возможности разделения их на отдельные группы. Гены, принадлежащие к разным группам, наследуются независимо друг от друга, и в потомстве происходит различное их сочетание.

Если же гены входят в одну группу, они проявляют разной степени сцепление друг с другом. Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют все вместе одну группу сцепления.

Поскольку в одной хромосоме размещается большое количество генов, ученые высказали предположение, что в паре идентичных хромосом гены могут меняться местами.

История генетического картирования

Первоначально взаимное расположение генов на хромосомах определяли по частоте кроссинговера (перекрёста) между ними. Впервые на возможность подобного построения генетических карт хромосом экспериментально показали в 1913—1915 годах Т. Морган, А.

Стёртевант и другие сотрудники Моргана, основываясь на явлениях сцепления генов и кроссинговера[5]. С тех пор генетическое расстояние принято измерять в сантиморганах (или сантиморганидах, сокращённо — cM), при этом 1 cM соответствует частоте кроссинговера в 1 %[3].

Первым организмом, для которого была получена генетическая карта, стала чернобрюхая дрозофила (Drosophila melanogaster). В дальнейшем генетическое картирование стали осуществлять для других видов.

Так, первой птицей и первым домашним животным, для которых была построена генетическая карта, стала курица. Приоритет в построении первой генетической карты курицы и её опубликовании в 1930 году[6][7] принадлежит советским русским учёным А. С. Серебровскому[8] и С. Г. Петрову[9].

Первоначально взаимное расположение генов на хромосомах определяли по частоте кроссинговера (перекрёста) между ними. Впервые на возможность подобного построения генетических карт хромосом экспериментально показали в 1913—1915 годах Т. Морган, А.

Стёртевант и другие сотрудники Моргана, основываясь на явлениях сцепления генов и кроссинговера[5]. С тех пор генетическое расстояние принято измерять в сантиморганах (или сантиморганидах, сокращённо — cM), при этом 1 cM соответствует частоте кроссинговера в 1 %[3].

Первым организмом, для которого была получена генетическая карта, стала чернобрюхая дрозофила (Drosophila melanogaster). В дальнейшем генетическое картирование стали осуществлять для других видов.

Так, первой птицей и первым домашним животным, для которых была построена генетическая карта, стала курица. Приоритет в построении первой генетической карты курицы и её опубликовании в 1930 году[6][7] принадлежит советским русским учёным А. С. Серебровскому[8] и С. Г. Петрову[9].

Генетическое и физическое картирование

Возможность картирования основана на теоретическом постоянстве процента кроссинговера между определёнными генами. Однако при таком методе генетического картирования физическое расстояние между генами нередко отличается от их генетического расстояния, так как кроссинговер происходит не с одинаковой вероятностью в разных участках хромосом.

При использовании современных методов генетического картирования расстояние между генами измеряется в тысячах пар нуклеотидов (т. п. н.) и соответствует физическому.

При создании генетической карты устанавливают последовательности расположения генетических маркеров (в этом качестве использовали различные полиморфные локусы ДНК, то есть наследуемые вариации в структуре ДНК) по длине всех хромосом с определённой плотностью, то есть на достаточно близком расстоянии друг от друга[3].

• Генетическое картирование основано на

использовании генетических методов для

построения карт, показывающих позиции


генов и других последовательностей в

геноме.

• Генетические методы включают гибридологические

эксперименты или, в случае с людьми,

генеалогический метод (анализ родословных)

• Морган представлял себе гены упорядоченными по

длине хромосом, как бусинки в ожерелье


• Экспериментальные данные привели его к идее

создания генетических карт хромосом

• Очевидно, что чем дальше находятся два гена друг

от друга, тем больше вероятность разрыва

нити, связывающей их, и получения новых


сочетаний генов

• Стало возможным определить относительное

расстояние между генами в хромосоме путем

простого расчета процента кроссинговера

• Частота кроссинговера (расстояние между

число кроссоверных


организмов

* 100%

общее число потомков

• Эта частота строго пропорциональна

расстоянию между сцепленными генами и

измеряется в морганидах

• 1 морганида соответствует

1% рекомбинантных гамет или

генотипов, полученных при


анализирующем скрещивании

Частота рекомбинаций

ЧР =

Число рекомбинантов

х 100


Серое тело, длинные крылья (BbVv) – 965 (41,5%)

