Panaliten genetik molekul

Kanggo njelajah lan ngenali Varian ing cara genetik struktur DNA digunakake molekul. Kanggo saben wilayah DNA, kang nylidiki wilayah iki saka kromosom, gene utawa allele, cara beda-beda. Ndasari saben cara genetik molekul dumadi sawetara utawa penipuan liyane RNA lan DNA. Kabeh cara iki ditondoi dening kerumitan gedhe tenan, tanpa katemton laboratorium ora bisa digawa metu, lan staf kudu Highly qualified. Karya iki wis digawa metu ing saperangan orane tumrap sekolah.

orane tumrap sekolah

First, RNA utawa DNA conto kanggo diprodhuksi. Kene, cara genetik molekul bisa Applied kanggo sakbenere sembarang materi: tepak getih, leukosit, fibroblasts budaya, mucosa (scraped), malah folikel rambut, - DNA bisa dipikolehi saka sampel sembarang. Iku cocok kanggo nggunakake sembarang cara genetik molekul lan macem-macem opsi lan wis DNA dawa diisolasi wis disimpen beku. Ing tataran kapindho wis darmabakti menyang klempakan saka pecahan dikarepake (nambahi jumlahe) saka DNA, kang mbantu mesthekake reaksi rantai polimerase in vitro (in vitro tanpa keterlibatan saka organisme urip). Akibaté, milih DNA pecahan multiplies kanthi reaksi rantai iki, lan jumlah mundhak DNA secara harfiah yuta kaping.

Langkah katelu ing cara genetis riset molekul wiwit watesan ping pingan DNA (mecahi iki, tearing utawa nglereni). Watesan dileksanakake dening elektroforesis ing polyacrylamide utawa gel agarose. Cara iki molekul-genetik sinau ing pecahan DNA ngidini wong kanggo njupuk posisi tartamtu ing gel. Sakwise, gel iki dianggep karo ethidium bromide, saged nglunturke DNA, mepe karo cahya ultraviolet, banjur iku bisa kanggo mirsani bagian luminescence. Molekul cara diagnostik genetik sing wanguné lan akeh, nanging rong langkah pisanan sing umum kanggo kabeh. Nanging supaya kanggo ngenali pecahan DNA, gel bisa colored, lan akeh cara ana liyane.

spesies

Cara sing paling langsung lan nyebar kanggo ndhetèksi mycobacteria nyakup cara learning DNA genetik molekul ndhuwur. sawijining pet iku, supaya kanggo ngenali materi chain scan saka pecahan tartamtu saka DNA saka patogen. Techniques diagnostik genetik molekul durung duwe cara liyane efisiensin kanggo ngenali penyakit kayata tuberkolosis. Nggunakake reaksi rantai polimerase (PCR), sampeyan bisa manawa DNA asli bakal nambah nomer salinan ing yuta kaping, sing, ana bakal nambahi jumlahe, lan bakal nampilake asil. Ing tingkat sensitivitas dhuwur banget - luwih saka sangang puluh lima persen, kang kauntungan utama cara iki.

Liyane saka cara molekul-genetis riset ing efektifitas saka ngasilaken salinan sawetara secara harfiah tikel, awit ing kasus iki sampel panyusunan nuduhake urutan oligonucleotide tartamtu tambah satus kaping enem. Malah diagnosis budaya saka tuberkolosis saka sistem ambegan Ngartekno murah sawijining sensitivitas. Iki kok medicine modern iki adhedhasar cara genetik molekul diagnosa saka tuberkolosis. A cara diterangake iku efektif utamané nalika dealing with patogen saka variable antigèn dhuwur, nemtokake sing cara liyane luwih angel - mbutuhake khusus media nutrisi lan budidaya dangu. cara genetik biokimia lan molekul gawé efek beda banget ing asil.

diagnosa saka tuberkolosis

Marshall PCR diagnosa saka tuberkolosis paling umum nggunakake sing urutan DNA sing spesifik kanggo kepapat jinis penyakit. Kanggo entuk goal iki kerep nggunakake primer sing ndeteksi urutan IS unsur (IS-986, IS-6110), minangka unsur iki ciri spesies Highly migrasi tuberkolosis Mycobacterium lan tansah salinan sawetara saiki ing génom. Uga extraction DNA bisa digawa metu saka budaya murni lan Clinical (sputum saka patients) dening sembarang cara liyane cocok. Contone, cara Boom ana ngendi buffer lysis digunakake adhedhasar thiocyanate guanidine silika minangka DNA operator. Penderita sing beda-beda bacteriological miskin nambah saben taun, lan mulane ing Clinical laku wis ditetepake tingkat temen beda organisasi: cara molekul-genetik sinau DNA wis diputer peran utama ing diagnosis.

Nanging, kita kudu ngakeni bilih iku ora tanpa drawbacks. Cara PCR iku nggunakake asring ndadekke nomer ageng asil palsu-positif, lan alesan ora mung kasalahan technical, nanging uga fitur saka cara dhewe. Kajaba iku, nggunakake cara iki saka diagnosis kanggo nemtokake panguripan saka mycobacteria, kang wis dikenali, iku mung mokal. Nanging kerugian iki ora paling penting. cara genetik molekul mrekso PCR kuning kumpul risiko ketularan saka DNA mycobacterial. syarat sertifikat kanggo alesan iki sing kanggo Laboratorium PCR dirancang istimewa hard, padha mbutuhake telung latar kapisah. teknologi PCR modern lan banget Komplek, iku mbutuhake panggunaan saka peralatan cocok lan personel dhuwur-dilatih.

bacterioscopy

Nalika asil diagnosa saka analisis kudu dibandhingake karo data liyane: ujian Clinical, radiography, smear mikroskop, potong lan malah nanggepi perawatan tartamtu sing penting banget. Ing seri iki, ing pasinaon PCR mung salah siji komponen. Ndeteksi pathogen ing diagnosis awal bisa dadi cara paling gampang lan cepet - bacteriological.

Ana digunakake mikroskop cahya (warno Ziehl-Neelsen) lan lampu neon (pewarna fluorochromes). kauntungan punika kacepetan smear asil. Nanging drawback sawijining rightly dianggep kapasitas winates amarga sensitivitas kurang. Nanging, cara iki diwenehi rujukan sing paling ekonomi lan lemah kanggo ndeteksi patients tuberkolosis. Deteksi cara bacteriological mycobacteria nduweni nilai prediksi lan kira-kira ekskresi quantitatively bakterial. Luwih mesthi kanggo menehi hasil karo molekul cara genetis riset saka tuberkolosis.

budaya

deteksi luwih saka mycobacteria ngenali budaya. Sowing materi patologi digawe menyang medium endhog: Mordovsky, Finn II, LJ, lan kaya. Benchmarks saka resistance saka mycobacteria kanggo obat-obatan lan bukti langsung saka efektifitas saka sawetara mycobacteria lan koloni ing vitro, yen cara Applied budaya riset. Kanggo nambah persentasi saka hubungan saka mycobacteria inoculation saka materi patologi iki dianakaké ing macem-macem lingkungan.

Ruang kabutuhan akeh budaya, pathogen kalebu Grant lan cairan. Digunakake ing sistem iki lan otomatis jinis Modhe pangukuran wutah VANTES. Crops kudu dianakaké ing inkubasi kanggo nganti pitung wolung minggu. Miturut wektu iki potong karo lack of wutah bisa dianggep negatif. Cara sing paling efektif kanggo ndeteksi Mycobacterium tuberkolosis nimbang conto biologi: materi nginfèksi marmut diagnostik, kang arang banget rentan kanggo TB.

sawetara tokoh

lapangan menarik saka sinau, kang kabuka dening mrekso PCR iku kanggo studi M. tuberkolosis - infèksi laten. Konsep modern infèksi TB tabet sing metu saka satus wong sing padha ing kontak karo M. tuberkolosis, sangang puluh uga infèksi, nanging mung sepuluh wong sing penyakit aktif lagi dikembangaké. Others duwe kakebalan TB, lan amarga sangang puluh persen saka kasus infèksi tetep laten. Ndeteksi pola wis mbantu cara genetik molekul.

Ahli génétika wong sèket lima saben sen saka wong kang crops patologi materi padha negatif, lan wolung puluh persen wong infèksi karo M. tuberkolosis, nanging mili karo ora kawujudan radiographic penyakit, PCR respon positif ditampa. Iku cara diagnostik genetik mbantu kanggo ngenali patients ing resiko dening pasinaon PCR, karo asil saka nganalisa sing (mikroskop lan budaya) padha negatif, lan infèksi subclinical M. tuberkolosis ana.

riset modern

Federasi Rusia lan Laboratorium bacteriological nggunakake cara digawe cepet saka konsentrasi Absolute: kegiatan reductase nitrat mycobacteria dites dening Griess Reagent. pusat Anti-TB nggunakake cara sing ngidini kanggo nemtokake résistènsi obat. seeding iki ing media Cairan, ngendi otomatis radiometric lan sistem accounting neon wutah saka mycobacteria. analisis kuwi wis rampung cepet - nganti rong minggu.

Saiki, cara anyar kang dikembangaké: resistance tamba saka mycobacteria diukur ing tingkat genotip. Study saka mekanisme molekul gen resistance lan nuduhake ing ngarsane mycobacteria. gen sing digandhengake karo resistance kanggo obatan tartamtu. Contone, gen Kasa, inhA, katG tahan kanggo isoniazid, gene rpoB - gen RNA 16Sp rifampicin lan rpsL - streptomycin, emb1 - kanggo ethambutol, gyrA - a fluoroquinolone lan ing.

wujud

Ing diagnosa modern Ngartekno tambah cara tingkat molekul-genetik kanggo sinau DNA lan diijini kanggo nindakake pasinaon gedhe-ukuran wujud ing kabeh spektrum sing. Saiki kita ngerti yen wujud paling umum ing 516, 526 lan 531 codons gene rpoB, lan dikenali ing resistance kanggo macem-macem obatan. Ana sawetara kabèh saka cara kanggo typing saka mycobacteria nggunakake ora mung cara tradisional - biokimia, biologi lan budaya, nanging uga digunakake digunakake Techniques genetik molekul modern. Wis ana ora nyukupi lan nyedhiyani cara diagnosis bener kanggo deteksi penyakit monogenic. Lagi adhedhasar studi DNA ing wilayah pas gene tartamtu. Iki biasane proses Komplek, wektu akeh lan larang, nanging data sing diwenehake dening analisis genetik molekul, iku luwih akurat lan informatif saka data kabeh nganalisa liyane.

Iku wis dawa wis dikenal sing DNA ora ngganti kanggo kabeh urip ing organisme sing iku ing sembarang sel odnakova nucleated, lan iki ndadekake iku bisa kanggo njupuk analisis pancen kabeh awak, ing sembarang tataran saka ontogeny. gene ing rusak bisa dideteksi sadurunge munculé gejala pisanan penyakit Clinical full-ukuran, uga ing wong heterozygous sehat, nanging gadhah mutasi ing gene. cara diagnosis penyakit nurun kang genetis molekul ngidini kanggo mbukak sawijining (pendekatan langsung, DNA-mrekso), uga kanggo njelasno pisah saka penyakit ing kulawarga karo panandha lokal DNA (polymorphisms genetik), kang disambung rapet karo gene rusak (IE, pendekatan langsung saka DNA-mrekso). Langsung utawa ora langsung - apa mrekso DNA adhedhasar cara Ngenali bagean ditetepake strictly saka DNA manungsa.

cara langsung

cara langsung saka diagnosis DNA sing nalika gene durjana penyakit nurun kang dikenal, uga dikenal, lan jinis wujud sawijining. Contone, cara langsung cocok ing sawetara penyakit. Iki chorea Huntington kang (extension CTG-mbaleni), phenylketonuria (R408W), fibrosis cystic (delF508, wujud utama) lan kaya. Ing kauntungan utama saka cara langsung akurasi diagnostik sasampurnané-diduweni, lan ana ora perlu kanggo nindakake analisis DNA saka liyane saka kulawarga. Yen mutasi ing cocog gene wis ketemu, iku ngidini persis sarujuk diagnosa saka heredity, genotip netepake kanggo liyane saka kulawarga kabotan.

Liyane kauntungan saka diagnosis langsung dianggep ngenali operator heterozygous Mutasi ala saka sederek lan tuwane sing seda saka penyakit. Iki utamané bener kanggo penyakit autosomal recessive. Cacat saka cara langsung uga kasedhiya. Kanggo aplikasi, sampeyan kudu ngerti persis localize gene ora normal, struktur Exon-intron saka spektrum lan wujud sawijining. Ora kabeh penyakit monogenic dina wis nampa informasi kuwi. cara langsung Informativeness ora bisa dianggep lengkap, amarga siji lan gene padha bisa duwe nomer akeh mutasi patologi sing nimbulaké pangembangan penyakit nurun.

cara ora langsung

cara ora langsung ing mrekso DNA sing digunakake ing kabeh, ing kasus liyane, yen gene rusak ora dikenali, nanging mung chromosomally, utawa yen diagnosis line durung menehi asil (mengkono, yen gene organisasi molekul kompleks utawa ombone gedhe, yen ana kathah wujud patologi). cara ora langsung dileksanakake analisis pisah saka pelaku polymorphic ing kulawarga allelic. Pelaku ditemokaké ing wilayah chromosomal padha utawa lokasi wis caket kaliyan penyakit lan makili pambusakan utawa insertions, substitutions titik, mbaleni, lan polimorpisme sing amarga beda jumlah sel ing pemblokiran.

Paling trep kanggo diagnosa dianggep microsatellite lan minisatellite polymorphisms langsung, kang digunakake mbagekke ing génom manungsa. Nilai sing ditulis ing isi informasi dhuwur, yen karusakan kanggo jarak genetik antarane panandha lan gene ora kegedhen. Ing kasus kaping kalih, akurasi ngira wis ditemtokake menyang ombone gedhe ing frekuensi saka gabungan ulang antarane panandha polymorphic lan karusakan. cara diagnostik langsung uga nyedhiyani langkah pambuka prentah saka jumlah allele sinau populasi analisa antarane patients lan pelaku usaha Mutasi, plus pendjalok nentokake kemungkinan gabungan ulang saka nonequilibrium lan doyo serep pelaku lan alleles mutant.

cara liyane

perangan cendhak RNA utawa DNA, uga gene siji visualized ing sinau mikroskopik ora bisa, mulane, kanggo ngenali wujud needed dening diagnosis genetik molekul. Ana "Human Genome Project", uga maju ing genetika molekuler nemen ditambahi kamungkinan saka diagnosa penyakit nurun - loro pemandangan- lan postnatal. Cara iki bisa nyedhiyani deteksi awal lan nggawe poly- prediksi lan penyakit monogenic, kang debut njupuk Panggonan ing diwasa. Sayange, amarga Kapabilitas technical pasinaon genetik molekul sing kadhangkala ngluwihi watesan sopan sing nyetel ing hubungan kanggo pusaka, utamané nalika diagnosis kasebut remaja lan cilik.

Anomali struktural lan kuantitatif kromosom minangka panyebab paling umum saka loro penyakit onkologis lan anomali perkembangan akeh. Aberasi kromosom kudu diidentifikasi, sing penting kanggo konsultasi kulawarga - kanggo netepake prognosis bebarengan karo risiko reproduktif ing kehamilan mangsa. Analisis kromosomal minangka "standar emas" saka diagnosis genetika, nanging uga nduweni kemampuan sing winates. Mung cara analisis molekular genetik bisa luwih akeh, amarga padha nggunakake label fluorescent adhedhasar teknologi kloning, sing bisa ndeteksi kanthi owah-owahan sensitivitas kromosom sing apik banget sing ora bisa dideteksi dening riset cytogenetic klasik . Tèknik iki saya tambah ngembangaké kemampuan diagnostik kita, nalika bocah-bocah cacat perkembangan, karo retardasi mental, lan akeh penyakit turun temurun sing diteliti.

Kesimpulan

Penting banget kanggo kemanusiaan yaiku kawruh babagan struktur lan fungsi gen, jinis variasi, kemampuan kanggo ngakoni penyakit herediter, sing dumadi saka perkembangan genetika molekuler. Cara iki ditujokake kanggo sinau molekul DNA - lan nalika iku normal, lan yen rusak. Preparation saka urutan nukleotida saka asam deoksiribonukleat (DNA) nerusake langkah demi langkah saka preparation saka sampel kanggo identifikasi fragmen individu. Isolasi DNA genom saka sel, pembatesan, amplifikasi (kloning), elektroforesis fragmen (pamisahan kasebut kanthi muatan listrik lan bobot molekul kanthi gel agarose). Identifikasi fragmen tartamtu sing ana ing permukaan kanthi garis sing ora ana bedane.

Saringan khusus kasebut nglebokake kasus kasebut, kanthi cara hibrida saben fragmèn karo fragmen-fragmen DNA kloning utawa kanthi probe radioaktif sintetik sing bisa ngontrol, ing endi saben fragmèn ing panalitèn bakal hibridisasi. Yen posisi utawa dawa kasebut diganti relatif marang probe, yen pecahan anyar muncul utawa ilang, kabeh iki nuduhaké yèn gen kasebut sinau liwat pambentukan urutan nukleotida. Ana wolung cara dasar riset genetika molekul: urutan (urutan tekad DNA), réaksi rantai polimerase (nambah jumlah urutan), nggayuh primèr gen sing dikenal, DNA kloning, nggayuh molekul rekombinan, ngasilake protein amarga molekul rekombinan, nggawe kumpulan lengkap (koleksi, Pustaka) saka fragmen kloning, sing ditampa dening watesan.