Лабораторная работа №3 Молекулярно-генетический метод: модулировоние ттцр-анализа при муковисцидозе (мутация - делеция р508)

1. Конструирование праймеров размером 10 нуклеотидов для правого и левого участков интересующего фрагмента ДНК размером 30 п.н.:

смысловая цепь ДНК - 5’ ас г §с§ а§с Па с§&са1 §§§ с§а §аг 3’

антисмысловая цепь ДНК - 3’ 1§а с§с 1с§ аа1 §сс ааа §1а ссс §с1 сГа 5’

Праймеры:

Прямой

5’ ас* 8^с8 ^а8^с * 3’

антисмысл. ДНК - 3 ’ 1§а с§с 1с§ аа1§сс ааа §1а ссс §с1 с1:а 5’

Обратный

смысловая ДНК - 5’ ас1 §с§ а§с Па Ш са1 §§§ сса §а{ 3’

З’а ссс §с* с(а 5’

2. Проведение ПЦР и интерпретация результатов.

1. В норме у здорового человека размер искомого фрагмента ДНК равен 30 п.н. Это нормальный аллель, обозначаемый как А.

2. При делеции 3-х пар нуклеотидов в 13-м, 14-м и 15-м положениях 1-й цепи ДНК триплет с§§) будет амплифицироваться фрагмент размером 27 пн. Это мутантный аллель, обозначаемый как а.

3. Идентификация результатов амплификации путем разделения фрагментов ДНК на электрофорезе (см. рис. 1):

Генотипы: А А Аа аа

30 пн — —

27 пн — —

Рис 1. Электрофореграмма и интерпретация результатов амплификации образцов ДНК с генотипами АА, Аа, аа.

Генотип АА - норма - поскольку оба аллеля имеют одинаковый размер, на электрофореграмме будет выявляться одра полоса размером 30 пн - аллели А (см. рис. 1).

Генотип Аа - гетерозиготный носитель - на электрофореграмме будет выявляеться две полосы, соответствующие размерам фрагментов 27 и 30 пн (аллели А и а).

Генотип аа - гомозигота по мутантным аллелям - поскольку оба фрагмента ДНК имеют одинаковый размер, на электрофореграмме будет выявляться одна полоса рззмером 27 пн.

8. Задание для самостоятельной работы студентов.

См. Сборник задач по медицинской биологии и генетике, 2004 Стр. 54-55.

78

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №15 Итоговый зачет №2.

(см. вопросы для подготовки к практическим занятиям №№8-14).

*

(

Литература:

Основная литература

1. Биология. (2 тома) / Под ред. Н.В. Ярыгина. - 5-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 1985, 2000, 2003.

.Пополнительная литература

1. Ьиология / Под ред. Н.В.Чебышева. - М:. Высш. Шк., 2000, 2001.

2. Биология с общей генетикой: учебник для медицинских институтов / Слюсарев А.А. - М: Медицина, 1987

3. Лекции по биологии Часть 1. Цитология и генетика \ Под ред. Т.В.Викторовой. - Уфа, БГМУ, 2005. - 189 с., илл.

4. Общая и медицинская генетика. Лекции и задачи: курс лекций (учебное пособие) / Заяц Р.Г., Бутияовский В.Э., Рачковская И.В., Давыдов В.В. - Серия «Учебники, учебные пособия» - Ростов-на-Дону: Феникс, 2002 г. - 320 с.

5. Руководство к лабораторным занятиям по биологии / Под ред. Ю.К.Богоявленского. - М: Медицина, 1979, 1988.

1. Постройте вариационный ряд

• выпишите Цифровые показатели в порядке убывания или нарастания величин, (данная совокупность составит вариационный ряд) '<

• определите крайние варианты (лимиты изменчивости), которые показывают, в каких пределах изменяется признак

• все варианты разбейте на группы

• определите величину интервала между группами

• для этого разделите разницу между наибольшей и наименьшей величиной на число групп

• распределите все варианты по группам

• вычислите среднее значение каждой группы:

V = сумма крайних вариантов / 2

2. Вычислите среднюю арифметическую. Е УР/п,

Е УР

М = ~п , где М - среднее арифметическое п - число вариант в совокупности V - среднее значение группы Р - частота данной группы Е - знак суммирования

3. Определите степень вариабельности признака.

1. Найдите отклонения среднего значения группы от среднего арифметического ряда. V - М

2. Возведите в квадрат полученное значение (V - М)

3. Суммируйте эти величины Е (V - М)²

4. Вычислите степень вариабельности о

^(У-М)²Р а = й

4. Вычислите коэффициент вариации. (К)

Популяция - эго совокупность особей одного вида, длительно населяющих одну территорию, относительно изолированных от других групп особей данного вида, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое | потомство.

Возможности популяционно-статистического метода:

1. Метод позволяет охарактеризовать генофонд популяции. Генофонд - это совокупность всех аллелей и генотипов в конкретной популяции.

3. Дает возможность охарактеризовать мутационный процесс, оценить роль наследственности и среды в формировании генетической структуры популяции, в возникновении болезней.

4. Позволяет охарактеризовать демографические процессы в популяциях человека, выявить источники происхождения мутаций (по градиенту частот), определить основные направления миграций населения по спектру мутаций.

Основой для выяснения генетической структуры популяций является закон Харди-Вайнберга, 1908 (Дж.Г.Харди - английский математик, В.Вайнберг - немецкий врач). Это закон поддержания генетического равновесия в популяции: в идеальной популяции частоты генов и генотипов находятся в равновесии и сохраняются неизменными в ряду поколений.

Основные положения з-на Харди-Вайнберга:

2. Популяционные волны - случайные колебания частот генов Причины:

1. Небольшие по численности популяции. Пример: теоретически рождение мальчика или девочки равновероятно, но в малых популяциях (семья) в силу случайных причин это равновесие может нарушаться.

2. Резкое снижение численности популяции в результате стихийных бедствий (эпидемии, наводнения, землетрясения, пожары, войны).

3. Миграции населения в малых популяциях, Иммиграции и эммиграции поставляют или устраняют какие-то аллели, изменяя соотношение частот

5. Отбор. Различают искусственный и естественный отбор. В результате естественного отбора из популяции устраняются менее удачные комбинации генов и генотипов и избирательно сохраняет наиболее выгодные для существования комбинации, тем самым изменяя частоту генов. Интенсивность естественного отбора даже в современных человеческих популяциях довольно высокая. Только 25% людей вносят вклад в генофонд будущих поколений! Почему? Спонтанные аборты составляют около 50% всех зачатий, мертворождения - 3%, ранняя детская смертность - 2%, не вступает в брак около 20% людей, бесплодны - 10% браков.