Идентификация и выделение последовательностей генов

ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ВЫДЕЛЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ГЕНОВ [c.42]

Выделение специфического гена из целого генома требует методики, с помощью которой можно среди миллиона сходных элементов найти один, нужный исследователю. Идентификация регуляторной последовательности длиной в 10 нуклеотидов требует чувствительности, соответствующей выявлению 1 элемента из 3 х 10 . Серповидноклеточная анемия вызвана заменой только 1 основания в геноме, т. е. [c.44]

Таким образом, наиболее простые способы идентификации и классификации фагов могут быть применены и в заводской лаборатории при условии владения общими методами работы с фагами. Почему так важно определить, к какой именно семье относится выделенный на производстве фаг Фаги, относящиеся к одной семье, имеют сходную генетическую организацию. Их геномы можно представить себе состоящими из блоков генов, модулей, каждый из которых контролирует определенную функцию и связан с другими модулями в определенной, присущей фагам данной семьи, последовательности. Модули могут быть переданы от одного фага другому и при этом будут осуществлять присущую им функцию и в том случае, когда они отличаются по ДНК-гомологии от соответствующих модулей в геноме фага-реципиента. Предполагается, что для каждой семьи фагов количество вариантов таких модулей, контролирующих определенную функцию, ие может быть слишком велико. Следовательно, изучение достаточно большого количества фагов — независимых изолятов, относящихся к данной семье, позволяет предсказать, иапример, могут ли (и с какой вероятностью) встретиться фаги, обладающие такой структурой модуля, контролирующего адсорбцию, что отобранные ранее фагоустойчивые клетки ие будут проявлять устойчивости к этому новому фагу. Это позволит ориентировочно определить длительность возможного использования того или иного продуцента в производстве в нестерильных условиях, а также оценить перспективность получения штаммов, устойчивых одновременно ко всем фагам разный семей, активных на данных бактериях. [c.195]

Методы генетической трансформации позволяют не только вводить новый генетический материал в культурные растения, но также идентифицировать и изучать последовательности нуклеотидов, контролирующие экспрессию генов. При разработке любого проекта по генетической инженерии для получения контролируемой экспрессии в нужных тканях на соответствующей стадии жизненного цикла следует обращать самое серьезное внимание па манипуляции с изучаемыми генами. Выделение генов, обладающих высоким уровнем экспрессии в определенных органах различных растений на известной стадии жизненного цикла, значительно облегчает идентификацию промоторов, специфически активных в этих тканях и органах, а также позволяет проводить фундаментальные исследования экспрессии генов в онтогенезе. Таким образом, определены и используются в настоящее время для получения трансгенных растений нуклеотидные последовательности, которые усиливают или подавляют экспрессию генов в зависимости от воздействий окружающей среды (например, света или стресса). В данной главе описываются некоторые основные свойства генов растений, и, кроме того, изложены некоторые подходы к изучению организаций перенесенных генов методом блоттинг-гибридизации по Саузерну (разд. 6.2) и экспрессии генов в трансгенных растениях. [c.304]

Первый этап создания генно-инженерных организмов — выделение и идентификация отдельных генов (соответствующих фрагментов ДНК или РНК), которые собираются перенести другим организмам. Для этого из организмов, обладающих такими генами, с помощью специальных химических методов выделяют нуклеиновые кислоты и разрезают их на отдельные фрагменты, используя наборы ферментов — рестриктаз. Первые рестриктазы выделил в 1970 году Г.Смит (США). Оказалось, что разные рестриктазы способны производить разрывы молекулы ДНК в строго определенных последовательностях нуклеотидов (из 4 — 6 пар). Наибольшее значение имело выделение рестриктаз, которые дают фрагменты с так называемыми липкими (комплементарными) концами. В случае их использования разрывы ДНК происходят в местах, расположенных наискось на концах каждого из полученных фрагментов остаются короткие одноцепочечные хвосты из нескольких нуклеотидов (табл. 2). [c.23]

В отличие от классической, в новой генетике изменился подход к анализу генов. В классической генетике последовательность была следуюшей идентификация менделирующего признака локализация гена в хромосоме (или группе сцепления) первичный продукт гена ген. В современной генетике стал возможным и обратный подход выделение гена секвенирование первичный продукт, в связи с чем был введён новый термин для определения такого направления исследований обратная генетика или генетика наоборот . [c.19]

