Ребятам о геномах

Август 4, 2022

Главная
Биология
Ребятам о геномах

Содержание

2. Долгожительство Ранее считалось, что рекорд долгожительства принадлежит сосне остистой (Pinus longaeva), произрастающей в лесах Северной Америки.
3. Сравнительный размер генома Геном человека, Homo sapiens: 1С = 3,20 Gbp Лиственница сибирская (Larix sibirica): 1С
4. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
5. По количеству генов Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
6. Сложность строения генома Чем сложнее экзонно-интронная структура генов, тем сложнее организм. Если у него только один
7. Размеры генов Средний размер гена в хромосоме приходится около 50 тысяч пар нуклеотидов. Самые короткие гены
8. У примитивных организмов, таких как бактерии, гены занимают около 80-90% всей ДНК. У человека на гены
9. Аналог языка «Если проводить аналогию с литературным текстом, то получается, что есть четыре нуклеотида, и это
10. Если обратиться к роману Льва ТОЛСТОГО «Война и мир», то окажется, что писатель использовал примерно три
11. Длина генома одной клетки человека (23 пары хромосом) около 2 м Лекция "Ребятам о геномах" 9
12. Все люди на 99% по составу ДНК одинаковые В каждом европейце 1-4% генома неандертальца при совпадении
13. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
14. Компоненты генома человека Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
15. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
16. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
17. Особенности выделения ДНК из клеток растений! При экстракции ДНК из растительных объектов необходимо не только деактивировать
18. Можно попробовать самим выделить свою ДНК 1. Смешать 500 мл воды и 1 ст. ложку соли.
19. Основные этапы выделения ДНК Разрушение клеточной стенки (лизис) Осаждение грубых остатков (13000g) Фенольно-хлороформная экстракция нуклеиновых кислот
20. Полимеразная цепная реакция Полимеразная цепная реакция (ПЦР) была изобретена в 1983 году американским биохимиком К. Муллисом
21. ПЦР очень мощный метод размножения фрагментов ДНК вне организмов (in vitro). С момента его открытия в
22. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
23. Визуализация и контроль Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О. Для электрофоретического
24. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
25. Секвенирование биополимеров (белков и нуклеиновых кислот — ДНК и РНК) — определение их аминокислотной или нуклеотидной
26. Наиболее значимые даты 1944: идентификация ДНК как генетического материала для всех живых организмов 1953: расшифровка генетического
27. Дидезоксинуклеотидный метод, или метод «обрыва цепи», был разработан Ф. Сенгером в 1997 году и в настоящее
28. Секвенирование с помощью HiSeq2000 Основные этапы секвенирования включают: приготовление геномной библиотеки, состоящей из фрагментов ДНК нужного
29. 1 полный запуск HiSeq 2000 = 300 полных геномов человека 1 дорожка = 50Gb Лекция "Ребятам
30. Обработка данных Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
