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分子遺傳學研究方法

探索和鑑定在DNA結構中使用分子遺傳方法的變體。 對於每一個DNA區域,它探討了染色體,基因或等位基因的該區域中,方法不同。 底層每分子遺傳方法包括一些或RNA和DNA的其它操作。 所有這些方法的特點是一個巨大的複雜性,無需實驗室條件不能進行,工作人員必須是高素質的。 這項工作分幾個階段進行。

階段

首先,將產生的RNA或DNA的樣品。 在此,分子遺傳學方法可被應用於幾乎任何材料:血,白細胞下降,成纖維細胞培養物,粘膜(刮掉),甚至毛囊, - DNA可以從任何樣品中獲得。 它適用於使用任何分子遺傳方法及其各種選項和長期分離的DNA被冷凍儲存。 第二個階段是專用於DNA的期望片段(擴增)的積累,因為它有助於確保在體外聚合酶鍊式反應(體外無生物體的參與)。 其結果是,通過該鏈反應所選擇的DNA片段乘法,和DNA的增加數百萬的倍量。

在分子遺傳學研究方法的第三步是假定相乘DNA限制(這種分散,撕裂或切割)。 限制通過電泳在聚丙烯酰胺或瓊脂糖凝膠進行。 這種分子遺傳學的DNA片段的方法允許每個人採取在凝膠的特定位置。 此後,將凝膠用溴化乙錠進行處理,能夠結合DNA,用紫外線照射,則可以觀察到發光部分。 分子遺傳學診斷方法是多種多樣的和眾多的,但前兩個步驟是共同的。 但為了鑑定的DNA片段,該凝膠可以著色,以及許多其他現有的方法。

種類

用於檢測結核分枝桿菌的最直接的和廣泛的方法可以包括上述的分子遺傳DNA學習方法。 其實質是,為了識別病原體DNA的特異性片段的掃描鏈的材料。 分子遺傳學診斷技術還沒有認識到這種疾病如肺結核更有效的方式。 利用聚合酶鏈反應(PCR),可以肯定的是,原來的DNA會增加拷貝數量在一百萬次,也就是說,會出現放大,它會顯示結果。 靈敏度水平非常高 - 比95%,這是該方法的主要優點多。

的的研究對產量多個拷貝的有效性的分子遺傳學方法,其他人幾乎加倍,因為在這種情況下,牽伸樣品示出了特定的寡核苷酸序列提高到106倍。 甚至呼吸系統結核的培養診斷顯著降低其靈敏度。 這就是為什麼現代醫學是基於結核病診斷的分子遺傳學方法。 與高抗原變異的病原體尤其是在處理時,確定其它路的描述方法是有效的要困難得多-需要特殊的營養培養基 ,培養時間長。 生物化學和分子遺傳方法產生上的結果非常不同的影響。

診斷結核病

結核病的馬歇爾PCR診斷最常使用特異針對所有四種類型的疾病的那些DNA序列。 為了實現這一目標,往往使用檢測序列的元素(IS-986,IS-6110)引物,因為這些元素表徵高度洄游魚類結核桿菌,總是在基因組中存在多個副本。 還提取DNA可以從任何其他合適的方法純培養物和臨床(患者痰)中進行。 例如,存在臂架方法,其中所述裂解緩衝液是基於硫氰酸胍和二氧化矽為載體DNA使用。 那不同的細菌差逐年增加,因此,在臨床實踐中已經建立了一個完全不同的層次組織的患者數:研究DNA的分子遺傳方法已經打在診斷中起主要作用。

但是,我們必須承認,它也不是沒有缺點。 該PCR方法是利用往往帶來的假陽性結果數量龐大,其原因不僅是技術錯誤,而且該方法本身的特點。 另外,使用診斷的此方法確定的分枝桿菌,已被識別的生存力,這是根本不可能的。 但這種缺點是不是最重要的。 PCR診斷的分子遺傳學方法需要分枝桿菌DNA的污染的風險。 為此認證要求,對於PCR實驗室專門設計的硬盤,它們需要三個獨立的前提。 PCR技術是現代的,非常複雜的,它需要使用適當的設備和高培訓的人員。

bacterioscopy

當分析的診斷結果必須與其他數據進行比較:臨床檢查,攝片,塗片鏡檢,農作物,甚至響應特定的治療是非常重要的。 在這個系列中,PCR的研究僅僅是組成部分之一。 檢測的早期診斷病原體可以是最簡單,最快速的方法 - 細菌。