Черное тело, короткие крылья (bbvv) – 944 (41,5%)

Серое тело, короткие крылья (Bbvv) – 206 (8,5%)

Черное тело, длинные крылья (bbVv) – 185 (8,5%)

Всего рекомбинатов — 391 (17%)


Всего потомков

— 2300 (100%)

ЧР =

206 185

х 100 = 17% или 17 морганид


2300

Расчёт расстояния между генами

Гаметы

Некроссоверы

Кроссинговер между A и B

Кроссинговер между В и С

Кроссинговер между А и


В, между В и С

Всего потомков

Генотип

зигот

АВС/авс

авс/авс

Число

особей

Авс/авс


авС/авс

15,2

Авс/авс

авС/авс

25,9


АвС/авс

аВс/авс

56,2

А и В – 79 14=93

93/521 = 17,9%

В и С – 135 14= 149

149/521=28,6%


A – C= 17,9% 28,6%=46,5%

• А. Стертевант в 1913 г. составил первую

генетическую карту локализации генов в Ххромосоме дрозофилы

• Генетические карты уже разработаны для

дрозофилы, мыши, нейроспоры; для

высших растений: кукурузы, риса, ячменя и

• Построение генетической карты на основании частот рекомбинации.

Пример показывает реальные эксперименты, выполненные Артуром

Стуртевантом на плодовой мушке. Все 4 гена находятся в Х-хромосоме

плодовой мушки.Показаны частоты рекомбинации между генами и

относительное взаиморасположение генов на карте

Другие виды картирования

Конечной целью изучения генома данного организма является интеграция его генетических, цитогенетических и физических карт[16][17][18], а также их привязка к полной геномной последовательности[19].

Генетические карты хромосом составлены для многих видов организмов: насекомых (дрозофилы, комары, тараканы и др.), грибов (дрожжи, аспергилл), для бактерий и вирусов и т. д.

В исследованиях эволюционного процесса сравнивают генетические карты разных видов живых организмов.

В исследованиях эволюционного процесса сравнивают генетические карты разных видов живых организмов.

Линейное расположение генов в хромосомах. Сцепление генов. Кроссинговер.

Моргану удалось экспериментально (при исследовании мушки дрозофилы) показать обмен генами между хромосомами одной пары. Процесс обмена участками у гомологичных хромосом назван кроссинговером или перекрестом хромосом.

Это явление способствует существенному расширению рекомбинации наследственных свойств и имеет важное значение в эволюции и селекции организмов.

Схематически кроссинговер происходит таким образом. При формировании половых клеток в мейозе гомологичные хромосомы выстраиваются рядом и близко соприкасаются одинаковыми участками.

Неизвестные силы удерживают гомологичные хромосомы в таком состоянии. Когда же на следующем этапе мейоза хромосомы расходятся в разные стороны клетки, в определенных местах происходят разрывы гомологичных хромосом, и они взаимно обмениваются участками.

Участок одной хромосомы соединяется с участком другой. Образуются две новые хромосомы, каждая из которых содержит только один из двух генов, находившихся в той же хромосоме.

Цитологические доказательства обмена участками хромосом в процессе перекреста удалось получить в начале 30-х годов Г.

Крейтону и Б. Мак-Кдинток. Они использовали в скрещивании контрастные по окраске и консистенции эндосперма зерен линии кукурузы. Кроме того, цитологически были выявлены различия между хромосомами с доминантными и рецессивными признаками.

В частности, хромосома с доминантным геном окраски и рецессивным геном консистенции эндосперма имела четко выраженные морфологические отличия от другой гомологичной хромосомы.

