Внеклеточное молекулярное клонирование (метод полимеразной цепной реакции) презентация

Содержание

Теория и технология метода ПЦР 1

Слайд 1Лекция 10. Клонирование генов Часть 2. Внеклеточное молекулярное клонирование (метод полимеразной цепной

реакции)

Содержание:

Теория и технология метода ПЦР……..………….

2. Прикладное использование метода ПЦР………...






Слайд 2Теория и технология
метода ПЦР
1




Слайд 3Полимеразная цепная реакция (ПЦР) - метод клонирования последовательности ДНК (гена) в

искусственных условиях (in vitro) на основе многократно повторяющейся реакции полимеразного копирования фрагмента ДНК с использованием фланкирующих праймеров, комплементарных его 3′- концам.

Амплификация - многократное копирование фрагмента ДНК.

Ампликон – продукт амплификации.





Слайд 4





1-й праймер
2-й праймер


ДНК-мишень




Слайд 5Основные компоненты ПЦР:
ДНК-мишень – фрагмент ДНК, подлежащий

амплификации;

два праймера - синтетических нуклеотида длиной
15 – 30 нуклеотидов, комплементарных 3′- концам
ДНК- мишени (выполняют роль ДНК-затравки и
ДНК- зонда);

ДНК-полимераза;

свободные нуклеотиды.





Слайд 6ПЦР – полициклический процесс каждый цикл которого включает 3 этапа:

Денатурация

ДНК путем нагревания реакционной смеси до 950С;
Отжиг праймеров на 3′- концах ДНК-мишени (при 50 – 700С);
Элонгация – синтез комплементарных цепей на матрице ДНК-мишени.

Число циклов ПЦР: 30…50.





Слайд 7











1-й цикл
2-й цикл
Денатурация
Отжиг
Элонгация





Слайд 8






















































3-й цикл:
4-й цикл:




Слайд 9


30-й цикл:
1 молекула
60 молекул
2n
1 073 741 824 молекулы
~ 2n
В ходе

ПЦР количество амплифицируемого фрагмента ДНК-мишени увеличивается в прогрессии:

А = М · ( 2n – n – 1 ), или ~ 2n

где А - число копий ДНК-мишени;
М – исходное число молекул ДНК-мишени
n – число циклов

Конечный результат ПЦР – наработка такого количества вещества специфического фрагмента ДНК (мкг), которое можно зафиксировать уже визуально.
ПЦР – мощный «усилитель» сигнала о каком-либо биологическом объекте в виде уникальной, присущей только ему последовательности его генома.





Слайд 10В 1985 г. Карл Мюллис – запатентовал изобретенный им метод амлификации

ДНК путем полимеразной цепной реакции.

В 1993 г. за изобретение ПЦР удостоен Нобелевской премии по химии.

Карл Мюллис
(род. 1944, Северная
Каролина, США)





Слайд 11Технология метода ПЦР
1. Выделение образца ДНК
2. Подготовка реакционной смеси (20…100 мкл)

подбор праймеров

3′

3′

5′

5′





1500 п.н.

??????

- праймеры должны быть строго гомологичны амплифицируемому участку ДНК и ограничивать область генома уникальную по длине и нуклеотидной последовательности с нулевой вероятностью повторения в геноме.





Слайд 12 ДНК полимераза – применяется термостабильная ДНК-полимераза из бактерии Thermophilus aquaticus

(Taq-полимераза) – выдерживает температуру 950С.





Слайд 133. Амплификация – проводится в приборах–амплификаторах.

900

Денатурация
Отжиг
Элонгация



700
500
1-й цикл
2-й цикл
3-й цикл




Слайд 144. Оценка результатов ПЦР







Контрольный
фрагмент

1 2

3 4 5

- проводится путем разделения продуктов амплификации электрофорезом с последующим сравнением с контрольным фрагментом заданной длины.








Слайд 15Трансиллюминатор




Слайд 16ПЦР: биотехнология или нет ?




Слайд 17Прикладное использование
метода ПЦР
2




Слайд 18ПЦР – современный диагностический инструмент, позволяющий идентифицировать биологические объекты по ничтожно

малым количествам биоматериала.

Основные направления :
диагностика инфекционных болезней
диагностика наследственных болезней
ДНК-идентификация личности
ДНК-диагностика качества продуктов питания

ДНК-диагностика (гено-диагностика) – методы получения информации о биологических объектах на основании выявления особенностей их генома.





Слайд 19 Диагностика инфекционных болезней

?




Слайд 20


Иммунологический метод диагностики




Слайд 22 Преимущества ПЦР-диагностики:
специфичность
высокая чувствительность – раннее обнаружение

инфекции





Слайд 23ДНК-идентификация

Амелогенин – белок, образующий структурный матрикс зубной эмали
У человека ген амелогенина

(AMG) – белка, образующего структурный матрикс зубной эмали, локализован в половых хромосомах Х и Y.

молекулярно-генетические маркеры половой принадлежности





Слайд 24Различия в аллелях гена амелогенина человека
Х-хромосома
Y-хромосома


Aллель AMGX
Aллель AMGY





Делеция 6 нуклеотидов

в первом интроне аллеля AMGX

Аллель AMGX, расположенный в Х-хромосоме, на 6 нуклеотидов короче в результате делеции в первом интроне.

106 п.н.

112 п.н.





Слайд 25Технология определения пола эмбрионов






Микробиопсия трофобласта
Выделение ДНК
Электрофорез продуктов ПЦР
К

1 2

112

106





ПЦР с праймерами
к АМG


При идентификации пола, определяются фрагменты обоих аллелей длиной, соответственно, 112 (АМGY) и 106 (AMGX ) пар нуклеотидов.





Слайд 26ПЦР- диагностика качества продуктов питания
Микробное загрязнение продуктов
Выявление в пищевых продуктах

трансгенов

Определение посторонних примесей биологического происхождения, снижающих качество продукции





Слайд 27Молекулярная археология и палеонтология - изучение ДНК из найденных при раскопках

каких-либо содержащих ее древних объектов.

Самой древней ДНК – 120…135 млн. лет.





Слайд 28
ПЦР в гидрогеологии – исследование перемещения подземных вод.



ДНК
ПЦР-анализ проб воды




Слайд 29Конец



Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика