предидущая презентация

1. предидущая презентация http://lepo.it.da.ut.ee/~a41717/presentation.ppt

2. Немного о биотехнологии, молекулярной биологии и геномах Тарту 2008 Илья Гайдучик

3. Содержание • Геномы и их размеры. Секвенирование. Библиотеки ДНК. Секвенирование генома человека.

4. Размеры геномов • Homo sapiens22 хромосомы + X и Y • 3000МВр или 3×109 пар оснований • Мышь (Mus musculus) 2500МВр • (Danio rerio) 1700MBp • Дрозофила(Drozophilla melanogaster) 122MBp • C.elegans 100MBp • Пекарские дрожжи (S.cerevisiae)12,5МВр • Кишечная палочка (E.coli)4,7MBp

5. Amyda cartilagineaТрионикс чернолучевой • ~4500MBp • Отсутствие строгого соотношения между размером генома и сложностью организма называется C-paradox

6. Секвенирование • Определение последовательности нуклеотидов в цепочке ДНК • Секвенирование ДНК по Максаму и Гилберту: метод химической деградации (1977) • Секвенирование ДНК по Сэнгеру: метод "терминаторов" (1977) Нобелевская премия по химии (1980) «За фундаментальные исследования биохимических свойств нуклеиновых кислот, в особенности рекомбинантных ДНК»

7. Фредерик Сэнгер (Frederick Sanger) • Род. 1918 в Англии • Учился и работал в Кэмбридже • Первая нобелевская по химии (1958) «За установление структур белков, особенно инсулина» • Вторая нобелевская по химии (1980) «За фундаментальные исследования биохимических свойств нуклеиновых кислот, в особенности рекомбинантных ДНК» • Женат, трое детей • На пенсии с 1983 года

8. MетодСэнгера http://www.dnaftb.org/ddnalc/resources/sangerseq.html

10. Секвенаторы • Автоматизируют только детекцию • Бывают капиллярными и гелевыми • Терминатор -нуклеотиды соединены с флуорофорами ABI Prism 310

11. Секвенаторы

12. Флуорофоры

13. Альтернативы • На самом деле есть еще новые, альтернативные методы секвенирования ДНК • Пиросеквенирование (pyrosequencing),454 Life Science • Чип секвенирование • Nanopore sequencing

14. Библиотеки ДНК (DNA libraries) • Популяция идентичных векторов, каждый из которых содержит разные фрагменты одного генома. мультимедия http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/dnalibrary.html

15. Библиотеки кДНК (сDNA libraries) • кДНК – комплементарная ДНК • Библиотека кодирующего генома • Отсутствуют некодирующие регионы ДНК

18. Human Genome Project • Начался в 1990 годуи закончился 2003 • Участники: США, Китай, Франция, Германия, Япония и Великобритания • Цели: • Определение нуклеотидной последовательности генома человека • Картографирование и определение всех генов человека • Сохранение этой информации в банках данных • Улучшение техник секвенирования • Развитие техник обработки данных • На протяжении проекта ответить на появившиеся правовые, социальные и этические вопросы

19. Human Genome Project • Начался в 1990 • До 1998 года эффективность была очень маленькой

20. Стратегия HGP: Clone by clone • Нуждается в физическом картографировании клонов исследуемого генома • Требует большого объема времени и труда

21. Celera Genomics • СеквенированиеHaemophilus influenzae(1.83Mbp) используя новую стратегию(1995) • Celera была основана 1998 году Крэйгом Вентером (Craig G. Venter) • Celera была создана с целью производства и продажи генетической информации для более быстрого понимания биологических процессов

22. Стратегия Celera Genomics: Whole genome shotgun • Никакого картографирования • Секвенируем все подряд и потом собираем эту мозаику.

23. Результаты • В 2000 году обе организации представиличерновые варианты • В 2003 году оба конкурента добрались до финиша практически одновременно • Чем черновик отличается от конечного варианта: каждый участок ДНК секвенируется 5 раз. Для конечного же варианта надо 10 раз. В таком случае данные являются верными на 99,9%. Вероятность ошибки равна 1 на 10000 нуклеотидов.

24. Результаты • Геном человека просеквенирован на 92%. • Заполнения пустот, неизбежных при любой из двух стратегий, происходит до сих пор.