97
1.
Нагревание до 90 ºС (денатура-
ция ДНК).
2.
Охлаждение до 55 ºС (присо-
единение или «отжиг» праймеров).
3.
Нагревание примерно до 72 ºС
(удвоение ДНК).
Затем цикл повторяется. В течение
3 часов можно получить 1 миллион копий
ДНК для последующего анализа.
Метод
используется в судебной
медицине, позволяет выявлять носитель-
ство мутантных генов, широко применя-
ется для
диагностики инфекционных за-
болеваний (туберкулез, хламидиоз, цито-
мегаловирусная инфекция, СПИД и др.).
ПЦР позволяет обнаружить возбудителя в
биологическом материале даже тогда, ко-
гда другие методы оказываются неэффек-
тивны.
ДНК-чипы (биочипы, DNA microarray technology)
Данная технология позволяет про-
водить анализ
большого числа генов од-
новременно. ДНК-чип представляет со-
бой пластинку, на которой зафиксирова-
ны небольшие одноцепочечные фрагмен-
ты ДНК. Эти фрагменты — комплемен-
тарные
копии генов, анализ которых
представляет интерес для исследователя.
Метод основывается на проведении реак-
ции
гибридизации
флюоресцентно-
меченых исследуемых образцов ДНК с
чипом. В дальнейшем проводится считывание информации и компьютерный анализ резуль-
татов.
Клонирование
— способ получения большой популяции идентичных молекул, кле-
ток, организмов — потомков одного предка.
Для клонирования отдельных генов используются технологии рекомбинантных ДНК:
нужный ген на специальном носителе вводят в бактериальную клетку. В процессе размноже-
ния бактерий получают огромное число копий гена.
Вектор —
носитель (плазмида или бактериофаг), в который может быть введена чу-
жеродная ДНК с целью клонирования.
Плазмида
— небольшая кольцевидная двухцепочечная ДНК, которая реплицируется
независимо от ДНК хозяина.
Рис. 19.2.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР)
98
Принципиальный подход к клонированию генов (рис. 19.3): в
плазмиде создают де-
фект (брешь) с помощью рестриктазы. С помощью этой же рестриктазы вырезают участок
ДНК с нужным геном. На рисунке приведены последовательности, распознаваемые рестрик-
тазой
EcoR1
, и указаны сайты, где этот фермент производит «разрезание» ДНК. Благодаря
образующимся «липким концам» происходит включение
чужеродной ДНК в вектор, ДНК-
лигаза восстанавливает целостность плазмиды, и образованная гибридная молекула помеща-
ется в бактериальную клетку.
Рис. 19.3
. Генная инженерия. Получение рекомбинантной ДНК
Экспрессия гена, включенного в плазмиду, приводит к образованию бактериями нуж-
ного белка, его можно выделить и использовать. Технологии рекомбинантных ДНК позво-
ляют получать для медицинской практики вакцины, лекарственные
препараты белковой
природы (инсулин, соматотропный гормон, интерфероны, эритропоэтин , тканевый актива-
тор плазминогена и др.).
Do'stlaringiz bilan baham: