Молекулярно-генетичні методи дослідження та їх медичний додаток
1.молекулярно-цитогенетичніметоди. Методи флюоресцентної гібритизації FISH. Для цього потрібна наявність ДНК - зондів. ДНК-зонд-одноланцюговий фрагмент ДНК, довжиною до 30 нуклеотидів та відомого нуклеотидного складу. ДНК зонд мітиться флюоресцентними барвниками та одлюмінісцентним мікроскопом дає характерне зелене свічення. Сутність методу: 1 отримання ДНК-хромосом клітин або їх фрагментів, 2 зразок, отримана ДНК обробляється лугом, для утворення однониткових ДНК, 3 обробка однониткових ДНК, ДНК зондами, 4 ДНК зонди приєднуються до комплементарних ділянок однониткових ланцюгів ДНК, 5 під люмінис зонди дають свічення і вказують на фрагмент фрагмент ДНК або ген. Метод широко застосовується вивчення локалізації генів, в хромосомах людини, картирование хромосом людини, складні перебудови хромосом, діагностики хромосом, хвороб. З експрес методом діагностики хромосомної патології належать і традиційні методи: каріотипування - підрахунок числа хромосом та визначення статевого хроматину. Суть 1. У людини беруть соскоп букального епітелію; 2. Суміш клітин розмазують на предметному склі; 3. Фарбують; 4. У ядрах визначають тільце Бара.
Близнюковий метод. цей метод полягає у вивченні закономірностей спадкування ознак у парах одно- та двояйцевих близнюків.
Суть методу полягає у порівнянні прояви ознаки у різних групах близнюків при врахуванні подібності чи відмінності їх генотипів.Монозиготні близнюки,що розвиваються з однієї заплідненої яйцеклітини, генетично ідентичні, оскільки мають 100% загальних генів. Тому серед монозиготних близнюків спостерігається високий відсотокконкордантних пар,яких ознака розвивається в обох близнюків. Порівняння монозиготних близнюків, які виховуються у різних умовах постембріонального періоду, дозволяє виявити ознаки, у формуванні яких істотна роль належить чинникам середовища. За цими ознаками між близнюками спостерігається дискордантність, тобто. відмінності.
За допомогою популяційно-статистичного методу вивчають спадкові ознаки у великих групах населення, в одному або кількох поколіннях. Істотним моментом під час використання цього є статистична обробка одержуваних даних. Цим методом можна розрахувати частоту народження в популяції різних алелів гена і різних генотипів за цими алелями, з'ясувати поширення в ній різних спадкових ознак, у тому числі захворювань.
При статистичній обробці матеріалу, одержуваного під час обстеження групи населення за цікавою для дослідника ознакою, основою з'ясування генетичної структури популяції єзакон генетичного рівноваги Харді — Вайнберга.
Цитогенетичний методзаснований на мікроскопічному вивченні хромосом у клітинах людини.
методом диференціальногофарбування хромосом,який розширив можливості цитогенетичного аналізу, дозволивши точно ідентифікувати хромосоми за характером розподілу в них сегментів, що офарблюються.
Біохімічний метод.Дефекти ферментів встановлюють шляхом визначення вмісту в крові та сечі продуктів метаболізму, що є результатом функціонування даного білка. Дефіцит кінцевого продукту, що супроводжується накопиченням проміжних та побічних продуктів порушеного метаболізму, свідчить про дефект ферменту або його дефіцит в організмі
Біохімічну діагностику спадковихпорушень обміну проводять у два етапи. На першому етапі відбирають імовірні випадки захворювань, на другому - більш точними і складними методами уточнюють діагноз захворювання. Застосування біохімічних досліджень для діагностики захворювань у пренатальному періоді або безпосередньо після народження дозволяє своєчасно виявити патологію та розпочати специфічні медичні заходи, як, наприклад, у разі фенілкетонурії.
Для визначення вмісту крові, сечі або амніотичної рідини проміжних, побічних і кінцевих продуктів обміну крім якісних реакцій зі специфічними реактивами на певні речовини використовують хроматографічні методи дослідження амінокислот та інших сполук.
Основні результати дослідження геному людини. Карти хромосом людини.
Проведення генетичних тестів, які можуть показати схильність до різних захворювань, включаючи рак грудей, порушення зсідання крові, кістозний фіброз, захворювання печінки та багато інших. Також очікується, що інформація про геном людини допоможе пошуку причин виникнення раку, хвороби Альцгеймера та інших областей клінічного значення і, ймовірно, у майбутньому може призвести до значних успіхів у їхньому лікуванні.
Генетичні карти хромосом - це схема взаємного розташування та відносних відстаней між генами певних хромосом, що знаходяться в одній групі зчеплення.
Генетичні карти людини використовують у медицині при діагностиці низки важких спадкових захворювань людини. У дослідженнях еволюційного процесу порівнюють генетичні карти різних видів живих організмів.
Методи -ДНК діагностики. Використання в медичних та фармакологічних дослідженнях.
Метод ПЛР дозволяє виявити багатоінфекції та грибкові захворювання. Використовуючи метод ПЛР, можна знайти специфічний фрагмент ДНК збудників у біологічному матеріалі. А потім багаторазово копіювати ці фрагменти. Таким чином, протягом кількох годин за допомогою ПЛР з одного фрагмента молекули ДНК можна отримати 50 млрд ідентичних молекул. Така кількість копій фрагмента ДНК стає видимою в УФ після проведення електрофорезу в агарозному гелі.
Методи ДНК-діагностики включають такі методи, як ПЛР (полімеразна ланцюгова реакція) і ЛЦР (лігазна ланцюгова реакція). Для дослідження методом ПЛР може бути забраний практично будь-який матеріал. На аналіз беруть за особливою методикою зіскрібок із сечовипускального каналу, піхви та шийки матки. Також матеріалом для ПЛР можуть бути кров, сеча, мокрота тощо.
У ході різних маніпуляцій ДНК інфекції (якщо вона присутня в забраному матеріалі) багаторазово подвоюється, поки кількість ДНК не стане рівним 10 8 - 10 12 штук. Ця кількість ДНК стає помітною для обладнання, що проводить діагностику. Таким чином, ПЛР дозволяє виявити навіть одного збудника, навіть частину збудника у пробірці: якщо хоч один шматочок ДНК шкідливої інфекції є, він буде «розмножений».