Скачать презентацию Лекция 11 Методы и маркеры применяемые в молекулярной Скачать презентацию Лекция 11 Методы и маркеры применяемые в молекулярной

Б-тех Лекция 2.pptx

  • Количество слайдов: 37

Лекция 11 Методы и маркеры, применяемые в молекулярной таксономии животных Специальный курс лекций «Генетические Лекция 11 Методы и маркеры, применяемые в молекулярной таксономии животных Специальный курс лекций «Генетические аспекты биотехнологии животных»

Рассматриваемые вопросы 1. Идентификация видов с использованием молекулярных маркеров 2. Контроль идентификации видов и Рассматриваемые вопросы 1. Идентификация видов с использованием молекулярных маркеров 2. Контроль идентификации видов и генов с помощью глобальных систем данных. Банки данных нуклеотидных последовательностей 3. Методы сбора и хранения образцов

«Показания» для применения молекулярной таксономии методов 1. Морфологически сходные виды, когда возможность привлечения «Показания» для применения молекулярной таксономии методов 1. Морфологически сходные виды, когда возможность привлечения систематика - специалиста по данной группе животных отсутствует 2. Невозможность ни провести диагностику в поле, ни доставить фиксированное животное в лабораторию (напр. из-за крупных размеров) 3. Доступность только фрагментарных биологических образцов 4. Подозрение о возможном существовании криптического вида 5. Необходимость проведения филогенетических исследований

1 Идентификация видов с использованием молекулярных маркеров 1. Получение биоматериала, содержащего ДНК 2. Выделение 1 Идентификация видов с использованием молекулярных маркеров 1. Получение биоматериала, содержащего ДНК 2. Выделение ДНК из пробы 3. Проведение ПЦР для получения целевого фрагмента ДНК 4. Секвенирование ДНК 5. Сравнение полученной последовательности с последовательностями видов, находящихся в базах данных

1. 1 Образцы, пригодные для извлечения молекулярных носителей информации 1. 2. 3. 4. 5. 1. 1 Образцы, пригодные для извлечения молекулярных носителей информации 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Тотальные образцы Фрагменты тел Кровь Шерсть Слюна Кости Экскременты Яйца • Источником ДНК могут служить любые жидкости, образования и ткани, содержащие ядерные клетки (в том числе мертвые) • Для извлечения белков и РНК требуются живые или недавно погибшие клетки • Чем больше «возраст» образцов, тем с большим числом трудностей сопряжена работа

1. 2 Этапы выделения ДНК 1. Измельчение (гомогенизация) образца 2. Лизис клеток (разрушение мембран) 1. 2 Этапы выделения ДНК 1. Измельчение (гомогенизация) образца 2. Лизис клеток (разрушение мембран) – перевод ДНК в раствор 3. Экстракция ДНК 4. Очистка раствора ДНК от белков 5. Очистка раствора ДНК от РНК 6. Осаждение ДНК Выделение РНК 1. Основное условие – ингибирование в растворах РНКаз Выделение белков 1. Гомогенизация образца 2. Экстракция белков 3. Фракционирование (разделение) белков

1 Идентификация видов с использованием молекулярных маркеров 1. Получение биоматериала, содержащего ДНК 2. Выделение 1 Идентификация видов с использованием молекулярных маркеров 1. Получение биоматериала, содержащего ДНК 2. Выделение ДНК из пробы 3. Проведение ПЦР для получения целевого фрагмента ДНК 4. Секвенирование ДНК 5. Сравнение полученной последовательности с последовательностями видов, находящихся в базах данных

1. 3 Особенности проведения ген-специфической ПЦР Универсальный ген-специфический праймер комплементарен последовательности конкретного гена любого 1. 3 Особенности проведения ген-специфической ПЦР Универсальный ген-специфический праймер комплементарен последовательности конкретного гена любого организма, в геноме которого есть этот ген Электрофореграмма продуктов ПЦР ДНК тлей Хроматограмма и расшифрованная последовательность ДНК

2 Контроль идентификации видов и генов с помощью глобальных систем данных • i. BOL 2 Контроль идентификации видов и генов с помощью глобальных систем данных • i. BOL – International Consortium Barcoding of Life • NCBI Taxonomy • Frozen Ark Project Программное обеспечение, предназначенное для идентификации видов • • • Lucid DELTA/Intkey Xper 2 Diversity. Descriptions Navi. Key Path. Key

2 Банк данных NCBI Taxonomy Entrez Taxonomy BLAST Database 2 Банк данных NCBI Taxonomy Entrez Taxonomy BLAST Database

