Анализ гена человека

β -глобиновый ген. Молекула гемоглобина, а также клинические и биохимические последствия ее изменений будут детально описаны в разделе 4.3. Гемоглобин взрослого человека НbА_Х состоит из четырех полипептидных цепей – двух α и двух β. И раньше было известно, что ген β-цепи тесно сцеплен с некоторыми другими генами гемоглобина, в частности с геном γ-цепи, входящей в состав фетального гемоглобина, и геном δ-цепи гемоглобина НbА₂, в небольших количествах обнаруживаемого у взрослого человека. β-Глобиновый кластер генов в настоящее время полностью идентифицирован и проанализирован молекулярными методами. Каковы основные этапы этого анализа и какие при этом используются методы?

Этапы анализа. Анализ глобинового белка, входящего в состав гемоглобина (разд. 4.3.1

2. Хромосомы человека 123

и 4.3.2), был завершен к началу 60-х г. Цепь β состоит из 146 аминокислот. Вся транскрибируемая часть этого гена должна содержать поэтому 438 нуклеотидов (3 х 146 = 438). Длина такой нуклеотидной цепочки равна 1500 А. Этот маленький кусочек нужно идентифицировать в нити ДНК общей длиной 2 м. Чтобы оценить трудность такой задачи, представим себе эти величины в другом масштабе: в нити длиной 20 км необходимо отыскать кусочек размером в 1,5 мм. В идеале необходимо расшифровать весь β-глобиновый кластер генов. Чтобы получить полную характеристику структуры, экспериментальная стратегия должна соответствовать следующим условиям:

1) соответствующие фрагменты ДНК должны быть идентифицированы однозначно;

2) они должны быть выделены и накоплены в количестве, достаточном для биохимического анализа;

3) должна быть определена вся нуклеотидная последовательность. Принципы, на которых основаны эти три метода, кратко будут описаны ниже. Мы начнем с описания второго, поскольку прогресс в выделении и клонировании генов был решающим для развития новой генетики.