происхождения. ДНК-тестирование проводят с помощью молекулярного зонда, благодаря которому можно распознать нуклеотидную последовательность ДНКизмененной хромосомы.

Для этого выделяют незначительное количество хромосомной ДНК лимфоцита, разрезают ее рестриктазами на фрагменты, определяют у них последовательность

нуклеотидов, а затем проводят гибридизацию этих фрагментов с меченой ДНК, определяют среди них гомологичные, проводят электрофорез и за отклонением гибридологических полос выявляют дефекты в ДНК-молекулах. Эти исследования

нужно проводить в семьях, где есть заболевание с поздним выявлением патологического гена.

Благодаря введению ДНК-тестирования удалось сделать ряд существенных выводов:

1.Гены, которые кодируют белки с похожими функциями, могут находится в

разных хромосомах (α и β-глобины).

2.Гены, которые относятся к одному семейству, также могут локализоваться в

разных хромосомах (гормон роста и пролактин).

3.Гены, которые детерминируют большинство наследственных патологий, вызванных недостаточностью специфических белков (в том числе сцепленных с Х-

хромосомой), действительно четко локализованные в определенных сайтах

хромосом.

Спомощью ДНК-диагностики можно проводить эффективную пресимптоматическую и пренатальную, и даже преимплантационную диагностику некоторых мультифакториальных болезней уже в І триместре беременности. Это касается фенилкетонурии (хромосома 12), α- и β-талассемии (хромосома 16 и 11

соответственно), муковисцидоза (хромосома 7), миодистрофии Дюшена-Беккера (Х-

хромосома), хореи Гентингтона (хромосома 4), синдрома Леша-Найхана (Х- хромосома), гемофилии А и В и др.

Спомощью ДНК-диагностики можно выявить гетерозиготное носительство патологического гена в тех случаях, когда другие методы оказываются

неэффективными, а также этим методом можно получить генетический паспорт

каждого индивидуума.

Тема 6. Анализ механизмов мутаций, репараций ДНК. Усвоения принципов получения рекомбинантных ДНК, трансгенных белков.

Актуальность темы.

Химические мутагены (аналоги азотистых оснований, дезаминирующие, алкилирующие агенты) и физические (ультрафиолетовое и ионизирующее излучение)

вызывают повреждение ДНК, мутации, что является причиной энзимопатий и наследственных заболеваний человека.

Восстановление поврежденных молекул ДНК осуществляется благодаря

репарационным системам.

Трансплантация генов, полученных гибридных молекул ДНК, клонирование генов

используется с целью получения биотехнологических лекарственных средств и диагностикумов (гормонов, ферментов, антибиотиков, интерферонов и др.).

Цель и исходный уровень знаний.

Общая цель.

Уметь применять знание о механизмах мутаций и репараций для объяснения причин и последствий наследственных заболеваний, обоснование принципов

67

получения рекомбинантных ДНК, трансгенных белков, биотехнологических лекарственных средств.

Конкретные цели:

1.Трактовать биохимические механизмы генетических рекомбинаций, амплификации генов.

2.Анализировать последствия геномных, хромосомных и генных мутаций, механизмы действия наиболее распространенных мутагенов, биологическое значение и механизмы репарации ДНК (репарация УФ-индуцированных генных

мутаций).

3.Объяснять биохимические и молекулярно-биологические принципы методов

генной инженерии, технологий рекомбинантных ДНК, трансплантации генов и получения гибридных молекул ДНК.

4.Объяснять принцип клонирования генов с целью получения биотехнологических

лекарственных средств.

Исходный уровень знаний-умений: знать структуру нуклеиновых кислот, мононуклеотидов, азотистых оснований, пентоз.

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами учебной литературы при подготовке к занятию.

Задание для самостоятельной работы студентов.

1.Оценивать врожденные пороки метаболизма (молекулярные болезни) как следствие генетических повреждений и точечных мутаций.

2.Создать схему репарации ДНК.

68