Предидущая презентация - презентация

1 предидущая презентация

2 Немного о биотехнологии, молекулярной биологии и геномах Тарту 2008 Илья Гайдучик

3 Содержание Геномы и их размеры. Секвенирование. Библиотеки ДНК. Секвенирование генома человека.

4 Размеры геномов Homo sapiens 22 хромосомы + X и Y 3000МВр или 3×10 9 пар оснований Мышь (Mus musculus) 2500МВр (Danio rerio) 1700MBp Дрозофила (Drozophilla melanogaster) 122MBp C.elegans 100MBp Пекарские дрожжи (S.cerevisiae)12,5МВр Кишечная палочка (E.coli) 4,7MBp

5 Amyda cartilaginea Трионикс чернолучевой ~4500MBp Отсутствие строгого соотношения между размером генома и сложностью организма называется C-paradox

6 Секвенирование Определение последовательности нуклеотидов в цепочке ДНК Секвенирование ДНК по Максаму и Гилберту: метод химической деградации (1977) Секвенирование ДНК по Сэнгеру: метод "терминаторов" (1977) Нобелевская премия по химии (1980) «За фундаментальные исследования биохимических свойств нуклеиновых кислот, в особенности рекомбинантных ДНК»

7 Фредерик Сэнгер (Frederick Sanger) Род в Англии Учился и работал в Кэмбридже Первая нобелевская по химии (1958) «За установление структур белков, особенно инсулина» Вторая нобелевская по химии (1980) «За фундаментальные исследования биохимических свойств нуклеиновых кислот, в особенности рекомбинантных ДНК» Женат, трое детей На пенсии с 1983 года

8 Mетод Сэнгера

9

10 Секвенаторы Автоматизируют только детекцию Бывают капиллярными и гелевыми Терминатор - нуклеотиды соединены с флуорофорами ABI Prism 310

11 Секвенаторы

12 Флуорофоры

13 Альтернативы На самом деле есть еще новые, альтернативные методы секвенирования ДНК Пиросеквенирование (pyrosequencing), 454 Life Science Чип секвенирование Nanopore sequencing

14 Библиотеки ДНК ( DNA libraries ) Популяция идентичных векторов, каждый из которых содержит разные фрагменты одного генома. мультимедия

15 Библиотеки кДНК (сDNA libraries) кДНК – комплементарная ДНК Библиотека кодирующего генома Отсутствуют некодирующие регионы ДНК

16

17

18 Human Genome Project Начался в 1990 году и закончился 2003 Участники: США, Китай, Франция, Германия, Япония и Великобритания Цели: Определение нуклеотидной последовательности генома человека Картографирование и определение всех генов человека Сохранение этой информации в банках данных Улучшение техник секвенирования Развитие техник обработки данных На протяжении проекта ответить на появившиеся правовые, социальные и этические вопросы

19 Human Genome Project Начался в 1990 До 1998 года эффективность была очень маленькой

20 Стратегия HGP: Clone by clone Нуждается в физическом картографировании клонов исследуемого генома Требует большого объема времени и труда

21 Celera Genomics Секвенирование Haemophilus influenzae (1.83Mbp) используя новую стратегию (1995) Celera была основана 1998 году Крэйгом Вентером (Craig G. Venter) Celera была создана с целью производства и продажи генетической информации для более быстрого понимания биологических процессов

22 Стратегия Celera Genomics: Whole genome shotgun Никакого картографирования Секвенируем все подряд и потом собираем эту мозаику.

23 Результаты В 2000 году обе организации представили черновые варианты В 2003 году оба конкурента добрались до финиша практически одновременно Чем черновик отличается от конечного варианта: каждый участок ДНК секвенируется 5 раз. Для конечного же варианта надо 10 раз. В таком случае данные являются верными на 99,9%. Вероятность ошибки равна 1 на нуклеотидов.

24 Результаты Геном человека просеквенирован на 92%. Заполнения пустот, неизбежных при любой из двух стратегий, происходит до сих пор.