Б1

1. Які вам відомі методи гомогенізації біологічних тканин?

Для отримання ДНК, РНК, білків з біологічних об’єктів дослідний матеріал необхідно ретельно подрібнити до гомогенного стану (дезінтеграція аж до порушення клітинної структури). Цю процедуру називають гомогенізациєю і проводять за допомогою:

• ножових гомогенізаторів типу Уорринга;

• пестикових гомогенізаторів;

• перемінного заморожування і відтаюваннятканин (розрушення клітин за рахунок кристалізації води в клітинах);

• шаровими млинами (шаровые мельницы) для гомогенізації більш щільних тканин

• прес-методів (заморожений біоматеріал продавлюють через дуже мілкі отвори стального пресу під високим тиском);

• методу «азотної бомби», наприклад, мікробні клітини спочатку насичують азотом під високим тиском, потім різко зменшують тиск – газообразний азот, що виділяється, неначе вибух розриває клітини;

• електро- та хімічної порації клітин;

• ультразвукової бані;

• інших методів (гомогенізація клітин методом осмотичного шоку, автоліз, або переварювання клітинних стінок ферментами, наприклад лізоцимом, та обрабка органичними розчинниками, такими, як етилацетат і толуол, перетирання в ступці замороженого матеріалу.

2. Що таке електрофорез і для чого його використовують в молекулярній біології?

Електрофорез - це метод аналізу та розділення аналітів, оснований на русі заряджених частинок аналіту в нерухомій фазі під дією електричного поля .

Метод дозволяє розділяти макромолекули, що розрізняються за такими важливими параметрами, як розміри (чи молекулярна маса), просторова конфігурація, вторинна структура, електричний заряд, причому ці параметри можуть виступати як окремо, так і в сукупності

Б2

1. Які ви знаєте методи центрифугування біологічного матеріалу?

- Препаративне:

- Диференційне (роздільне) центрифугування;

- Зональне з використанням градієнтів густини;

- Аналітичне ультрацентрифугування

2. Сфери застосування біосенсорів;

Чаще всего в пищевой промышленности используются сенсоры для определения крахмала, сахаров и этилового спирта.

В настоящее время биосенсоры находят самое широкое применение в медицине. Ферменты все больше используются для рутинного автоматизированного анализа содержания метаболитов, лекарств и гормонов в биологических жидкостях человека. Это особенно необходимо для клинической диагностики. Примером биосенсора, который широко используется, является прибор для определения содержания глюкозы в крови больных диабетом. Есть надежда, что со временем можно будет имплантировать такие датчики в кровеносные сосуды, находящиеся в коже больных диабетом, что позволит им более точно контролировать потребность в инсулине.

Предполагается, что в будущем биосенсоры будут широко применяться в сельском хозяйстве, ветеринарии, в качестве средств защиты человека (для обнаружения нервно-паралитических газов, токсинов и взрывчатых веществ) и окружающей среды (главным образом, для выявления загрязнений). Во всех этих сферах использования биосенсоров увеличивается ежегодно примерно на 30%.

- исследование факторов, влияющих на чувствительность и селективность определения ингибиторов с помощью иммобилизованных ферментов;

- оптимизация способов пробоподготовки применительно к особенностям функционирования ферментов и специфика матрицы реального объекта контроля;

- биосенсоры как биоиндикаторы общего уровня загрязнения токсического эффекта.

Б3

1. Мультифункціональне використання ферментів в біосенсорах;

2. Типи хроматографії за варіантами взаємодії нерухомої фази та зразка.

• Тонкошарова;

• Паперова;

• Колоночна;

• Високоефективна рідинна хроматографія;

• Гельфільтрація;

Адсорбційна (молекулярна) хроматографія	На різниці зв’язування на сорбенті різних компонентів суміші, що розділяються
Хемосорбційна хроматографія	За рахунок утворення водневих зв’язків, виявлення хімічної спорідненості та ін.
Розподільча (Распределительная) хроматографія	На різнійрозчинності компонентівсуміші в нерухомій фазі
Іонообмінна хроматографія	На різниці константіонообмінної рівноваги між нерухомою фазою та компонентамисуміші, що розділяється
Лігандообмінна хроматография	За рахунок утворення координаційнихзв’язків орг. молекул, що розділяються, з катіонами металів пришитих груп на поверхні адсорбента (лігандах)
Ситова (ексклюзивна) хроматографія	За разміром молекул
Афінна хроматографія	За рахунок утворення міцного комплексу тільки з одним із компонентів суміші, що розділяється, з пришитою специфічною групою нерухомої фази

Б4

1. Перечислити відомі вам молекулярно біологічні методи.

• Ультрацентрифугування (препаративне і аналітичне).

• Хроматографічні методи розділення.

• Різні типи електрофорезу.

• Спектральні методи (ультрафіолетова та інфрачервона спектроскопія, використання флуоресцентної мікроскопії, круговий дихроїзм).

• Радіоізотопні методи.

• Рентгеноструктурний аналіз білків, нуклеїнових кислот та надмолекулярних структур.

• Ядерний магнітний резонанс. Електронний парамагнітний резонанс.

• Сучасні методи мас-спектрометрії - основний експериментальний підхід для вирішення задач в галузі протеоміки.

• Диференціальна скануюча калориметрія та її використання для дослідження білків та комплексів білків з різноманітними біомолекулами.

• Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР);

• Молекулярне клонування;

• Визначення послідовності ДНК, РНК за допомогою електрофорезу радіоактивномічених фрагментів;

• Визначення послідовності ДНК, РНК за допомогою мікроеррейної техніки;

• Визначення третинної структури РНК (Рентгеноструктурний аналіз);

2. Які ви знаєте види електрофорезу?

1. 2Електрофорез з рухливою межею (moving boundary electrophoresis, MBE).

2. Дисковий електрофорез (discontinuous electrophoresis, DE).

3. Зональний електрофорез (zone electrophoresis, ZE).

4. Ізоелектричне фокусування (isoelectric focusing, IEF).

5. Електрофорез в поліакриламідному гелі (polyacrylamide gel electrophoresis, PAGE).

6. Двомірне картування (2-D maps).

7. Ізотахофорез (isotachophoresis, ITP).

8. Імунофорез (immunoelectrophoresis, IE).

9. Капілярний електрофорез (capillary electrophoresis, CE).

10. Електрофорез на папері.

• Одномірний:

- вертикальний (поліакриламідний гель - електрофорез білків);

- горизонтальний (агароза - електрофорез ДНК, РНК);

• Двомірний (один напрямок ізофокусування, інший за молекулярною вагою);

• В денатуруючих умовах;

• В нативних умовах;

• Ізофокусування;

Б5

1. Загальний принцип імуноферментного аналізу.

Метод основан на специфическом связывании антитела с антигеном, при этом один из компонентов конъюгирован с ферментом, в результатереакции с соответствующим хромогенным субстратом образовывается окрашенный продукт, количество которого можно определить спектрофотометрически (рис. 1).