Геном 2 500 знаков/стр, 400 стр/книгу 10 6 знаков/книгу Плазмиды - 10 3 - 10 4 Вирусы - 10 3 - 10 4 Митохондрии и Хлоропласты - 10 4 - 10 5 ПРОКАРИОТЫ. - презентация

1 Геном знаков/стр, 400 стр/книгу 10 6 знаков/книгу Плазмиды Вирусы Митохондрии и Хлоропласты ПРОКАРИОТЫ ЭУКАРИОТЫ Дрожжи Животные Растения Лекция 9 Лекция 10

2 Автоматическое секвенирование определение первичной структуры ДНК

3 Автоматический синтез ДНК

4 Диагностика генов с флуоресцентными зондами Анализ на микрочипах Анализ на хромосомах

5 Получение ДНК П олимеразная цепная реакция (ПЦР) Кэрри Маллис Нобелевская премия по химии 1993 г.

6 Рестриктазы гидролизуют ДНК по определенным участкам

7 Полиморфизм длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ)

8

9 Дактилоскопия ДНК Идентификация личности Идентификация родства Идентификация царской семьи Инцест Египетских фараонов Кто была Ева и откуда она Неандертальцы и Homo sapiens

10 Где родилась Ева? В Мемфисе, Вавилоне или Мохенджо-Даро? В Мемфисе, Африка

11 Рекорд дактилоскопии ДНК 2006 г. идентификация ДНК через 33 тыс лет

12 Что такое клонирование? Клонирование: - живого оъекта (организма, клеток), - неживого оъекта (ДНК) – жаргон! Клон – генетически идентичное потомство одной клетки (одного организма)

13 КЛОНИРОВАНИЕ – точное воспроизведение живого объекта в нескольких копиях... Все «копии» должны обладать идентичной наследственной информацией, т.е. нести идентичный набор генов. Генетики получают клоны размножением партеногенезом, т.е. бесполым путем, без предшествующего оплодотворения. Естественное клонирование человека – феномен однояйцевых близнецов. Л.И. Корочкин Клонирование ДНК – жаргон!

14 ЭКО 25 июля 1978 г. Louise Brown 30 лет – 4 млн Не путать с Репродуктивной медициной The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2010 Robert G. Edwards University of Cambridge, UK "for the development of in vitro fertilization

15 Не путать с Пре-имплантационной диагностикой и естественным терапевтическим клонированием (?) Естественное выращивание генетически недефектного брата (сестры) для пересадки органа (костный мозг) генетически дефектному родственнику Молли и Адам Нэш с родителями окт. 19, 2000 авг (рожд) Клетки НЕ разбирают на компоненты и детей НЕ убивают!

16 Пересадка ядер и клонирование Dont clone humans! Science 2001, 291, 2552

17 Цикл III Генотип и фенотип Регуляция, передача сигнала (рак) Геном, плазмиды, вирусы (ВИЧ) Генетическая инженерия

18 Конструирование рекомбинантных ДНК

19 Генная инженерия - 4 основных этапа In vitro (в пробирке) 1. Получение генов (ПЦР) 2. Получение рекомбинантных ДНК (вектор) In vivo (в клетке) 3. Введение рек. ДНК в клетку (трансформация) 4. Отбор целевых клеток (скрининг)

20 Получение ДНК П олимеразная цепная реакция (ПЦР) Кэрри Маллис Нобелевская премия по химии 1993 г.

21 Этап 2. Векторная ДНК

22 Вектор для прокариот

23 Получение рекомбинантных ДНК

24 Искусственная мини-хромосома Стрелка показывает На искусственную мини-хромосому, которая функционирует как натуральная (голубая). Может служить вектором для клонирования ДНК

25 Этап 3. Трансформация - введение ДНК в клетку Физические:Слияние мембран: Микроинъекция Липосомы ЭлектропорацияРецепторный эндоцитоз Биобаллистика (W, Au – 0,1 мкм) Химические: - Ca 2+ Рекомбинантные вирусы (?) - Аденовирус - Герпеса - ВИЧ

26 Этап 4 «Клонирование ДНК»

27 ИДЕНТИФИКАЦИЯ КЛОНОВ с рекомбинантной ДНК при помощи зонда

28 Гены флуоресцентных белков медузы работают в бактериях

29 Трансгенные организмы (ГМО, ГМП) Цель введения нового гена в клетку: - Замена дефектного гена для восстановления функции - Новый ген для изменения фенотипа (новые свойства) - Новый ген для продукции новых веществ (клеточные фабрики или фабрики - организмы) Делеция гена в клетке - Генетический нокаут (ДНК) - Генетический нокдаун (мРНК)

30 Рекомбинантные белки, разрешенные для лечения человека БЕЛОКЗАБОЛЕВАНИЕ Антигемофильный факторГемофилия Гормон роста Дефицит у детей ДНКаза IМуковисцидоз ИнсулинСахарный диабет Интерлейкин-2Рак почки Интерфероны Множественный эффект Тканевый активатор плазминогенаОстрый инфаркт миокарда Острая обширная эмболия легочной артерии ЭритропоэтинАнемия, заболевания почек

31 Получение трансгенных растений устойчивость к неблагоприятным факторам и полезные потребительские свойства

32 Получение трансгенных животных

33 Гены флуоресцентных белков медузы работают в животных Химера из белка клетки (раковый белок) и флуоресцентного белка

34 Генотерапия Только: соматические клетки конкретного пациента замена дефектного гена на нормальный

35 Генотерапия Бетезда, НИЗ, США дефект аденозиндезаминазы (иммунодефицит)