Генетика (стр. 3 )

Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). ПЦР в реальном времени.

Поиск и выявление точечных мутаций.

Первичная идентификация мутаций:

Метод анализа конформационного  полиморфизма однонитевой ДНК – SSCP; денатурирующий градиентный гель-электрофорез – DGGE; метод гетеродуплексного анализа – HA; метод химического расщепления некомплементарных сайтов – СМС.

Идентификация известных мутаций: метод ПЦР-опосредованного сайт-направленного мутагенеза; метод «амплификации рефрактерной мутационной системы» ARMS; лигирование синтетических олигонуклеотидных зондов OLA; метод аллель-специфических олигонуклеотидов – ASO.

Новые методы детекции мутаций и генетических полиморфизмов: DHLC (Denaturation high performance liquid chromatography) метод; SPR (surface plasmon resonance) метод; методы ДНК-чипов (гибридизационные чипы, чипы с фиксацией, чипы с ферментным процессингом).

Концепция STS-маркеров. Контиги. Компьютерный анализ нуклеотидных последовательностей.

Анализ экспрессивной активности генов.

Амплификация посредством транскрипции.

Выявление дифференциально  экспрессирующихся генов: дифференциальный дисплей, анализ репрезентативных различий (в мРНК) (RDA), вычитающая гибридизация.

ДНК-зонды и гибридизация in situ.

Клонирование ДНК. Клонирование фрагментов ДНК по сайтам рестрикции, а также с использованием адаптеров, линкеров и коннекторов.

Библиотеки и клонотеки кДНК, генов и нуклеотидных последовательностей. Их репрезентативность.

Способы введения ДНК в клетки: трансформация, трансфекция, электропорация. Получение библиотек EST-последовательностей. Методы скрининга библиотек и клонотек ДНК. Гибридизация с зондами. Использование ПЦР. Использование антител и функциональные тесты.

Компьютерное обеспечение молекулярно-биологических исследований.

Практикум (молекулярно-генетические методы в исследовании матричных процессов).

Литература

Инге-Вечтомов в молекулярную генетику /-Вечтомов.- М.: Высшая школа, 1983. ены /Б. Льюин. - М.: Мир, 1987. (on-line версия учебника: http://www. /). Молекулярная клиническая диагностика. Методы /Под. ред С. Херрингтона, Дж. Макги. - М.: Мир, 1999. Набокина в генетическую инженерию /. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002.  ены и геномы /М. Сингер, П. Берг.- М.: Мир, 1998. Чемерис ДНК /, , . - М.: Наука, 1999. Проблемы и перспективы молекулярной генетики Т.1. /Отв.  ред. . - М.: Наука,  2003. Трофимов нуклеиновых кислот /, .- Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002.  Георгиев высших организмов и их экспрессия /. -  М.: Наука, 1989.  Маниатис клонирование с основами генной инженерии /. - М.: Мир, 1985. Уилсон Дж. Молекулярная биология клетки: Сборник задач /Дж. Уилсон, Т. Хант. - М.: Мир, 1994.

12)Щелкунов инженерия /. - Новосибирск: Сиб. Унив. изд-во, 2008.

сновы генетики /У. Клаг, М. Каммингс. - М.: Техносфера, 2007.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Цитогенетика»

Составитель рабочей программы – д. б.н., зав. кафедрой генетики

Цитогенетика изучает строение и функционирование генетического аппарата клетки на цитологическом уровне.

  Цель изучения дисциплины - изучение процесса реализации генетической информации на уровне структурно-функциональных преобразований хромосом.

  В задачи цитогенетики входит изучение структурно-функциональной организации хромосом, проблем цитогенетической нестабильности, механизмы поведения хромосом в течении клеточного цикла, клеточная инженерия. Прикладная цитогенетика занимается вопросами кариотипирования диких, сельскохозяйственных растений и животных, цитогенетическим мониторингом экологии среды существования организмов, клеточной селекции и является диагностическим приемом клинической генетики.

Содержание дисциплины

Основные этапы в развитии цитогенетики. Основные методы цитогенетики.

Структурная организация хромосом. Молекулярная организация митотической хромосомы. Морфология хромосом различных видов организмов.

Цитогенетическая номенклатура, аббревиатура, терминология и классификация.

Кариотип. Цитологические характеристики кариотипа. Организация кариотипа. Видовые и индивидуальные характеристики кариотипа. Критерии морфометрического метода анализа. Специальные методы окрашивания и анализа. Метод анализа синаптонемальных комплексов, кариограмма, кариотип, идеограмма. Дифференциальное окрашивание хромосом.        Структурно-функциональные преобразования хроматина в разные фазы клеточного цикла. Эухроматин и гетерохроматин. Конститутативный и факультативный хроматин. Половой хроматин. Эффект положения.

Цитологические механизмы репликации. Синтез ДНК и удвоение хромосом. Асинхронный характер репликации хромосом и их районов. Единицы репликации и репликоны. Регуляция и генетический контроль репликации. Роль ядерной оболочки в репликации ДНК.