31. Идеальной сборке мешает: большое количество повторов в геномах Несовершенство программ сборки Ошибки ПЦР и секвенирования Лекция
32. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
33. АТ- богатые регионы – промоторы GC- богатые регионы – шпильки GC состав больше 40% (42-48%)- митохондриальная
34. первым шагом в исследовании нового гена или белка является сравнение со всеми уже известными последовательностями при
35. Пример полученных данных >gi|7524593:31594-31803 Pinus thunbergii chloroplast, complete genome ATGGAATGGATAGAACAGATTCTCCCGGAGAATTCCCTCCGGGAAGGTCGAAATATTGAAAAGTTTTTTCTATTGGATTGGAAATGAACGAAAAGAATTCAATCCAATTCTTTTCCAAAAATGAAATCCTGTTGACTTTTTCAACAATAGACTCAAGATCTGCATCTTTATCGAACATATATTCCAGCTCCGATTTGATTAAGGAGTAG Лекция "Ребятам о геномах" 9 января
36. Неизвестный участок ДНК ATGGCACGTTCGCTGAAAAAAAATCCTTTTGTGGCTAATCATTCATTGAGGAAAATTCAAAATCTAAACAAAAGGAAGAAAAGAAGATAATAGTGACTTGGTCCCGGGCATCTGTCATTGTACCTGCAATGATCGGTCATACAATTGCTGTTCATAATGGGAGGGAACATTTACCCATTTATGTAACAGATCGTATGGTAGACCACAAATTGGGGGAATTTGCACCTACTCTACTTTTTCAGGGACATGCGAGAAACGATAAGAAATCTCGTCGTTAA Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
37. Пример первого участка complement(1..1062) gene=«psbA» product="photosystem II protein D1 /translation="MTAIIERRESANLWGRFCDWITSTENRLYIGWFGVLMIPTLLTASVFIIAFIAAPPVDIDGIREPVSGSLLYGNNIISGAIIPTSAAIGLHFYPIWEAASVDEWLYNGGPYELIVLHFLLGVACYMGREWELSFRLGMRPWIAVAYSAPVAAASAVFLIYPIGQGSFSDGMPLGISGTFNFMIVFQAEHNILMHPFHMLGVAGVFGGSLFSAMHGSLVTSSLIRETTENQSANAGYKFGQEEETYNIVAAHGYFGRLIFQYASFNNSRSLHFFLAAWPVAGIWFTALGISTMAFNLNGFNFNQSVVDSQGRVINTWADIINRANLGMEVMHERNAHNFPLDLAAVESISIGG" Лекция "Ребятам о геномах" 9 января
38. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
39. Индивидуальная идентификация организмов; Установление родства между огранизмами; Поиск участков (маркеров) ответственных за болезни; Картирование (поиск местоположения)
40. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
41. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
42. У эукариот нет повторов в геноме, только плотно стоящие гены, друг за другом. У человека до
43. «Митохондриальная Ева» Митохондрии человека содержат кольцевую молекулу ДНК (мтДНК), состоящую из 16 500 пар нуклеотидов мтДНК
44. Речь идет лишь о сохранении до настоящего времени одной из нескольких линий мтДНК Изучение разнообразия ДНК
45. Горизонтальный перенос — обмен генетическим материалом — может происходить между таксономически далекими существами. Например, Metanosarcina —
46. У термофильной эубактерии Aquifex aeolicus – 1512 генов, из них 16% получены путем горизонтального переноса (ГП)
47. Старение ДНК Благодаря кольцевому строению ДНК нуклеоида и плазмид клетки прокариот не стареют в череде поколений
48. Образовательные курсы и лекции https://www.coursera.org/ https://stepic.org/ http://postnauka.ru/ http://vk.com/molbio И др. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января
49. Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.
51. Скачать презентацию

