реферат мол. 8.1 Реферат Калдарбекрв Д.. Метод биочипирования. Биочипы. Использование днкбиочипов
 Скачать 69.6 Kb.
|
 Кафедра “Биологии и биохимии” Реферат Тема: Метод биочипирования. Биочипы. Использование ДНК-биочипов. Выполнил: Калдарбеков Д. Е. Проверила: Алипбаева Г.С Группа: B-CTOБ-05-21 Шымкент 2022 План: Ведения Основная часть Заключения Литература Биочип представляет собой нерастворимую стеклянную, пластиковую, гелевую или кремниевую матрицу с множеством иммобилизованных на ней биологических объектов (фрагментов днК, белков, ферментов, клеточных лизатов и др.), которые способны избирательно связывать вещества, содержащиеся в анализируемом растворе. На матричную подложку иммобилизуют одноцепочечный олигонуклеотид (пробу). При добавлении к микрочипу меченных флюоресцентными красителями фрагментов днК, например генома человека, происходит их высокоспецифичное взаимодействие. В случае комплементарного связывания пробы с фрагментом днК в соответствующем элементе чипа наблюдается свечение. В зависимости от типа молекулы, нанесенной на подложку, биочипы можно разделить на несколько классов. Основная доля производимых в мире биологических микрочипов приходится на днК-чипы (90%), содержащие фрагменты днК длиной от 10 до 1 000 нуклеотидов. К биочипам этого класса относят и олигонуклеотидные чипы, включающие 10–70 нуклеотидных оснований, принадлежащие к одному и тому же гену. На подложку белковых чипов, составляющих 7–10% всех производимых чипов, наносятся белковые молекулы: ферменты, антитела, антигены и др. оставшиеся 3% биочипов составляют тканевые и клеточные микрочипы, а также микрочипы на основе малых молекул. на платформу тканевых чипов наносятся образцы тканей для определения содержания белков в здоровых и патологически измененных тканях и оценки потенциальных мишеней для лекарственных препаратов. на платформу клеточных чипов наносятся клетки или лизаты клеток, например, для определения чувствительности к антибиотикам и ксенобиотикам. Микрочипы на основе малых молекул используются для идентификации биологически значимых природных и синтетических малых молекул. Биологические микрочипы или биочипы были предложено в конце 80-ых годов прошлого века в связи с поиском наиболее эффективных технологий расшифровке генома человека. Одним из первых и предложил ныне покойный директор института молекулярной биологий Российской академии наук академик Андрей Гаррьевич Мирзабеков. Биочип- микромножество либо матрица с нанесенными молекулами белков, нуклеиновых кислот, биомакромолекул или биоструктур для одновременного проведения большого числа анализов в одном образце; или электронное устройство, содержащее биологические молекулы. Биочипы применяют как для иследовательских целей, так и в практической медецине. Они помогают в поиске и установлении функции различных генов. Используя биочипы, можно диагностировать не только наследственные заболевания, но и болезни, являющиеся результатом прижизненных мутаций в генетическом коде. Разрабатывается также биочипы для дигностирования разичных форм туберкулеза. Биочипы можно применять для контроля за некоторыми смертельно опасными бактериями. Есть биочипы, позволяющие определять возбудителей сибирской язвы, оспы, чуммы и бруцеллеза. Биологические микрочипы широко используются в invitro диагностике. В основе механизма действия биочипов лежит молекулярное распознавание анализируемых молекул молекулами биополимерами, нанесёнными на чип. Это распознавание построено либо на взаимодействии рецепторов с лигандами (например, антител с антигенами), либо на гибридизации комплементарных цепей ДНК. Необычное устройство позволяет за короткое время определять несколько тысяч аллергенов, онкогенов, различных биологически активных веществ, и даже генетических дефектов. Технология белковых биочипов, заменяющих целые иммунологические лаборатории, дает возможность в тысячи и десятки тысяч раз увеличить производительность большинства диагностических методов и резко снизить себестоимость анализов. Главным элементом любого биочипа служит матрица из сотен и тысяч микроячеек, каждая из которых содержит так называемые молекулярные зонды — молекулы, способные специфично связываться только со строго определенными биологическими молекулами или их фрагментами. Зондами могут служить олигонуклеотиды, участки геномной ДНК, РНК, антитела, олигосахариды, различные низкомолекулярные соединения и др. Каждая ячейка биочипа служит своего рода отдельной «нанопробиркой», где иммобилизованный зонд распознает в анализируемом образце только свою мишень. Таким образом удается проводить параллельное распознавание сразу множества мишеней, например, генов, ответственных за лекарственную устойчивость возбудителя болезни. В биочипе ячейки с иммобилизованными зондами располагаются упорядоченными рядами, причем каждая ячейка содержит уникальный зонд. В зависимости от типа биочипа диаметр ячеек варьирует от 50 до 300 мкм, а их число зависит от сложности анализируемой мишени(ей) и задач эксперимента и составляет от нескольких десятков до нескольких тысяч. Белковый микрочип - технология, применяющаяся в молекулярной биологии. Белковый микрочип представляет собой твердую подложку (основание), на которую ковалентно пришиваются тысячи различных белков(антигены, антитела, ферменты и т.д.) в различных точках микрочипа. Каждый отдельный белок формирует область своей высокой концентрации на микрочипе. Данная технология очень схожа с технологией ДНК-микрочипа, только в качестве зондов выступают не молекулы одноцепочной ДНК, а белки. Заключения: Биологические чипы – эффективная технология 21 века, позволяющая быстро и вкомпактном формате анализировать сотни или тысячи образцов одновременно. С помощью биочипов можно быстро и надежно идентифицировать важные внутри-клеточные процессы, анализировать генетическую информацию и обнаруживать биологически значимые молекулы. Литература: Кульбаева, Б. Ж. Информационные макромолекулы, Белки и нуклеиновые кислоты. Структура и функции [Электронный ресурс] : учеб.пособие; ЮКГФА. - Электрон.текстовые дан. ( 17,7 Мб). - Шымкент : Б. и., 2011. - 135 с. эл. опт.диск (CD-ROM). Lodich, H. Molecularcell [Электронный ресурс]: научное издание / H. Lodich. - Электрон.текстовые дан. (10,4 Мб). - Б. м. : Б. и., 2003 Генетика. Учебник для ВУЗов/Под ред. Академика РАМН В.И. Иванова – М.: ИКЦ «Академкнига», 2011-638с.: ил. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Н. Молекулярная биология. Учебное пособие для студентов медицинских вузов,3-е изд-е, Москва: Наука, 2016, 660с Альбертс Б. ,Брей Д., ХопкинК.Основы молекулярной биологии клетки. Учебное издание. 2-е изд., испр., пер. с англ. 768ст. 2018г. Муминов Т. Основы молекулярной биологии:курс лекций.-Алматы: Эффект, 2007 |