有使用光顯微鏡(著色抗酸)和熒光(熒光染料著色)。 其優點是速度塗片結果。 但其缺點是正確地認為能力有限,由於低的靈敏度。 然而,這種方法給世界衛生組織的建議是最經濟和地面檢測肺結核病人。 分枝桿菌細菌學方法的檢測具有預測值和估計的定量細菌排泄。 更有信心應對結核病的它的分子遺傳學研究方法。

文化

分枝桿菌的更好的檢測認識文化研究。 播種病料在製成蛋介質:Mordovsky,芬蘭人II,LJ,等。 體外分枝桿菌藥品和一些分枝桿菌的功效的間接證據和他們的殖民地性的基準,如果研究文化的應用方法。 為了提高病理物質的分枝桿菌接種隔離的比例保持在多種環境。

會議眾多的文化,包括病原體格蘭特和流體的需求。 使用在本系統和自動計量型VANTES增長。 作物必須在孵化舉行長達七至八個星期。 通過這次與缺乏增長的作物可以被認為是負面的。 以檢測結核分枝桿菌的最有效方式考慮的生物樣品:診斷材料傳染豚鼠,這是極其敏感的TB。

一些數字

研究的有趣的領域,這是由PCR診斷開是研究結核分枝桿菌 - 潛伏感染。 結核感染的現代概念暗示出一百歲的人誰是與結核分枝桿菌接觸,九十很可能被感染,但其中只有10個是活動性疾病正在開發中。 別人有結核病的免疫力,而且由於案件百分之九十的感染仍然潛伏。 檢測圖案它幫助一個分子遺傳方法。

遺傳學家說,55那些農作物病理材料均為陰性,和人感染了結核桿菌的百分之八十,但沒有疾病的放射學表現流動%的,接收PCR陽性反應。 它是幫助在通過PCR研究風險以確定患者中,他們的分析(顯微鏡和培養)的結果的遺傳診斷方法為陰性,和亞臨床感染結核分枝桿菌存在。

現代研究

俄羅斯聯邦和細菌學實驗室使用絕對濃度的加速方法:通過Griess試劑測試的分枝桿菌的硝酸鹽還原酶活性。 抗結核中心使用一個方法,它允許以確定耐藥性。 此接種在液體培養基中,在那裡自動分枝桿菌的輻射和熒光會計系統的增長。 這樣的分析是快速完成 - 長達兩個星期。

目前,新方法正在開發之中:分枝桿菌的耐藥性在基因型水平進行測量。 研究抗性基因的分子機制和示出了在分枝桿菌的存在。 這些基因與某些藥物的耐藥性有關。 例如,KASA基因,的inhA,katG基因耐異煙肼,rpoB基因 - 利福平16SP RNA基因和的rpsL - 鏈黴素,EMB1 - 乙胺丁醇,的gyrA - 氟喹諾酮等。

突變

現代診斷顯著增加了分子基因水平的方法成為研究DNA,並允許進行突變的大規模研究在其所有的頻譜。 現在我們知道,在516,526和531的密碼子最常見的基因突變rpoB基因,並確定了各種藥物的抗性。 還有的使用不僅是傳統方法分枝桿菌的分型方法的整個範圍 - 生物化學,生物和文化,同時也廣泛應用於現代分子遺傳技術。 已經有足夠的,並提供用於檢測單基因疾病的正確診斷方法。 它們是基於特定基因的確切面積DNA研究。 這通常是一個複雜的過程,耗時且昂貴的,而是通過分子遺傳分析提供的數據,是比其他所有的分析數據更為準確,信息量大。

人們早就知道,DNA不會為有機體,它在任何有核細胞odnakova的整個一生都在變化,這使得有可能採取的身體絕對是全細胞分析,在個體發育的任何階段。 受損的基因可以在第一症狀出現到全面的臨床疾病,以及健康人雜之前被檢測到,但有在該基因的突變。 分子遺傳學遺傳病的診斷方法允許以揭示其(直接的方法,DNA診斷),以及分析疾病的隔離在家庭與標記位點DNA(遺傳多態性),其與受損基因(即DNA診斷的間接途徑)有著密切的聯繫。 直接或間接地 - 的任何DNA的診斷是基於識別嚴格定義的人DNA的部分的方法。

