Структура и функции белков и пептидов

полимеразная цепная реакция (ПЦР
).
Для 
проведения ПЦР в пробирке смешиваются компоненты, необхо-
димые для размножения ДНК: исследуемый материал (образец 
ДНК, который послужит матрицей), субстраты для синтеза (дез-
оксинуклеозидтрифосфаты), праймеры, ДНК-полимераза (Taq-полимераза). Каждый цикл 
удвоения ДНК включает в себя несколько этапов (рис 19.2).

---

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.).