Lekcja 5 Metody genetyki molkeularnej Í

Metody genetyki molekularnej.

Bibliotek genomowa – kolekcja fragmentów DNA danego gatunku, wprowadzona do określonego wektora i klonowana w komórkach gospodarza.

Etapy tworzenia biblioteki genomowej:

-izolacja DNA z komórek organizmu, dla którego będzie tworzona biblioteka

-trawienie wyizolowanego DNA i wybranego wektora enzymem restrykcyjnym

-utworzenie zrekombinowanych wektorów

-transformacja komórek gospodarza (bakterie, drożdże)

-wprowadzenie klonów.

Biblioteka BAC – psa:

Biblioteka genomowa – zbiór różnych sekwencji DNA organizmu, które zostały sklonowane w wektorze w celu łatwego przeszukiwania i analizy.

BAC – sztuczne.

Wykorzystanie biblioteki genomowej:

-poznawanie sekwencji genomu

-identyfikacja fragmentów DNA, które zawierają znane sekwencję DNA , np.:

*sekwencje powtarzalne – mikrosatelity

*sekwencję znanego markera genetycznego, który jest sprzężony z nieznanym, poszukiwanym genem

*mapowanie fizyczne sklonowanych insertów, o których wiadomo jaki gen zawierają.

Biblioteka cDNA:

Kolekcja cząsteczki cDNA zawierająca wszystkie cząsteczki mRNA, pochodzące z określonych komórek, przepisane przy pomocy odwrotnej transkryptazy na komplementarny DNA (cDNA).

Retrowirusy – wirusy, których genom zbudowany jest z RNA.

cDNA (komplementarny DNA):

*Enzym odwrotna transkryptaza występuje w genomie retrowirusów (RNA):

-przepisywanie RNA na sekwencjÄ™ jednoniciowego DNA

-dobudowanie komplementarnego łańcucha – powstanie dwuniciowego cDNA (enzym polimerazy DNA)

*W komórkach eukariotycznych na bazie matrycowego DNA (eksony + introny):

-powstaje dojrzały mRNA (zawiera jedynie eksony)

-na matrycy dojrzałego mRNA można zsyntetyzowań cDNA, który reprezentuje jedynie sekwencje eksonów.

cDNA – powstaje na matrycy mRNA, czyli opowiada tym fragmentom DNA, które podlegały transkrypcji w danej komórce, tkance lub organie.

Etapy tworzenia biblioteki cDNA:

-izolacja mRNA

-odwrotna transkrypcja i synteza dwuniciowych fragmentów cDNA

-utworzenie zrekombinowanych wektorów

-transformacja komórek gospodarza

-wyprowadzenie klonów.

Wykorzystanie biblioteki cDNA:

*Identyfikacja genów, których ekspresja ma kluczowe znaczenie dla danej komórki, tkanki lub organu

*Identyfikacja wariantów transkrypcyjnych określonego genu, będących efektem:

-alternatywnego wycinania intronów

-redagowanie mRNA.

Biblioteka genomowa i cDNA – porównanie:

*Biblioteka genomowa zawiera kolekcję fragmentów DNA, reprezentujących cały genom danego gatunku:

-geny (eksony, introny i sekwencje regulowane)

-sekwencje poza genowe

*Biblioteka cDNA zawiera kolekcję fragmentów DNA, która odzwierciedla aktywność transkrypcyjną w danej tkance, organie:

-geny (tylko eksony)

*Dla danego gatunku można stworzyć:

-jednÄ… bibliotekÄ™ genomowÄ…

-wiele bibliotek cDNA.

Analiza genomu przy pomocy technik hybrydyzacyjnych:

-Southern blotting

-Hybrydyzacja in situ

Hybrydyzacja kwasów nukleinowych:

-utworzenie dwuniciowej hybrydy poprzez komplementarne połączenie dwóch polinukleotydów

-Zastosowanie: poszukiwanie określonej sekwencji przy pomocy sondy

-Sonda: sklonowany lub amplifikowany fragment DNA, który może być wykorzystywany do poszukiwania komplementarnego fragmentu, na drodze hybrydyzacji.

Hybrydyzacja DNA-DNA:

*Hybrydyzacja metodÄ… Southerna:

-wyizolowany DNA

*Hybrydyzacja in situ (inaczej: w miejscu):

-na preparatach cytogenetycznych (chromosomy, jÄ…dra interfazowe)

-na preparatach histologicznych.

Hybrydyzacja metoda Southerna:

*Poszukiwanie określonej sekwencji nukleotydowej przy pomocy wyznakowanej sondy w DNA (genomowym lub cDNA) poddanemu trawieniu endonukleazami i rozdzielonemu elektroforetycznie:

-DNA trawione jest enzymami, które nie przecinają sekwencji powtarzających się

Etapy hybrydyzacji metodÄ… Southerna:

-izolacja DNA

-trawienie enzymem restrykcyjnym

-elektroforeza

-przeniesienie rozdzielonego DNA na filtr nitrocelulozowy lub nylonowy

-znakowanie sondy

-denaturacja DNA na filtrze i DNA sondy

-naniesienie sondy na filtr

-wypłukiwanie nadmiaru sondy

-nałożenie kliszy radiograficznej

-wywołanie kliszy – detekcja miejsc gdzie zaszła hybrydyzacja.

DNA fingerprinting:

*Hybrydyzacja metodÄ… Southerna z wykorzystywaniem sondy dla sekwencji powtarzajÄ…cych siÄ™ tandemowo:

-sondy Jeffreysa (1985):

*33,6 (AGGGCTGGAGG)3]18

*33,5 (GGGAGGTGGGCAGGAGG)14


Wyszukiwarka