2 NCBI Taxonomy 2 NCBI Taxonomy

2 NCBI Taxonomy 2 NCBI Taxonomy

2 NCBI Taxonomy 2 NCBI Taxonomy

2 NCBI Taxonomy 2 NCBI Taxonomy

2 NCBI Taxonomy 2 NCBI Taxonomy

2 NCBI Taxonomy 2 NCBI Taxonomy

2 NCBI Taxonomy 2 NCBI Taxonomy

2 NCBI Taxonomy 107 вымерших видов животных разных классов 2 NCBI Taxonomy 107 вымерших видов животных разных классов

2 NCBI BLAST 2 NCBI BLAST

2 NCBI BLAST 2 NCBI BLAST

2 NCBI BLAST Macrosiphum (Macrosiphum) gei (Koch, 1855) 462 bp. Код доступа Gen. Bank: 2 NCBI BLAST Macrosiphum (Macrosiphum) gei (Koch, 1855) 462 bp. Код доступа Gen. Bank: JF 340102 1 61 121 181 241 301 361 421 ggtataattg attattaata ttttttataa ataggatgtc ccatcattaa acaatttacc attttttctt acaattctta gatcgtctct ataatcaatt ctataccaat ctgatatatc taataataat cccctttatc tacatttagc atataatacc tagaatttta atataatgtaattggt atttccacgt ttgtagattt aaacaatatt aggaatctca aaacaatata attcgattag attgttacaa ggatttggaa ttaaataata ttaata gcacataata tcaattttag aaattaaatc aattaagaca ttcatgcttt attgattaat ttagattttg atggaacagg acatttcagt gagcaattaa aa aattct tattataatt tcctataata attattacct aacaggatga tgatttaact ctttatttgt

2 NCBI BLAST В 2013 г. в Gen. Bank было 169 331 407 записей 2 NCBI BLAST В 2013 г. в Gen. Bank было 169 331 407 записей

2 Система BOLD ДНК-штрихкод – стандартная последовательность нуклеотидов, c уникальным набором замен для каждого 2 Система BOLD ДНК-штрихкод – стандартная последовательность нуклеотидов, c уникальным набором замен для каждого конкретного вида организмов

2 ДНК-штрихкодирование / DNA barcoding Схема митохондриального генома млекопитающего 2 ДНК-штрихкодирование / DNA barcoding Схема митохондриального генома млекопитающего

2 Система BOLD 2 Система BOLD

2 Система BOLD Данные по количеству записей на октябрь 2013 г. 2 Система BOLD Данные по количеству записей на октябрь 2013 г.

2 Система BOLD 2 Система BOLD

2 Система BOLD 2 Система BOLD

2 Система BOLD 2 Система BOLD

2 Система BOLD 2 Система BOLD

2 Encyclopedia of Life Atlas of Living Australia Biodiversity Heritage Library Chinese Academy of 2 Encyclopedia of Life Atlas of Living Australia Biodiversity Heritage Library Chinese Academy of Sciences La Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO) Field Museum of Natural History Harvard University India Biodiversity Portal El Instituto Nacional de Biodiversidad (INBio) Marine Biological Laboratory Missouri Botanical Garden NCB Naturalis - the Netherlands Centre for Biodiversity New Library of Alexandria Norwegian Biodiversity Information Centre Smithsonian Institution South African National Biodiversity Institution (SANBI) Tai. EOL

2 Encyclopedia of Life 2 Encyclopedia of Life

2 GBIF 37 стран - участниц, имеющих право голоса 15 стран – ассоциированных участниц 2 GBIF 37 стран - участниц, имеющих право голоса 15 стран – ассоциированных участниц 38 организаций – индивидуальных ассоциированных участниц

2 GBIF 2 GBIF

3 Методы сбора и хранения образцов Все ваучерные образцы должны сохраняться для возможного контроля 3 Методы сбора и хранения образцов Все ваучерные образцы должны сохраняться для возможного контроля морфологического определения Фиксируемые сведения: • Вид (по результатам определения) • Точка сбора • Дата • Сведения об экологии Методы хранения: • Глубокая заморозка • Высушивание • Спиртование

3 Методы сбора и хранения образцов Деградация ДНК • Гидролитическое и ферментативное фрагментирование макромолекул 3 Методы сбора и хранения образцов Деградация ДНК • Гидролитическое и ферментативное фрагментирование макромолекул • Окисление оснований • Образование продуктов распада, являющихся химическими блокаторами ПЦР Сохраняемость ДНК в полевых находках • Заморозка (вечная мерзлота), • Отсутствие кислорода (янтарь, асфальтовые отложения) • Кислотность (кислые болотистые отложения) • Засоленность (соленые водоемы, солевые отложения) • Спиртование • Отсутствие воды (пустыни)

Спасибо за внимание Спасибо за внимание