Гендерді талдау

Жоспар:

 Кіріспе

 Гендерді талдау

 Негізгі бөлім

• Геномдық библиотеканы құрастыру мен құрастырудағы қиыншылықтар
• Гендер банкі скринигі
• ДНҚ карталарын құрастыру

      Қорытынды

      Пайдаланылған әдебиеттер

Геном организмнің бүкіл гендері мен реттеуші сайттарынан, әлі толық анықталып зерттелмеген ДНҚ учаскелерінің жиынтығынан тұрады. Қарапайым жағдайда ген бір полипептидтің құрылымы жайлы ақпараттан тұрады, ал күрделі жағдайда бірнеше полипептидтерді кодтайды. Кейде ген екінші геннің ішінде орналасуы мүмкін. Тіпті геннің белок кодтайтын бөлігі интрондармен бөлінген күйде немесе әртүрлі хромосомаларда да орналасуы мүмкін. Организмнің  қызметі гендермен тығыз байланысты. Сондықтан гендер мен геномның құрылымы мен қызметтеріне талдау жүргізіледі.

 Талдау жүргізу үшін геномдық библиотека (гендер банкі) құрастырылады. Ол векторларда клондалған ДНҚ фрагменттері түріндегі организмнің хромосомдық ДНҚ- ның бүкіл нуклеотидтік қатарының жиынтығын береді. Егер фрагменттер физикалық картирленген болса, яғни хромосомадағы орналасуы анықталған болса, мұндай библиотеканы геномдық энциклопедия деп атайды. Гендер банкі гендер мен белоктардың құрылымы мен қызметін зерттеуге, сонымен қатар жойылып бара жатқан түрлердің генофондын сақтаудың мәселесін шешуге мүмкіндік береді. Гендер банкін  құрастыру үшін бүкіл клеткалық ДНҚ-ны бұзу арқылы алынған ДНҚ фрагменттерінің қоспасын векторға енгізіп тотальды клондау жүргізеді. Әрі қарай банктен қажетті гені бар клонды іздейді. Ерекше гендерді банктегі жалпы гендердің ішінен іздеу қиын. Сондықтан гибридизация әдісі немесе иммунологиялық әдістерді пайдаланады. Гендерді талдау келесі әдістердің шығуына байланысты дамыды. Клондалған гендерді картирлеу үшін физикалық геномдық маркерлерді (ПДРФ) енгізу, FIGE әдісі (электрлік өрістің инверсиясы бар гель-электрофорез) арқылы геномдардың физикалық құрылымын анықтау мүмкіндігі туды. Гендердің құрылымын талдау үшін ең тиімді әдіс секвенирлеу. Клондалған гендердің экспрессиясын оптимизациялауда да секвенирлеу жүргізіледі. Микроорганизмдерді идентификациялау мен генетикалық ауруларды диагностикалауда пайдаланылатын зондтарды дайындауда секвенирлеу маңызды орын алады.

• Геномдық библиотеканы құрастырудың қиыншылықтары

Банктегі клондардың саны. Қажетті генді n клондарының коллекциясынан іздеу үшін келесі формуланы пайдаланады:

 p=1- (1- m\M)n

М- геномның молекулалық салмағы;

m- клондалатын ДНҚ фрагменттерінің орташа молекулалық салмағы,

р- ізделіп жатқан геннің кездесу жиілігі;

       n- клон саны.  Гендер банкіне көбінесе ізделетін геннің кездесу жиілігі 0,90; 0,95; 0,99 болатын клондардың коллекциясын жатқызады. Сонда М, m  белгілі болса және р- ның берілген мәндерін  пайдаланып клон санын (n) табады.

        n =ln(1-p)/ ln(1-m\M)

Келесі кестеде әртүрлі организмдердің геномдық библиотекасындағы белгілі бір гендердің 99% -тік кездесу жиілігін қамтамасыз ететін клондардың саны көрсетілген

Клондауға арналған векторлар. m- нің мәні төмендеген сайын, n-нің мәні артады. Сондықтан гендер банкін құрастыру үшін көлемі үлкен ДНҚ фрагменттерін клондау керек. Бірақ фрагменттер ұзарған сайын олармен манипуляция жасау мен талдау жүргізу күрделенеді. Ұзындығы 100 м. ж. н. асатын ДНҚ молекулаларымен жұмыс істеу үшін арнайы құралдар мен әдістер қажет. Сондықтан банкті құрастыру мақсатына байланысты вектор таңдалады. Көп жағдайда ғалымдар қажетті генді іздеу үшін фагтық векторлар (λ2001, λFIX) мен фазмида (λpMYF31) көмегімен жасалған геномдық библиотеканы пайдаланады. Бұл жағдайда енгізу мүмкіндігі 22 м.ж.н. аспайды. Кейде күрделі интрондары көп болатын гендер болса, космидтерді пайдаланады. Космидтік векторларлардың артықшылығы сыйымдылығы жағынан үлкен болады. Бірақ қолдануда келесі қиындықтар болады: клондауға арналған ДНҚ-ның сапасына сезімтал, рекомбинантты космидтері бар трансформаттарды анықтау фагтарға қарағанда күрделірек, бактериальды клон түріндегі банкті фагтарға қарағанда сақтау қиын, фагтық клондармен скрининг жүргізу жеңілірек.