Реферат: Тема работы: " Принципиально новый метод подготовки генома к секвенированию."

Код работы: Е2-01-11-04

Капранова Ольга 11 Класс экстернат школа N199

Тема работы: “ Принципиально новый метод подготовки генома к секвенированию.”

Руководитель: учитель биологии школы N199 Кокорева Надежда Васильевна,

курс лекций по теме “Методы исследования белков и нуклеиновых кислот. Физико-химические методы исследования в биологии.” читал в гимназии N1543 на Юго-Западе (ЗАО) Остерман Лев Абрамович.


Аннотация

Теоретическая часть:

Цели проекта
^ Создание такой методики подготовки генома к секвенированию, чтобы:
в работе по расшифровке геномов было задействовано как можно меньше молекулярных генетиков высшей квалификации, которые вместо однообразной работы могли бы заниматься решением творческих задач; приведение методики к виду, наиболее удобному для дальнейшей автоматизации, так как особенно плохо поддаются автоматизации методы генетического клонирования (в разработанной методике они полностью заменяются на асимметричную полимеразную цепную реакцию);

решение проблемы восстановления последовательности расшифрованных участков соответственно геномной последовательности;

решение проблемы пропусков отрезков исходной ДНК генома между некоторыми расшифрованными фрагментами (“дыр”).




Обоснование

Главный метод, который использовали специалисты проекта “Геном человека”, чтобы получить окончательную версию генома человека, основан на картировании с помощью искусственных хромасом бактерий – bacterial artificial chromosome (BAC). При этом расшифрованные фрагменты ДНК заново “собираются” почти вслепую и между расшифрованными фрагментами часто остаются “дыры”.

Сейчас, когда геном человека можно считать фактически расшифрованным, комитет при NHGRI пытается установить приоритеты для расшифровки предложенных биологами геномов животных, растений и др. Но даже если усилия всех крупных центров секвенирования в мире объединить, то они за год смогут расшифровать всего один – два крупных генома, поэтому многие учёные стараются придумать способ ускорить процесс расшифровки геномов. Все предложенные ими методы касаются усовершенствования секвенаторов или использования других методов секвенирования. В данной же работе приводится новый метод подготовки геномов к секвенированию, т.к. этот процесс весьма трудоёмкий, длительный, требует участия специалистов высокой квалификации и по неведомым причинам авторами других работ по теме ускорения расшифровки геномов опускается. Так же данная методика разработана таким образом, чтобы её можно было легко автоматизировать; в ней, в отличие от ранее применяемых, не присутствует элемента многократного повторения секвенирования одних и тех же фрагментов, что, с учётом уровня нынешних секвенаторов, отнимает очень много времени и требует последующей огромной аналитической работы.



Методы, используемые в методике:

1) выделение из клетки отдельной хромосомы;

2) мечение хромосомной ДНК флюоресцентной меткой по одному концу;

3) присоединение к ДНК с помощью естественной сахаро-фосфатной связи известной последовательности нуклеотидов;

4) введение хромосомы в ядро клетки;

5) культивирование клеток;

6) вырезание определенного участка из плазмиды с помощью рестриктаз;

7) HPLC (жидкостная хромотография высокого давления);

8) мечение дезоксинуклеотидов и дидезоксинуклеотидов

флюоресцентными красителями на основе дихлорородамина;

электрофорез;

асимметричная полимеразная реакция с использованием только одного, начального праймера.




Работа проводилась в октябре 2003 г.




Список литературы:




Остерман Л.А. - “ Методы исследования белков и нуклеиновых кислот: Пособие для студентов биологических факультетов и учащихся специализированных старших классов гимназий. ” – М.: МЦНМО, 2002.

Б. Глик, Дж. Пастернак - “ Молекулярная биология. Принципы и применение. ” – М.: “Мир”,2002.

Научно-популярный журнал «Ломоносов». Май 2003. Стр. 96-101.

http://genseq.allnetwork.ru/Megasequencing/Genseq.htm

http://www.genome.gov

6) http://www.vigg.ru/humangenome/default.htm