К важнейшим методов молекулярной генетики, лежащие в основе геномных технологий и ДНК-диагностики, относятся: секвенирование генов, полимеразная цепная реакция, применение генетических маркеров и др.
Секвенирование генов (от лат. Sequentum — последовательность) — методы установления последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК. Изобретен британским ученым Фредериком Сэнгером в 1977 Большая скорость секвенирования, что стала доступной в начале XXI века. благодаря новым технологиям, способствовала установлению полной последовательности генома человека. Секвенирование осуществляют с помощью автоматических секвенаторы, в которых применяются флуоресцентно-меченые праймеры. Для каждого из четырех нуклеотидов берут четыре различные флуоресцентные метки, которые излучают свет в различных спектральных диапазонах. Сканирование геля после электрофореза лазерным лучом, возбуждающим флуоресценцию, позволяет определить различные нуклеотиды и прочитать последовательность.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — метод увеличения количества фрагментов ДНК в биологическом материале. Метод широко используют в биологической и медицинской практике для клонирования генов, исследования мутаций, выделения новых генов, создания генетически модификованих организмов, диагностики заболеваний, идентификации малых количеств ДНК, установление отцовства и тому подобное. Изобретатель метода — американский биохимик К. Маллис так писал о нем: «Начиная с единой молекулы ДНК, носителя генетической информации, ПЦР может предоставить 100000000000 подобных молекул за несколько часов. Реакцию очень легко провести, она требует одной тестовой трубки, незначительного количества реагентов и источника теплоты «.
Генетические маркеры — специфические нуклеотидные последовательности с известной первичной структурой, которые позволяют идентифицировать рассматриваемую нуклеиновую кислоту. Молекулярно-генетическими маркерами могут быть белки и участки ДНК в виде генов или коротких последовательностей нуклеотидов. На сегодня генетические маркеры уже применяются в таких отраслях деятельности человека, как криминалистика, биотехнология, селекция, антропология, генетическая инженерия, медицина, спорт и др. Так, в генеалогии для установления родства по мужской линии анализируют Y-хромосомы с помощью STR-тестов. Для этого используются специальные ДНК-маркеры, нуклеотидная последовательность в которых повторяется множество раз — «короткие тандемные повторы» (англ. Short Tandem Repeats, STR). Поскольку Y-хромосома передается только от отца, то число повторов в маркерах сына будет таким же, что и у его отца. В сельском хозяйстве Sтр-анализ служит для исследований вариабельности генома и полиморфизма, что влияет на продуктивность сортов, в медицине существуют маркеры наследственных и онкологических заболеваний, в спорте — для определения склонности спортсменов к занятиям определенным видом спорта. В криминалистике широко применяется метод «генетических отпечатков пальцев».
Итак, секвенирование генов, полимеразная цепная реакция, применение генетических маркеров помогают изучать процессы жизнедеятельности на молекулярном уровне организации жизни и применять эти знания в различных областях деятельности человека.
(Пока оценок нет)Сочинение по литературе на тему: Какое значение распространенных молекулярно-генетических методов?
Какое значение распространенных молекулярно-генетических методов?