- •Херсонський державний університет затверджую
- •Робоча програма
- •1. Предмет і задачі генетичної інженерії
- •2. Структурно-функціональна організація геномів вірусів, прокаріотів та еукаріотів. Особливості геному людини
- •3. Особливості використання біофізичних та біохімічних методів при проведенні генно-інженерних робіт
- •3.1. Особливості використання оптичних методів у генетичних та біотехнологічних дослідженнях
- •3.2. Електрофорез нуклеїнових кислот
- •3.3. Ультрацентрифугування нуклеїнових кислот
- •3.4. Хроматографія нуклеїнових кислот
- •3.5. Методи кількісного визначення ферментів
- •Ферменти, що використовуються в генній інженерії
- •4.1. Властивості нуклеаз та способи їх використання в генній інженерії
- •Властивості днк-полімераз та способи їх використання в генній інженерії
- •5. Методи аналізу нуклеїнових кислот
- •5.1. Виділення та очистка препаратів днк та рнк
- •5.2. Синтез генів in vitro
- •5.3. Молекулярна гібридизація нуклеїнових кислот
- •5.4. Секвенування нуклеїнових кислот
- •6. Клонування генів. Створення бібліотек генів. Векторні системи
- •6.1. Методи клонування днк
- •6.2. Векторні молекули днк
- •7. Конструювання та селекція рекомбінантних молекул днк
- •8. Способи введення рекомбінантних днк у клітини. Експресія генів у складі рекомбінантних молекул днк
- •9. Мутагенез in vitro та білкова інженерія
- •10. Генетична інженерія промислових мікроорганізмів
- •11. Генетична інженерія рослин
- •Тема 12. Генетична інженерія тварин
- •13. Генна терапія спадкових захворювань людини
- •14. Практичні аспекти генної інженерії
- •Internet-ресурси
- •І семестр
- •Регуляція експресії генів прокаріотів, вірусів, еукаріотів.
- •3. Ферменти, що використовуються в генній інженерії
- •Додаткова література
- •Internet-ресурси
- •4. Системи контролю експресії рекомбінантних генів у рослин
- •5. Трансформація цілих рослин (in planta). Трансгенні хлоропласти
- •Додаткова література
- •Internet-ресурси
- •V. Виконання завдань самостійної роботи
- •(Виконується вдома і реєструється на кафедрі (ауд.709) не пізніше, ніж за два тижні до початку зимової сесії)
- •4,5 (В) добре
- •4(С) добре
- •3,5 (Д) задовільно
- •3(Е) задовільно
- •2 (Х) незадовільно
- •Розподіл балів, що присвоюються студентам
- •Співвідношення балів за національною шкалою ( диф.Залік) і шкалою естs
3. Особливості використання біофізичних та біохімічних методів при проведенні генно-інженерних робіт
3.1. Особливості використання оптичних методів у генетичних та біотехнологічних дослідженнях
Оптичні методи, що використовуються для вимірювання концентрації нуклеїнових кислот, білків, антибіотиків, інших метаболітів. Спектроскопія. Характеристика спектрів поглинання та пропускання. Фотометрія. Спектрофлуориметрія – високочутливий метод для визначення низьких концентрацій речовин на основі аналізу інтенсивності флуоресценції. Принцип дії та особливості проведення досліджень за допомогою фотоелектроколориметрів, спектрофотометрів, спектрофлуориметрів.
3.2. Електрофорез нуклеїнових кислот
Принцип методу гель-електрофорезу нуклеїнових кислот. Характеристика поліакриламідного та агарозного гелів. Апарати для електрофорезу в вертикальних та горизонтальних пластинах гелю. Приготування препаратів нуклеїнових кислот для електрофорезу. Фактори, що визначають швидкість міграції нуклеїнових кислот при електрофорезі: розмір та конформація молекул, концентрація гелів, напруженість електричного поля. Вибір буфера для електрофорезу. Лідерні барвники. Візуалізація нуклеїнових кислот у гелі. Характеристика барвників для візуалізації нуклеїнових кислот у гелі. Фотографування гелів. Електрофорез нуклеїнових кислот у денатуруючих гелях. Двомірний електрофорез. Молекулярні маркери для електрофорезу ДНК та РНК. Особливості електрофоретичного фракціонування фрагментів сумарної ДНК, вірусної ДНК, різних типів РНК, білок-нуклеїнових комплексів.
Принцип методу імпульсного гель-електрофорезу ДНК. Характеристика модифікацій методу та апаратів для фракціонування ДНК. Особливості виготовлення препаратів ДНК для імпульсного гель-електрофорезу. Двомірний імпульсний гель-електрофорез. Фактори, що впливають на розділення макромолекул при імпульсному гель-електрофорезі. Особливості імпульс-електрофорезу цілих хромосом, їх макрофрагментів та гігантських плазмід. Виділення ДНК з гелів.
3.3. Ультрацентрифугування нуклеїнових кислот
Основні поняття теорії седиментації. Плавуча густина часток. Константи седиментації. Принцип дії та особливості роботи основних вузлів ультрацентрифуг. Ротори та центрифугові пробірки для ультрацентрифугування. Зонально-швидкісне центрифугування. Середовище для створення градієнтів густини при зонально-швидкісному центрифугуванні. Створення градієнтів, нанесення препаратів на градієнт, вибір режимів центрифугування. Приклади фракціонування РНК, ДНК і нуклеопротеїдів у градієнті густини сахарози. Рівноважне центрифугування. Вибір солей для створення градієнтів. Центрифугування ДНК у градієнтах хлориду цезію. Виділення препаратів тотальної та плаз мідної ДНК при центрифугуванні у градієнтах хлориду цезію з бромідом етидію.
3.4. Хроматографія нуклеїнових кислот
Класифікація хроматографічних методів. Елементи теорії хроматографії. Техніка колонкової хроматографії. Гель-фільтрація нуклеїнових кислот та білок-нуклеїнових комплексів. Фракціонування нуклеїнових кислот за допомогою розподільчої та іонообмінної хроматографії. Адсорбційна хроматографія нуклеїнових кислот. Афінна хроматографія нуклеїнових кислот.