 |
Полиморфизм длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ) и его использование для картирования генов и геномной дактилоскопии.
|
|
|
|
Рестрикционные фрагменты- участки молекул ДНК различной длины, кт образ при разрезании исходных молекул специальными фрагментами рестриктазами.
Процесс разрезания молекул ДНК называется рестрикцией.
Сайты рестрикции - особые нуклеотидные последовательности, дл 2-6 нм, кт узнаются рестриктазами и по ним осущ разрезание молекул ДНК в ходе рестрикции.
В результате мутации нукл состав сайтов рестрикции может меняться и перестает выполнять свою функцию, а в других местах могут обр-ся на мол-лах ДНК новые сайты рестрикции. Это происходит из-за такого явления как полиморфизм длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ).
Количественная оценка отличий в нукл составе ДНК двух человеч индивидумах:
-число нукл в ДНК сост. 3,4 109
-различие между двумя образцами ДНК сост 1 нуклеотид на 200-500 п.н.
Использование ПДРФ для картирования генов:
Картирование генов - определение места генов на хромосоме, явл важным этапом поиска мутантных генов в геноме человека с целью их последующего выделения, анализа и разработки методов лечения насл заболев, вызыв данными генами.
В классич генетике гены картируют путем определения частоты кроссинговера между иссл-ым геном и маркерным геном.
Кросс-р – мера расстояния между генами – обмен участками между гомологичными хромосомами..
Возможности данного метода очень ограничены:
В наст время у чел известно всего 20-30 маркерных систем, тогда как заболеваний более 4000.
В 1978г Ботстейн с сотрудниками впервые высказал идею, что в качестве маркеров для картирования генов могут исп-ся посл-сти ДНК. Такие маркеры получ название маркера ПДРФ. Их число – более 7 млн.
Схема картирования:
Пример использования ПДРФ:
|
|
|
А – норма, а – заболевание. 2 и 5 родственники
Электрофорез фрагментов ДНК по 6-ти дорожкам после обработки рестриктазой.
В 1985г Джеффрис предложил использовать явление ПДРФ для составления генетического портрета человеческих индивидумов.
Открытый им метод получил название геномная дактилоскопия, дактилоскопия- снятие отпечатков пальцев.
Метод геномной дактилоскопией базировался на минисаттелитных ДНК, кт встрч в геноме человека в большом количестве, и распростр равномерно по всему геному.
Минисаттелитные ДНК предст собой повторяющ посл нукл, в кт преобл Г-Ц пары. Они сост из мономерных звеньев, дл 6-100 нм, обр-х кластеры.
Многомерное звено (ГЦГЦГЦ)n хорошо гибридизуются с Г-Ц зондами, кот исп при геномной дактилоскопии.
Схема метода геномной дактилоскопии
КОНЦЕПЦИЯ 1 ГЕН – 1 ФЕРМ-Т. РАСШИФРОВКА ЦЕПЕЙ БИОСИНТЕЗА ВЕЩ-В И ЕГО ОСН-Е ПРИНЦИПЫ.
Ген – участок мол-лы ДНК, несущий инф-ю о перв-й стр-ре одного опр-го белка, мол-лы т-РНК, р-РНК или выполняющий одну регуляторную ф-ю.
Ещё со времён Менделя известно, что гены отвечают за формир-е признаков. Однако какие события происх-т на пути от гена к признаку длит-е время оставалось непонятным.
«Чёрный ящик» - кибернетическое понятие, для кот-го известно, что нах-ся на входе и выходе, тогда как сущность происх-х внутри него процессов остается непонятной.
В 1941 г. Бидл, Тэйтум (США) частично расшифровали «чёрный ящик», сформулировав концепцию «1 ген 1 фермент».
Суть концепции: Гены кодируют синтез ферм-в, кот-е катализир-т биохим-е р-и, определяющие развитие призн-в.
Для некот-х призн-в путь ген –> признак в рамках конц-и выглядит след. образом: 1 ген à 1 ферм-т à 1 биохим-я р-я à 1 признак.
Данная конц-я применима к биохим. призн-м и не объясняет как
происх-т формиров-е морфологич-х призн-в (форма носа, черты лица).
|
|
|