Цитогенетические аспекты транскрипции. Гигантские хромосомы как модель изучения транскрипционной активности. Хромосомы типа "ламповых щеток". Функционально активные локусы хромосом: междиски, пуффы, кольца Бальбиани, петли, ядрышковый организатор.

Хромомерная организация хромосом, феномен и генетический смысл. ДНК в хромомере. Роль хромосом в процессе дифференцировки. Пуффинг в онтогенезе. Цитологическое картирование генов.

Цитологические механизмы сегрегации, рекомбинации, конъюгации хромосом в клеточном цикле.

Генетическая рекомбинация в митозе и мейозе.  Конъюгация хромосом. Синаптонемальный комплекс, ультраструктурные особенности и биохимическая организация, преобразования в мейозе. Генетический контроль мейоза. Мейотические мутации и их характеристики. Особенности мутаций у гибридов, полиплоидов, и в случае структурных нарушений хромосом. Цитогенетические механизмы стерильности. Амитоз.

       Эволюция кариотипа, преобразования в онтогенезе и филогенезе. Пути преобразования кариотипа. Цитогенетическая нестабильность как механизм адаптации. Мобильные генетические элементы и вирусы как факторы генетической нестабильности.

       Изменения хромосомного набора. Механизмы возникновения перестроек хромосом. Хромосомные и хроматидные аберрации. Делеции и дупликации генетического материала, их возникновение на стадиях митоза и мейоза. Инверсии цитологические приемы выявления. Эволюционное значение. Транслокации. Сестринские хроматидные обмены. Численные изменения хромосом. Полиплоидии: эуплоиды, гаплоиды, триплоиды, тетраплоиды. Использование полиплоидии в селекции. Дополнительные хромосомы (В-хромосомы).

       Цитогенетические методы в биомониторинге и медицине.

Литература

Ченцов цитология /. - М., 1998. Алов и патология митоза /. - М.: Медицина, 1972. Быков и общая гистология /. – СПб.: СОТИС, 2002. Збарский клеточного ядра /. - М.: Медицина, 1988. Фролов /, , . - М.: Медицина, 1993. Захаров человека: Атлас /, , . - М.: Медицина, 1982. Мамаева хромосом постоянных клеточных линий человека и животных /. - М.: Научный мир, 2002. Методы анализа хромосомных аберраций у человека /Под ред. К. Бэктон, Г. Эванса. - Женева: ВОЗ, 1975. Прокофьева-Бельговская цитогенетики человека / – Бельговская. - М.: Медицина, 1969. ромосома эукариотической клетки /К. Босток, Э. Самнер. - М: Мир, 1981. Трофимов анализ /, , . - Саранск: Изд-во Морд. госун-та, 2004. Мадонова хромосом цитогенетическим методом /, . – Саранск: Изд-во Морд. госун-та, 2006. Гудошникова в цитоэмбриологию покрытосеменных растений /, , . - Саранск: Изд-во Морд. госун-та, 2004. Трофимов по генетике /, , . - Саранск: Изд-во Морд. госун-та, 2006.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Гены и геномы»

Составитель рабочей программы: , профессор кафедры генетики.

Цель курса -  изучение структурно-функциональной организации генов и геномов прокариот и эукариот, реализации генетических процессов.

Содержание дисциплины

Структурно-функциональная организация геномов прокариот и эукариот.

Повторяющиеся последовательности. Мини - и микросателлиты.

Гены прокариот и эукариот. Молекулярная организация генов. Гены, кодирующие один белок. Полицистронная единица транскрипции. Гены, организованные в оперон. Особенности транскрипции генов прокариот. Молекулярная организация генов эукариот. Особенности транскрипции генов эукариот. Регуляторные промоторные элементы (ТАТА, СААТ и GC-мотивы). Энхансеры, сайленсеры, инсуляторы.

Транскрипция у прокариот. Стадии цикла транскрипции:  связывание РНК-полимеразы с ДНК, инициация цепи РНК, рост цепи РНК, терминация цепи РНК. РНК-полимеразы бактерий. Бактериальный промотор: структура, позитивная и негативная регуляция активности.

Строение и функционирование лактозного и триптофанового оперонов. Модель Жакоба-Моно. Регуляция транскрипции и терминаторах прокариот. р-Зависимая и р-независимая терминация. Аттенуация (на примере триптофанового оперона).

Гены эукариот классов 1. Транскрипция генов. РНК-полимераза I. Процессинг  рРНК у эукариот: удаление интрона и сплайсинг. Механизм самосплайсинга у Tetrahymena.

Гены эукариот классов 2. Транскрипция генов. РНК-полимераза II. Процессинг мРНК у эукариот: кэпирование 5’-конца, сплайсинг, полиаденилирование 3’-конца. Механизм сплайсинга мРНК: общая схема и участие в процессе малых ядерных РНК. Альтернативный сплайсинг и его роль в регуляции экспрессии генов (на примере генов тропонина и фибронектина).