Современные методы ДНК-диагностики наследственных болезней презентация

Бахром

in situ Hybridization (FISH)
Метод FISH-диагностики
Полимеразная цепная реакция
Стадии ПЦР
ДНК-секвенирование
Заключение
Список использованной литературы

что-то новое, пытаются изучить то, что ещё не изведано, излечить те болезни, которые сегодня считаются неизлечимыми. И сейчас, когда люди способны добраться и изучить даже самые мельчайшие частички человеческого организма, изучение, предсказание и борьба со многими серьезными болезнями становится осуществимой. Сегодня большое распространение имеют различные наследственные заболевания. Так, например, сейчас уже каждый 3-4 ребенок из 100 родившихся имеет определенные врожденные аномалии, а каждый здоровый человек может являться носителем до 5-7 наследственных патологий. Проблема наследственных болезней как никогда актуальна в нынешнем мире поэтому с ней нужно активно бороться. И как решение, сейчас существуют методы ДНК-диагностики, которые позволяют узнать о возможных болезнях и заранее начать борьбу с ними.

в структуре ДНК, вплоть до расшировки первичной последовательности нуклеоидов.

широко применяются в диагностике инфекционных, наследственных и прочих заболеваний. Совокупность всех методов и технологий ДНК-диагностики позволяет выявлять повреждения в определенном гене человека, которое и является причиной болезни.

мутации клонированного гена
Прямые методы отличаются точностью, достигающей почти 100 %
Показаны для таких заболеваний, как фенилкетонурия, муковисцидоз, хорея Гентингтона и другие

Косвенная
Определение хромосомы, несущей поврежденный ген при семейном анализе
Косвенные методы ДНК-диагностики применяются в тех случаях, когда при наследственных заболеваниях ген не клонирован или заболевания сопровождается повреждением различных генов, либо молекулярная организация гена не позволяет использовать прямые методы.
Точность косвенной диагностики значительно меньше, чем прямой диагностики

для изучения каждого из них применяют различные методы исследования. Основными видами хромосомных повреждений являются делеции, дупликации, инверсии и транслокации. Для их исследования применяют цитогенетические (кариотипирование) или молекулярно-цитогенетические (флуоресцентная гибридизация in situ, сравнительная геномная гибридизация) методы. Для выявления точковых мутаций используют ПЦР с последующим ДНК-секвенированием.

совокупность хромосом в целом (кариотипирование) или наличие и количество Х-хромосом (определение полового хроматина — число глыбок полового хроматина или телец Барра). Исследование проводится с помощью светового микроскопа. При пренатальной диагностики данный метод позволяет выявить наиболее часто встречающиеся хромосомные болезни (синдром Дауна, синдром Патау, синдром Эдвардса, синдром Клайнфельтера, синдром Орбели и прочие)

болезней относятся:
-идентификация известных мутаций,
-идентификация невыявленных мутаций,
-идентификация мутаций и генетических полиморфизмов.

основан на гибридизации известной по нуклеотидному составу ДНК-пробы с участком тестируемой хромосомы и последующим выявлением результата гибридизации по метке – флуоресцентному сигналу в ожидаемом участке. В качестве ДНК-пробы (ДНК-зонда) могут служить относительно небольшие фрагменты ДНК, комплементарные анализируемой последовательности хромосомной ДНК (мишени) больного.

пред подготовка;
мечение ДНК-пробы;
-гибридизация с ДНК-пробой, то есть собственно технология FISH:
-денатурация препаратов;
-денатурация ДНК-проб;
-процедура гибридизации;
-окраска препаратов;
детекция ДНК-зонда при микроскопическом анализе

биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК/РНК) в биологическом материале (пробе).

разрыве водо- родных связей между комплементарными парами оснований под воздействием высоких температур
Отжиг - присоединение праймеров к одноцепочечной ДНК-мишени. Праймеры подбирают так, что они ограничивают искомый фрагмент и комплементарны противоположным цепям ДНК. Отжиг происходит в соответствии с правилом комплементарности Чаргаффа.
Элонгация (синтез) - после отжига праймеров Taq-полимераза начинает достраивание второй цепи ДНК с 3'-конца праймера

Принцип этого метода был разработан Ф.Сэнгером в конце 1970-х годов и подразумевает использование модифицированных нуклеотидов – дидезоксинуклеотидтрифосфатов (ddNTP) или терминаторов. Наиболее распространенным методом анализа нуклеотидной последовательности является секвенирование с использованием капиллярных генетических анализаторов

Фредерик Сэнгер

и ДНК-полимеразу.
В ходе реакции ДНК-полимераза встраивает в растущую цепь ДНК терминирующий нуклеотид, который прекращает синтез после соответствующего нуклеотида.
Образуется большое число фрагментов ДНК, отличающихся по длине на один нуклеотид
Фрагменты ДНК движутся в тонком капилляре, заполненном полиакриламидным гелем, и разделяются в соответствии с их длиной.
Флуоресцентный сигнал от каждого терминирующего нуклеотида детектируется с помощью лазера и преобразуется в хроматограмму, где каждый нуклеотид представлен в виде пика соответствующего цвета (красный, синий, зеленый, черный).

метода Сэнглера, а именно низкой пропускной способности. Технологии NGS позволяют одновременно, параллельно секвенировать тысячи коротких фрагментов ДНК. Принцип NGS основан на параллельном сегментировании специальным образом подготовленных однонитевых библиотек фрагментированной ДНК исследуемых образцов. Технология NGS включает в себя: подготовку библиотек (фрагмент ДНК до 300-500 нуклеотидов), секвенирование и анализ полученных данных.

хорошо зарекомендовало себя в качестве мощного инструмента медицинской генетики, позволив обнаружить гены, причастные к развитию многих редких заболеваний. В частности, за последние несколько лет при помощи массивного параллельного секвенирования были открыты генетические причины ряда синдромов (Кабуки, Миллера, Фаулера, Сенсенбреннера и т.д.).

Прибор для полногеномного секвенирования HiSeq2000 фирмы Illumina

помощи методов ДНК-диагностики. И существует уже несколько методов, которые позволяют это сделать. С каждым годом, человечество все ближе и ближе приближается к тому, чтобы за крайне быстрые сроки определять существование болезни в организме человека или же предсказывать возможность заболевания. Сегодня ученые уже обладают методиками и оборудованиям для выявления болезней, однако затраты времени и денег на диагностику и обследование остаются ещё довольно большими. Однако, если развиваться в том же направлении, то уже в ближайшем будущем каждому человеку будут доступны методы при помощи которых он сможет узнать, какие возможные наследственные и прочие заболевания могут нести угрозу для него и для его следующих поколений.

вузов под редакцией Куандыкова Е.У.- Алматы 2004 г
«Традиционные методы ДНК-диагностики генных мутаций» В.В.Стрельников, Н.И. Пирогова, 2016г. http://genschool.ru/wa-data/public/site/1.5_Tradits_metody_StrelnikovVV.pdf
«Применение молекулярних технологий нового поколения в медицинской генетике», Е.Н.Суспицын, А.П.Соколенко, 2013г https://gpma.ru/structure/chair/med_gen/prim_moltech.pdf
Методы молекулярно-генетической диагностики сегодня. Никоненко Т.А., 2008г.http://www.ramld.ru/articles/files/nikonenkoLM9.pdf
Fluorescence in situ hybridisation (FISH). Unique, 2013г. http://www.rarechromo.org/information/Other/FISH%20FTNW.pdf
http://yamedik.org/?p=61&c=biologiya/bio_gen_myt