Одно из основных применений техники клонирования-выделение индивидуальных генов непосредственно из генетического материала. Каждый индивидуальный ген представляет собой только очень небольшую часть эукариотического генома. Например, размер генома типичной клетки млекопитающих составляет около 10 п.н., так что один ген размером, скажем, 5000 п. н. составляет только 0,00005% всей ядерной ДНК. Для идентификации столь незначительного количества материала необходимо иметь высокоспецифичный зонд, взаимодействующий только с определенными, интересующими исследователя последовательностями, чтобы выделить их из огромного количества других последовательностей. Обычно применяемый метод состоит в использовании высокомеченых радиоактивных РНК- или ДНК-зондов, гибридизация которых с геном регистрируется с помощью радиоавтографии. [c.242]

Для выделения растительных промоторов из некоторых видов растений использовали специализированные так называемые промотор-направленные векторы и систему трансформации на основе Ti-плазмид Agroba terium. Суть подхода состоит в следующем. Репортерный ген без промотора встраивают сразу за правой фланкирующей последовательностью вектора на основе Ti-плазмиды, и после переноса Т-ДНК в хромосому растения он оказывается в окружении растительной ДНК. Если Т-ДНК встроится в промоторный участок функционального гена, то произойдет транскрипция репортерного гена. Для идентификации растительных промоторов в качестве репортерного гена можно использовать ген [c.383]

С обнаружением отдельных генов или специфических геномных последовательностей связаны прежде всего возможности анализа микробных сообществ без выделения и идентификации отдельных его членов в чистых культурах. Методы основаны на экстракции из почвенных, осадочных или водных образцов тотальной ДНК, ее очистки и анализа с помощью градиентных гель-элект-рофорезов — термического и денатурирующего (ТООЕ/ООСЕ). Основной трудностью при экстракции тотальной ДНК является ее отделение и очистка от гуминовых веществ почвы. Однако методы, позволяющие проводить такую очистку, постоянно совершенствуются. [c.256]

Межпиковые работы выдающихся биологов Г. Бойера, С. Коэна, Д. Морра, А. Баева, А. Белозерского, О. Эйвери, Г. Гамова, К. Кораны, Ф. Жакоба, Ж. Моно, Дж. Беквиста, Ю. Овчинникова, А. Спирина, Р. Петрова и других дополнили последовательный ряд важнейших открытий по идентификации генов и ферментов, выделению молекул ДНК из растительных, микробных и животных клеток, расшифровке генетического кода, а также механизмов экспрессии генов и биосинтеза белка у прокариот и эукариот. [c.15]

Для идентификации бактерий иногда используют также метод ДНК-зондов (генных зондов), являющийся разновидностью метода молекулярной гибридизации ДНК—ДНК. Реакция гибридизации ведется в этом случае не между двумя препаратами тотальной ДНК, а между фрагментом нуклеотидной последовательности ДНК (зондом), включающим ген (генетический маркер), ответственный за какую-то определенную функцию (например, устойчивость к какому-нибудь антибиотику), и ДНК изучаемой бактерии. Самым распространенным способом создания генных зондов является выделение специфических фрагментов путем молекулярного клонирования. Для этого вначале создают банк генов изучаемой бактерии расщеплением ее ДНК эндонуклеазами рестрикции, а затем отбирают нужный клон из суммы фрагментов ДНК методом электрофореза с последующей проверкой генетических свойств этих фрагментов методом трансформации. Далее выбранный фрагмент ДНК с помощью фермента лигазы вводят в состав подходящей плазмиды (вектора), а эту комбинированную-плазмиду вводят в удобный для работы штамм бактерий (например, Es heri hia соН). Из биомассы бактерии, несущей ДНК-зонд, выделяют плазмидную ДНК и метят ее, например, радиоизотопной меткой. Затем осуществляют гибридизацию ДНК зонда с ДНК бактерии. Образовавшиеся гибридные участки проявляют методом ауторадиографии. По относительной частоте гибридизации генетического маркера с хромосомой той или иной бактерии делают заключение о генетическом родстве этих бактерий с исследуемым штаммом. [c.197]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология