Презентация "Полимеразная цепная реакция" по медицине – проект, доклад

Полимеразная цепная реакция

Выполнила студентка 5 курса 13 группы лечебного факультета Шипякова О.И. Преподаватель асс.кафедры Фролова Ольга Васильевна.

Полимера́зная цепна́я реа́кция (ПЦР) — экспериментальный метод молекулярной биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом материале (пробе).

Компоненты реакции

ДНК-матрица, содержащая тот участок ДНК, который требуется амплифицировать. Два праймера, комплементарные противоположным концам разных цепей требуемого фрагмента ДНК. Термостабильная ДНК-полимераза — фермент, который катализирует реакцию полимеризации ДНК. Полимераза для использования в ПЦР должна сохранять активность при высокой температуре длительное время, поэтому используют ферменты, выделенные из термофилов — Thermus aquaticus (Taq-полимераза), Pyrococcus furiosus (Pfu-полимераза), Pyrococcus woesei (Pwo-полимераза) и другие. Дезоксирибонуклеозидтрифосфаты (dATP, dGTP, dCTP, dTTP). Ионы Mg2+, необходимые для работы полимеразы. Буферный раствор, обеспечивающий необходимые условия реакции — рН, ионную силу раствора. Содержит соли, бычий сывороточный альбумин.

Амплификатор

Схематическое изображение первого цикла ПЦР. (1) Денатурация при 94—96 °C. (2) Отжиг при 68 °C (например). (3) Элонгация при 72 °C (P=полимераза). (4) Закончен первый цикл. Две получившиеся ДНК-цепи служат матрицей для следующего цикла, поэтому количество матричной ДНК в ходе каждого цикла удваивается.

Разновидности ПЦР

«Вложенная» ПЦР «Инвертированная» ПЦР с обратной транскрипцией Асимметричная Количественная ПЦР Количественная ПЦР в реальном времени Touchdown Метод молекулярных колоний ПЦР с быстрой амплификацией концов кДНК ПЦР длинных фрагментов RAPD PCR со случайной амплификацией полиморфной ДНК с использованием горячего старта

Применение

Помимо амплификации ДНК, ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с нуклеиновыми кислотами (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК) и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, выделения новых генов.

Ф

«генетические отпечатки пальцев»

Установление отцовства

Медицинская диагностика

Персонализированная медицина

Предварительное генотипирование

Клонирование генов

Клонирование гена с использованием плазмиды. (1) Хромосомная ДНК организма A. (2) ПЦР. (3) Множество копий гена организма А. (4) Вставка гена в плазмиду. (5) Плазмида с геном организма А. (6) Введение плазмиды в организм В. (7) Умножение количества копий гена организма А в организме В.

Секвенирование

Участок геля, меченного радиоактивным изотопом

Мутагенез

Cинтезируют пару праймеров, несущих мутацию, и пару праймеров, комплементарных концам нужного фрагмента ДНК. В ходе первых двух реакций образуются фрагменты ДНК с мутацией, которые объединяют в третьей реакции. Полученный фрагмент вставляют в нужную генно-инженерную конструкцию.

Список литературы

Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. — М.: Мир, 2002. — 589 с. Патрушев Л. И. Искусственные генетические системы. — М.: Наука, 2005. Щелкунов С. Н. Генетическая инженерия. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. —

Благодарю за внимание.