Слайд 2

Долгожительство
Ранее считалось, что рекорд долгожительства принадлежит сосне остистой (Pinus longaeva),

произрастающей в лесах Северной Америки. Дереву, названному в честь ветхозаветного патриарха Мафусаила, почти 5000 лет. Это значит, что проросло оно примерно 30 веков до нашей эры. А вот в Австралии ныне живёт и здравствует эвкалипт, который, конечно, не относится к хвойным, но зато он отпраздновал своё 13000-летие! Его назвали деревом ледникового периода, в мире сохранилось всего пять таких экземпляров…

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 3

Сравнительный размер генома
Геном человека, Homo sapiens: 1С = 3,20 Gbp
Лиственница сибирская

(Larix sibirica): 1С = 12,03 Gbp

Сосна кедровая (Pinus sibirica): 1С = 23,62 Gbp

Ель обыкновенная (Picea abies):
1C = 19,57 Gbp

Сосна сахарная (Pinus lambertiana):
1С = 28,90 Gbp

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 4

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 5

По количеству генов
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Дейч К.О.

Слайд 6

Сложность строения генома
Чем сложнее экзонно-интронная структура генов, тем сложнее организм.
Если

у него только один кодирующий элемент (экзон) в гене, то организм относительно прост (бактерии), если несколько — это повышает вариативность образующихся белков, из которых, как из кирпичиков, построено всё живое.
Поэтому даже если геном человека по числу генов практически равен геному одуванчика, то по сложности и многообразию генных продуктов мы существенно отличаемся от одуванчика, что приводит к огромной разнице между этими формами жизни, видимой и невооружённым глазом».

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 7

Размеры генов
Средний размер гена в хромосоме приходится около 50 тысяч пар

нуклеотидов.
Самые короткие гены содержат всего два десятка букв-нуклеотидов, например, гены эндорфинов - белков, вызывающих ощущение удовольствия.
Гены интерферонов - белков, защищающих человека от вирусных инфекций, имеют размер около 700 нуклеотидов.
Самый длинный ген, кодирующий один из белков мышц - миодистрофин, содержит 2,5 миллиона букв.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 8

У примитивных организмов, таких как бактерии, гены занимают около 80-90% всей

ДНК.
У человека на гены приходится, по-видимому, не более 5% нуклеотидных последовательностей. Остальную ДНК раньше называли избыточной, но со временем стало ясно, что она выполняет важные функции, в том числе содержит информацию о том, как, в каком порядке должны включаться гены.
В начале и в конце гена находятся регуляторные последовательности, которые определяют в каких тканях, на каких этапах развития и при каких внешних или внутренних (например, гормональных) сигналах будет работать данный ген.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 9

Аналог языка
«Если проводить аналогию с литературным текстом, то получается, что есть

четыре нуклеотида, и это «буквы».
Из них складываются триплеты — комбинации из трёх последовательно расположенных нуклеотидов в молекуле нуклеиновой кислоты, образующие кодоны, с помощью которых в информационных рибонуклеиновых кислотах кодирует последовательность расположения аминокислот в белках. Это «слова».
Из кодонов складываются гены — законченные «предложения», а из совокупности генов формируется «полный» текст, который и называется геном.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 10

Если обратиться к роману Льва ТОЛСТОГО «Война и мир», то окажется,

что писатель использовал примерно три миллиона букв. А у человека три миллиарда таких «букв» — нуклеотидов в геноме. То есть каждый из нас носит в себе условную тысячу томов известного романа. А в случае лиственницы сибирской это четыре тысячи томов!

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 11

Длина генома одной клетки человека (23 пары хромосом) около 2 м
Лекция

"Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 12

Все люди на 99% по составу ДНК одинаковые
В каждом европейце 1-4%

генома неандертальца при совпадении геномов на 99,5% (человек-неандерталец)

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 13

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 14

Компоненты генома человека
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Дейч К.О.

Слайд 15

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 16

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 17

Особенности выделения ДНК из клеток растений!
При экстракции ДНК из растительных

объектов необходимо не только деактивировать клеточные ферменты, но и «удалить» запасные вещества, например, полисахариды и вторичные метаболиты, такие как алкалоиды, фенольные соединения, терпены, которые не просто мешают изолированию ДНК, но и отрицательно влияют на ее качество.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 18

Можно попробовать самим выделить свою ДНК
1. Смешать 500 мл воды

и 1 ст. ложку соли. Размешать пока соль не растворится. Потом отлить 3 ст. ложки в др. стакан. 2. Прополоскать рот 1 мин. Сплюнуть обратно в стакан. Жидкость содержит клетки с внутренней стороны щек. 3. Аккуратно размешать жидкость с каплей мыла (старайтесь без пузырьков). Мыло разрушает мембраны клеток. 4. В отдельном стакане смешайте 100 мл изопропилового спирта и 3 капли красителя. 5. Наклонить соляной раствор и аккуратно влейте спирт, что бы образовался отдельный слой. 6. Подождите 2,5 мин. Вы увидите белый сгустки и нитевидные формирования. Это ваша ДНК
http://www.progene.ru/news/vydelenie_dnk_v_domashnikh_uslovijakh/2012-03-10-39
Ну или выделить ДНК лука http://www.youtube.com/watch?v=ooZD3U62o50