На одном конце у нее находилось булавовидное утолщение, другой конец был удлинен.

Анализируя многочисленные факты перекреста, полученные на различных объектах, исследователи пришли к выводу, что разрывы и обмены могут произойти практически в любом месте хромосом.

Чем дальше друг от друга расположены гены, тем чаще они будут разделяться.

Для определения положения гена в хромосоме сначала необходимо определить группу сцепления. Число групп сцепления соответствует числу пар гомологичных хромосом.

Например, у ржи и гороха таких групп семь, у свеклы — девять, у кукурузы — десять.

Принцип установления принадлежности гена к той или иной группе сцепления сводится к выявлению характера наследования определенного гена по отношению к одному или другим генам, находящимся в уже известной группе сцепления.

Для этого проводится скрещивание форм с этим геном и изучается полученное потомство. Так как новый ген может относиться только к одной группе сцепления, то с шестью генами он должен показать независимое наследование и только с одним проявится сцепленно. Его и относят к группе со сцепленным геном.

Генетические карты составляют для всех пар гомологичных хромосом. Каждую группу сцепления нумеруют. Гены обозначают по определенной системе. Место размещения гена в хромосоме устанавливают на основании результатов перекреста.

Величина перекреста вычисляется отношением кроссоверных особей к общему числу их в потомстве данного скрещивания и выражается в процентах. Единицу измерения перекреста назвали также морганидой.

Если известно расстояние между двумя генами одной хромосомы и нужно определить местоположение по отношению к ним третьего гена, вновь определяют , величину перекреста этого гена с каждым из двух. Так, два гена А и С оказываются разделенными перекрестом в 25% случаев.

Ген В отделяется от гена А с частотой 15%, а от гена С — 10%. Следовательно, ген С находится между ними.

Генетические карты у человека составлять довольно сложно. Невозможно получать потомство по составленным схемам скрещивания. Тем не менее хромосомы человека уже изучены довольно успешно.

Определено положение генов в 23 хромосомах. Для картирования генов у человека используют метод гибридизации соматических клеток в их культурах на искусственных питательных средах.

Достаточно разработан способ слияния клеток различных видов животных и растений в одну клетку.

Так были получены клетки, содержащие геномы двух разных видов — человека и мыши, человека и китайского хомячка. При размножении клеточных межвидовых гибридов на специальной селективной среде происходит потеря отдельных хромосом человека.

Анализируя окрашенные хромосомы, определяют, какая из них утеряна, а по генетическому маркеру устанавливают группу сцепления и принадлежность к этой группе конкретной хромосомы.

Картирование генома человека

С 1990 по 2003 год, благодаря программе «Геном человека», была получена целостная картина человеческого генома, основанная на его генетических и физических картах.

Генетическая карта маркерных последовательностей призвана облегчить картирование всех генов человека[3], особенно генов наследственных болезней, что является одной из основных целей указанной программы.

Генетические карты человека используются ныне в медицине при диагностике ряда тяжёлых наследственных заболеваний человека.

• Для человека невозможно проведение

экспериментальных браков с целью создания

генетических карт

• Данные для расчета частот рекомбинации могут быть

получены исследованием генотипов членов поколений

существующих семей


• Это значит, что доступны только ограниченные данные и

их интерпретация часто затруднена, так как браки людей

редко приводят к нужным «скрещиваниям», а зачастую

генотипы одного или более членов семей недоступны изза их смерти или отказа от сотрудничества

Пример анализа родословной людей.

(A) Родословная показывает

наследование генетической болезни в


семье двух живых родителей и 6 детей,

а также при наличии информации о

родителях матери. Аллель болезни

является доминантным по отношению к

аллелю здоровья. Реальным является

определение степени сцепления между

геном заболевания и микросателлитом

М типированием аллелей для этого


микросателлита (M1, M2, и т.д.) у живых

членов семьи.

