Методы анализа генов

Анализ генов предполагает серию процедур, основанных на физико-химических особенностях ДНК. РНК или белков, с целью прямого или косвенного изучения структуры и функций гена/участка ДНК. Необходимо отметить, что ДНК характеризуется чрезвычайно высоким межвидовым, межпопуляционным и внутрипопуляционным полиморфизмом, обеспечивая, тем самым, индивидуальные генетические особенности. Полиморфизм ДНК обусловлен нуклеотидными изменениями в генных и внегенных последовательностях, кодирующих и некодирующих участках и может быть количественным и качественным, нормальным и патологическим. В последнем случае изменения в нуклеотидной последовательности приводят к различным заболеваниям – наследственным болезням или болезням с наследственной предрасположенностью. В зависимости от цели анализа генов – изучения или диагностики, а также в зависимости от имеющихся о данном гене знаний, используют различные методы анализа генов:

- анализ ДНК, полученной из практически любой клетки человека;

- анализ мРНК – продукта транскрипции гена, которую выделяют из цитоплазмы клетки, в которой данный ген экспрессируется;

- анализ белка – конечного продукта экспрессии гена;

Для анализа первичной структуры гена используют различные методы секвенирования (химический, ферментный и автоматизированный). Наличие или отсутствие определенной нуклеотидной последовательности определяют, применяя различные способы гибридизации (блот-гибридизация, гибридизация in situ). Широкое применение в настоящее время находит метод ПЦР и его различные варианты, которые основаны на использовании искусственных праймеров, специфичных к определенным нормальным и мутантным генам, что позволяет быстро и точно определить носительство данного гена в целях пренатальной или постнатальной, предсимптоматической диагностики наследственных болезней.

Одним из применений методов анализа генов является геномная дактилоскопия – анализ индивидуального полиморфизма, используемый для идентификации личности в судебной медицине и криминалистике.

Учитывая факт межвидового полиморфизма ДНК, были разработаны тесты для выявления чужеродной ДНК в клетках человека. Это позволяет быстро и точно диагностировать различные инфекционные болезни - гепатиты вирусного происхождения, ВИЧ, хламидиозы и другие заболевания, которые иногда трудно выявляются с использованием рутинных методов диагностики. Эти методы позволяют не только выявить чужеродную ДНК, но и получить информацию о степени инфицированности и эффективности проводимого лечения.

9. Проанализируйте результаты ПЦР. Определите количество повторов (CCG) у всех лиц. Прокомментируйте результаты электрофореза, если известно что данный микросателлит ассоциируется с геном FMR1:

a. Нормальный полиморфизм - (CCG) <60 повторов;

b. предмутация – CCG 60-230 повторов;

c. полная мутация - (CCG) > 230 повторов, блокиурется экспрессия гена FMR1 и проявляется синдром Х-фрагильной хромосомы (умственная отсталость, макроорхидия, дисплазия соединительной ткани).