Презентация на тему "Введение в молекулярную биологию"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Введение в молекулярную биологию

• 
  Слайд 2
  
• 
  Слайд 3
  

  1953 Фрэнсис Крик Джеймс Уотсон Открыта структура ДНК Дата рождения молекулярной биологии

• 
  Слайд 4
  

  Francis Harry Compton Crick James Dewey Watson Нобелевская премия 1962

• 
  Слайд 5
  
• 
  Слайд 6
  

  Розалинд Франклин Рентгеноструктурный портрет ДНК – знаменитое фото 51 1920 – 1958 Английский биофизик и ученый-рентгенограф. Именно благодаря сделанной ею фотографии была открыта ДНК. А ее имя незримо связано с этим открытием.

• 
  Слайд 7
  

  http://www.bbc.co.uk/bbcfour/documentaries/features/rosalind-franklin.shtml

• 
  Слайд 8

  Молекулы ДНК и РНК можно увидеть в электронный микроскоп

  ДНКбактериальных плазмид

• 
  Слайд 9
  

  ДНК реовируса сканирующий электр. микроскоп

• 
  Слайд 10
  

  ДНК, выделенная из одной хромосомы человека РНК http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/L/Laemmli.gif

• 
  Слайд 11
  
• 
  Слайд 12
  
• 
  Слайд 13
  
• 
  Слайд 14
  

  Рестрикционный анализ - наиболее простой метод прямой детекции мутаций. Его суть состоит в том, что рестрикционныеэндонуклеазы (бактериальные ферменты) разрезают двойную нить ДНК в определенных последовательностях из 4-8 нуклеотидов. Разрезанные участки мутантной ДНК, отличающиеся по длине от нормальных участков, выявляются на электрофореграмме. Если в состав сайта рестрикции входит полиморфный нуклеотид, эту мутацию можно выявить абсолютно достоверно. Если полиморфные нуклеотиды лежат в неузнаваемых рестриктазой участках, то метод рестрикционного анализа неприменим.

• 
  Слайд 15
  
• 
  Слайд 16
  
• 
  Слайд 17
  

  Ключом к рестрикционному картированию служат свойства одного класса ферментов, обнаруженных у бактерий. рестриктирующие ферменты режут двухцепочечную ДНК в специфических участках. Каждый рестриктирующий фермент имеет свою особую мишень. Обычно это специфическая последовательность нуклеотидов длиной от 4 до 6 пар оснований. Фермент режет ДНК в каждой точке, где встречается такая последовательность. Разные рестриктирующие ферменты имеют различные последовательности-мишени. Сейчас в распоряжении исследователей находится большой наборрестриктаз.  

• 
  Слайд 18
  
• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  
• 
  Слайд 21
  
• 
  Слайд 22

  Клонирование генов

• 
  Слайд 23
  
• 
  Слайд 24
  

  ПЦР – метод амплификации, т.е. получения большого числа копий нужного гена или его фрагмента в условиях in vitro. В 1983 году КэриМюллис с сотрудниками разработал метод клонирования последовательностей ДНК invitro, который получил название полимеразной цепной реакции (ПЦР).

• 
  Слайд 25
  

  Праймеры – это искусственно синтезированные короткие однонитевые ДНК (20 – 30 нуклеотидов), выполняющие функцию «затравок» при ферментативном синтезе ДНК. В ПЦР обычно используют 2 праймера, которые комплементарны3'-концевым последовательностям амплифицируемого участка на обеих нитях ДНК-матицы соответственно. Расстояние между праймерами определяет длину синтезируемых фрагментов ДНК. Термостабильные бактерииTermusAquaticus

• 
  Слайд 26
  

  В один цикл ПЦР включается 3 этапа: Денатурация – исходная смесь нагревается до 94°С, при этом нити ДНК расходятся; Отжиг – на этом этапе Т реакционной смеси снижается до 52 – 60°С и происходит комплементарное связывание праймеров с нитями матричной ДНК; Полимеризация, в ходе которой Taq-полимераза катализирует удлинение праймеров (с 3'-конца) и синтез новых цепей ДНК. Т смеси для проявления оптимальной активности Taq-полимеразы соответствует 72°С.

• 
  Слайд 27
  
• 
  Слайд 28
  

  Современный амплификатор Corbett (вид 1) Эти этапы повторяются многократно в приборе – амплификаторе (термоциклере), что позволяет получить огромное количество копий нужного фрагмента ДНК. Так, в результате проведения 20 циклов ПЦР анализируемый участок ДНК амплифицируется более чем в миллион раз.

• 
  Слайд 29
  

  Современный амплификатор Corbett (вид 2)

• 
  Слайд 30
  

  Общая схема амплификации изучаемого фрагмента ДНК

• 
  Слайд 31
  

  Широкое распространение метод ПЦР в настоящее время получил как метод диагностики различных инфекционных заболеваний. ПЦР позволяет выявлять этиологию инфекции, даже если в пробе содержится всего несколько молекул ДНК возбудителя. ПЦР широко используется для ранней диагностики ВИЧ-инфекции, вирусных гепатитов, клещевого энцефалита, туберкулеза, венерических заболеваний и т.д. Этот метод имеет большое значение для мониторинга и оценки эффективности терапии, особенно при вирусных заболеваниях. Определение «вирусной нагрузки» позволяет осуществить индивидуальный подбор дозы противовирусных препаратов. При помощи ПЦР удается выявить отдельные субтипы и штаммы вирусов и бактерий, обладающих повышенной устойчивостью к тем или иным лекарственным препаратам.

• 
  Слайд 32
  

  Успехи генетики, молекулярной биологии и биохимии привели к формированию трех новых фундаментальных дисциплин — геномики, протеомики и метаболомики.

• 
  Слайд 33

  Геномика

  Геномика — раздел молекулярной генетики, посвящённый изучению генома и генов живых организмов. Секвенирование геномов Поиск и сопоставление генов Функциональный анализ генома Сопоставление геномов Секвенирование биополимеров (белков и нуклеиновых кислот — ДНК и РНК) — определение их первичной аминокислотной или нуклеотидной последовательности.

• 
  Слайд 34
  
• 
  Слайд 35

  Секвенирование генома

• 
  Слайд 36
  

  Метаболомика -научное направление в молекулярной биологии и генетике, занимающееся изучением всех метаболических реакций, присущих данному виду организмов (напр., изображение его метаболических путей, измерение метаболитов в разных типах клеток и т. д.) и происходящих в нормальном состоянии, под контролем окружающей среды или генетических модификаций, а также при различного рода патологиях.

  Метаболом представляет собой совокупность всех метаболитов, являющихся конечным продуктом обмена веществ в клетке, ткани, органе или организме. В то время как данные об экспрессии мРНК генов и данные протеомного анализа не раскрывают полностью всего того, что может происходить в клетке, метаболические профили могут дать мгновенный снимок физиологических процессов в клетке.

• 
  Слайд 37

  Метаболомика

  Привязка метаболических карт к структуре генома

• 
  Слайд 38
  
• 
  Слайд 39

  Протеомика

  Протеомика занимается инвентаризацией белков, т.е., реально работающих молекулярных машин в клетке.

• 
  Слайд 40
  
• 
  Слайд 41
  
• 
  Слайд 42