(B) Родословная может быть

интерпретирована двумя различными

путями: Гипотеза 1 дает низкую частоту


рекомбинации и свидетельствует, что

ген заболевания сильно сцеплен с

микросателлитом М; Гипотеза 2

подтверждает, что ген и микросателлит

менее прочно сцеплены

(C) Реконструкция генотипа


микросателлита бабушки подтверждает

верность Гипотезы 1

• Физическое картирование использует

молекулярно-биологические методы для

непосредственного исследования молекул


ДНК и построения карт, показывающих

позиции определенных

последовательностей, в том числе генов

• метод гибридизации соматических клеток грызунов и

человека в культуре ткани

• Если изолировать из тела и смешать клетки мыши и человека в


культуре, то в результате их слияния можно получить

гибридные клетки, содержащие хромосомы одного и другого

вида.

• Клетки мыши имеют 40 хромосом, а клетки человека — 46.

Суммарное число хромосом гибридных клеток должно быть 86,


но обычно этого не происходит и чаще всего гибридные клетки

содержат обычно от 40 до 50 хромосом.

• Пример показывает как стабильные

человек-мышь гибридные

соматические клетки могут получаться

применением ПЭГ


• По непонятным причинам хромосомы

человека избирательно утрачиваются

первичным продуктом слияния

• Происходящая случайно утрата

человеческих хромосом приводит к


образованию большого разнообразия

гибридных клеток по набору хромосом

человека

• Эти клетки могут быть

клонированными для получения

отдельных клеточных линий со

специфическим набором хромосом

человека


• Идентификация хромосом человека

может проводиться методами,

базирующимися на ПЦР с

использованием хромосомспецифических маркеров

• В гибридных клетках человек-мышь, полученных

в результате слияния анеуплоидных клеток мыши

и диплоидных эмбриональных фибробластов

человека, 75-95% человеческих хромосом

утрачиваются в процессе культивирования,


причем их утрата носит случайный характер

• Среди множества разнообразных гибридов всегда

найдется клетка, сохранившая ту или иную

хромосому человека

• В гибридных клетках хромосомы функционируют,

регулируя синтез соответствующих белков

• После размножения этой клетки можно

провести анализ ферментов, активность

которых связана с наличием именно

данной хромосомы

• Использование методов

дифференциального окрашивания

хромосом позволяет связать гены с

определенными локусами хромосом, так


как в гибридных клетках довольно часты

хромосомные разрывы, перестройки,

присутствие не целых хромосом, а

отдельных фрагментов

• В настоящее время для картирования генов


хромосом человека используются также другие

– Биохимические методы — сравнение аминокислотных

последовательностей белков и нуклеотидной

последовательности ДНК отдельных хромосом

– Цитологические методы — сопоставление изменения


морфологии хромосомного участка с характерным

фенотипом, анализ «ломких» участков хромосом

– Молекулярно-генетические методы и др.

членов семьи. (B) Родословная может

быть интерпретирована двумя


различными путями: Гипотеза 1 дает

низкую частоту рекомбинации и

свидетельствует, что ген заболевания

сильно сцеплен с микросателлитом М;

Гипотеза 2 подтверждает, что ген и


микросателлит менее прочно сцеплены

С 1990 по 2003 год, благодаря программе «Геном человека», была получена целостная картина человеческого генома, основанная на его генетических и физических картах.

Генетическая карта маркерных последовательностей призвана облегчить картирование всех генов человека[3], особенно генов наследственных болезней, что является одной из основных целей указанной программы.

19. Последовательности, распознаваемые разными рестриктазами

• EcoRI

• Г ААТТЦ

• ЦТТАА Г

• SmaI

• ЦЦЦ ГГГ


• ГГГ ЦЦЦ

Построение

рестрикционных карт

ДНК разрезают рестриктазами и

подвергают электрофорезу.

Рестрикционная карта — вид

физической карты, на которой

указаны расстояния между

соседними сайтами расщепления


ДНК определенной рестриктазой.