直接法

DNA診斷的直接方法是當罪魁禍首基因遺傳病是已知的,如眾所周知的,並且它的類型的突變。 例如,在許多疾病的合適的直接方法。 這 亨廷頓氏舞蹈病 (擴展CTG-重複),苯丙酮尿症(R408W),囊性纖維化(delF508,主要的變化)等。 直接法的主要優點是一家獨資診斷的準確性,也沒有必要做其他家庭成員的DNA分析。 如果發現相應基因的突變,它允許正好批准遺傳,基因型確定診斷為背負家庭的其他成員。

直接診斷的另一個優點被認為是確定從親戚和父母不良的突變誰死於這種疾病的雜合載體。 對於疾病的常染色體隱性遺傳,這是特別真實的。 直接法的缺點也都可用。 應用它們,你需要確切地知道它的本地化譜和其突變的基因異常,外顯子 - 內含子結構。 並非所有的單基因疾病今天都收到了這樣的信息。 信息量直接的方法不能被認為是完整的,因為同一個基因可能有大量的病理突變導致遺傳性疾病的發展。

間接的方法

在DNA診斷間接的方法,使用的話,在其他情況下,如果損壞的基因沒有確定,但只有染色體,或者如果在線診斷沒有給出結果(碰巧的是,如果基因複雜的分子組織或在很大程度上,如果有很多病理突變)。 間接的方法等位基因家庭進行的多態性標記的分離分析。 在相同的染色體區域或位點發現標記物緊密相連的疾病和代表缺失或插入,點置換,重複,和它們的多態性是由於不同的量在所述塊單元。

最方便的間接診斷認為微衛星小衛星多態性,廣泛分佈於人類基因組。 其值在高信息含量的表示,如果對標記和基因之間的遺傳距離是損害不太大。 在後者的情況下,估計精度被確定為在很大程度上重組的多態型標誌和損傷之間的頻率。 間接診斷方法還提供了患者和突變的攜帶者中所分析的人群研究的等位基因頻率的強制預備步驟中,加上確定的非平衡和粘附標記物和突變等位基因重組的概率的必要性。

其他方法

顯微鏡研究下顯現的RNA或DNA的短片段,以及單基因無法進行,因此,以識別由分子遺傳學診斷所需的突變。 有一個“人類基因組計劃”,以及在分子遺傳學其他進步極大地擴展了遺傳性疾病的診斷的可能性 - 前和產後。 這些方法可以提供早期檢測和做出預測多醣和單基因疾病,其登場發生在成年期。 不幸的是,由於分子遺傳學研究的技術能力有時是超越了在關係到繼承設置的倫理界限,特別是當診斷是在青春期和童年。

染色體結構和數目異常是疾病和癌症,許多畸形的最常見的原因。 染色體異常需要被識別,這對於家庭輔導重要 - 的預測,評估,在未來懷孕生育的風險一起。 染色體分析是“金標準”基因診斷的,但它是有限的。 只有方法 分子遺傳學分析 可以做得更多,因為有使用克隆為基礎的技術能夠在它們的高靈敏度的熒光標記來識別是不可能檢測古典微妙的染色體變化 的細胞遺傳學研究。 這些技術正越來越多地擴大我們的診斷能力,檢驗時,兒童發育障礙,智力低下,與許多其它遺傳性疾病。

發現

這是對人類非常重要的是該基因的結構和知識的功能,類型的變動的,檢測發生在與分子遺傳學的發展連接遺傳性疾病的能力。 其方法是瞄準了DNA分子的研究 - 當它是正常的,當它被損壞。 的核苷酸(DNA)脫氧核糖核酸序列的製備從接收的樣本,以確定個別的片段在階段延伸。 從細胞的基因組DNA,限制性(撕裂),擴增(克隆),電泳片段的分離(通過瓊脂糖凝膠分離其電荷及分子量)。 位於一個離散條帶的表面上的特定片段的鑑定。

然後進入行為特殊的過濾器,通過該傳遞用的克隆DNA片段或合成的放射性探針的每個片段雜交的控制,這將等於各測試樣品。 如果你改變位置或長度與探頭相比,如果一個新的片段或消失 - 這一切都表明,所分析的基因發生了核苷酸序列重組。 有分子遺傳學研究的八個基本技術:測序(確定DNA序列的),聚合酶鍊式反應(在序列的數目增加),引物的已知基因的製備,DNA克隆,生產重組分子的衍生蛋白由於重組分子,從而形成完整的組(集合庫)克隆通過使用限制性內獲得的片段。

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