4)В ходе проверки семьи на носительство гена HbS методом пцр студент-кружковец, проведя электрофорез, получил результаты, представленные на рисунке:
Какие выводы должен сделать студент на основе результатов анализа? В ходе ответа:
а) Объясните, на чём основан принцип метода, и чем различаются условия проведения и состав ферментов при синтезе ДНК в ходе ЦПР и в клетках организма.
б) Укажите, какие дополнительные области использования этого метода Вам известны
а) Студент должен сделать вывод о том, что оба родителя являются носителями гена серповидноклеточной анемии, а их ребенок здоров. Так как:
На электрофореграмме имеются области, соответствующие тяжелым фрагментам рестрикции (ближе всего к старту). Это фрагменты мутантного гена. Они есть у обоих родителей. Но у них же есть и легкие фрагменты (дальше всего от старта), соответствующие нормальному гену гемоглобина. Делаем вывод, что родители гетерозиготны по данному гену и заболеванию. Но они не болеют, потому что данное заболевание является рецессивным гомозиготным.
А у ребенка вообще нет мутантного гена, так как на электрофореграмме имеется только область, соответствующая легкому фрагменту рестрикции (нормальный ген гемоглобина). Значит ребенок гомозигота доминантная. Он здоров и носителем не является.
Можно вспомнить генетику и расписать генотип родителей, гаметы и генотип первого поколения:
Принцип метода ПЦР: денатурировать исследуемую ДНК до одноцепочечной, присоединить специфические праймеры и с помощью термостабильной полимеразы достроить вторую цепь из субстратов – дНТФ. Далее повторить процесс. Продукт получаем в геометрической прогрессии: несколько миллионов копий ДНК за 25-30 циклов.
В клетках организма нет термостабильной полимеразы. Она выделена из микроорганизмов, обитающих в горячих источниках на восточных склонах горы Фудзияма во время ночного солнцестояния.
б) С помощью ПЦР можно получить достаточное количество копий участков ДНК, в которых предполагаются присутствие мутаций, полиморфизм сайтов, можно проводить ДНК-диагностику инфицированности пациентов вирусными, бактериальными, грибковыми возбудителями болезней