20. Опорные точки карт хромосом – гены и ДНК-маркеры

• Гены – очень часто используемые маркеры, но они не

идеальны. Одна из проблем (особенно для больших

геномов позвоночных) состоит в том, что карты,

основанные на генах, не очень детальные

• Поэтому нужны другие типы маркеров

• Опорные точки карт, не являющиеся генами, называются

ДНК-маркерами


– полиморфизм длины рестрикционных фрагментов

(RFLPs)

– полиморфизм длины простой последовательности

(SSLPs)

– однонуклеотидный полиморфизм (SNPs)

Карта хромосомы 21 и


митохондриального генома

Литература

  • Беляев Д. К., Бородин П. М., Воронцов Н. Н., Грунтенко Е. В., Дымшиц Г. М., Низовцев Е. М., Никоро З. С., Рувинский А. О., Кузнецова Л. Н., Саблина О. В., Салганик Р. И., Титлянова А. А., Шумный В. К.Общая биология. 10—11 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый уровень / Под ред. Д. К. Беляева, Г. М. Дымшица; Рос. акад. наук, Рос. акад. образования. — 11-е изд. — М.: Просвещение, 2012. — 304 с. — (Академический школьный учебник). — 40 000 экз. — ISBN 978-5-09-028906-1. (Проверено 23 марта 2015)Архивировано 23 марта 2015 года.
  • Беляев Д. К., Бородин П. М., Воронцов Н. Н., Грунтенко Е. В., Дымшиц Г. М., Низовцев Е. М., Никоро З. С., Рувинский А. О., Кузнецова Л. Н., Саблина О. В., Салганик Р. И., Титлянова А. А., Шумный В. К.Общая биология. 10—11 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый уровень / Под ред. Д. К. Беляева, Г. М. Дымшица; Рос. акад. наук, Рос. акад. образования. — 11-е изд. — М.: Просвещение, 2012. — 304 с. — (Академический школьный учебник). — 40 000 экз. — ISBN 978-5-09-028906-1. (Проверено 23 марта 2015)Архивировано 23 марта 2015 года.

34. Секвенирование ДНК по Сэнжеру

• Методология

секвенирования была

разработана в конце

1970-х гг. английским

биохимиком

Фредериком

Сэнжером.


(из http://www.internet-school.ru)

• Перед секвенированием молекулу ДНК разрезают на

фрагменты и клонируют в Escherichia coli. Выделенные из

бактериальных клеток фрагменты многократно

амплифицируют с помощью полимеразной цепной

реакции (ПЦР)

(из http://wsyachina.narod.ru)

• Раствор с одноцепочечными фрагментами и праймерами

распределяют по четырём пробиркам, в каждую из

которых добавлены четыре разные dNTP и один из

флуоресцентно меченных

дидезоксинуклеозидтрифосфатов (ddNTP). Удлинение

гибридизовавшегося с ДНК-фрагментом праймера

происходит до тех пор, пока в цепь не включится ddNTP. В

этом месте синтез останавливается, и в результате в


каждой из пробирок образуется уникальный набор

отрицательно заряженных фрагментов разной длины,

оканчивающихся одним из меченых ddNTP.

• Фрагменты разделяют по размеру с помощью капиллярного

электрофореза. Когда фрагменты определённой длины проходят

через окно детектора, освещаемое лазерным лучом, ddNTP начинают

флуоресцировать. Длина волны флуоресценции зависит от того, какой

именно ddNTP находится у них на конце, так что на выходе получается

цветная картинка, которую можно трансформировать в нуклеотидную


последовательность.

http://wsyach

ina.narod.ru)

37. Автоматическое секвенирование ДНК

• Особенно перспективным для массового

секвенирования в автоматическом режиме

оказалось применение меченых различными


флуорохромами дидезоксинуклеотидов. В этом

варианте секвенирования каждому из

нуклеотидов соответствует свой цвет полосы в

геле, что хорошо распознается в автоматическом

режиме.


• Этот метод нашел широкое применение в

реализации программы «Геном человека».

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector