Лекция 23. Гены и геномы

Ключевые слова и понятия

фингерпринт полимеразная цепная реакция ПЦР амплификация праймеры 15-30 нуклеотидов Tag-полимераза олигонуклеотидные затравки ДНК-матрица 3’-концы праймеров денатурация ДНК гибридизация праймеров полимеризация количество ДНК удваивается

Thermus aquaticus амплификатор ПЦР-амплификация ПЦР технологии диагностика наследственных забо­леваний пренатальная стадия развития фетальные клетки фетус генетическая дактилоскопия и иден­тификация индивидуумов бластомеры бластула амниоцетез

ЛЕКЦИЯ 23. ГЕНЫ И ГЕНОМЫ

1 Определение нуклеотидных последовательностей в геномах

2 Аннотация расшифрованной последовательности.

3 Характеристика геномов прокариот.

4 Характеристика геномов эукариот.

5 Минимальный геном необходимый для жизни.

С начала 20 века основные силы генетиков были сосредоточены на идентификации и картировании генов различных организмов. Для этого проводили поиск спонтанных мутаций или мутаций, возникших в результате физических или химических воздействий. Однако процесс получения мутаций довольно долгий и трудоемкий. Кроме того, возникшие мутации часто приводят к гибели организма, и это делает невозможным картирование мутантного гена.

В последние десятилетия генетика сделала мощный рывок, перейдя от классических подходов мутагенеза и картирования к методам рекомбинантных ДНК. Для этого были созданы коллекции генных клонов – геномные библиотеки. Анализируя перекрывающиеся области последовательностей ДНК из различных клонов, генетики начали определять последовательность всех генов в геномах некоторых видов. Это направление получило название геномики.

Анализ геномов представляет собой крупномасштабное исследование, требующее координированной работы многих лабораторий. Самый большой и широкоизвестный проект «Геном человека» (The Human Genome Project) был инициирован в 1988 году Национальным Институтом Здоровья, США. В ходе запланированных работ проанализированы геномы человека (H. sapiens), бактерий (E. coli), дрожжей (S. cerevisiae), круглых червей (S. elegans), плодовой мушки (D. melanogaster) и мыши (M. musculus).