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 19

Основные этапы выделения ДНК
Разрушение клеточной стенки (лизис)
Осаждение грубых остатков (13000g)
Фенольно-хлороформная экстракция

нуклеиновых кислот и осаждение белков
Осаждение ДНК этанолом (преципитация)

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 20

Полимеразная цепная реакция
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) была изобретена в 1983 году

американским биохимиком К. Муллисом
Амплифиция ДНК в ходе многократных последовательных удвоений исходной молекулы ДНК с помощью фермента ДНК-полимеразы.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 21

ПЦР очень мощный метод размножения фрагментов ДНК вне организмов (in vitro).

С момента его открытия в 1985 году, этот метод используется сейчас практически во всех молекулярнo-биологических лабораториях.
Через 8 лет после этого за изобретение метода ПЦР Кэри Муллис получил Нобелевскую премию.
После гибридизации матрицы с праймером (отжиг), последний служит затравкой для ДНК-полимеразы при синтезе комплементарной цепи матрицы.
Важнейшая характеристика праймеров—температура плавления

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 22

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 23

Визуализация и контроль
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Дейч К.О.

Для электрофоретического анализа ДНК обычно используют агарозные (для относительно длинных молекул ДНК) и полиакриламидные (для высокого разрешения коротких молекул ДНК, например, в случае секвенирования) гели.

Слайд 24

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 25

Секвенирование биополимеров (белков и нуклеиновых кислот — ДНК и РНК) — определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности (от лат. sequentum — последовательность)
Лекция "Ребятам о геномах"

9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 26

Наиболее значимые даты
1944: идентификация ДНК как генетического материала для всех живых

организмов
1953: расшифровка генетического кода (Watson & Crick, Nature 171, 737: 1953).
1977: первый полный сиквенс целого генома бактериофага phiX174; всего только 5386 нуклеотидов, в 60000 раз меньше генома человека (Sanger et al. Nature 265, 687: 1970).
mid-1980s: бурное развитие автоматизации и компьютеризации секвенирования
1990: начало проекта полного секвенирования генома человека
1997: полный сиквенс генома дрожжей (~12 Mbp)
1998: нематоды (~97 Mbp)
2000: арабидопсиса (~125 (Mbp)
2000: дрозофилы (~180 Mbp)
2001: человека (~3,200 Mbp)
2002: мыши (~3,500 Mbp) и риса (~420 Mbp)
2006: тополя (~550 Mbp)
2008: Новое поколение секвенирующих платформ - Next generation sequencing
2013: неандертальца (~3,200 Mbp)
2013: ели и 2014: сосны (~20,000 Mbp) 2015: кедр и лиственница?

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 27

Дидезоксинуклеотидный метод, или метод «обрыва цепи», был разработан Ф. Сенгером в 1997 году и в

настоящее время широко используется для определения нуклеотидной последовательности ДНК.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 28

Секвенирование с помощью HiSeq2000
Основные этапы секвенирования включают:
приготовление геномной библиотеки, состоящей из

фрагментов ДНК нужного размера (А);
амплифицирование фрагментов и создание из них кластеров для синтеза ДНК, используя автоматизированные системы типа cBot для создания кластеров (Б);
секвенирование путём синтеза (В);
компьютерный анализ полученных изображений и генерирования из них индивидуальных сиквенсов, используя Sequencing Control Software (SCS) и Consensus Assessment of Sequence and Variation (CASAVA) программы, которые анализируют цветовые сигналы и конвертируют графические изображения в нуклеотидные последовательности с оценкой их качества и вывода в виде текстовых файлов для дальнейшего анализа (Г).

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 29

1 полный запуск HiSeq 2000 = 300 полных геномов человека
1 дорожка

= 50Gb

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 30

Обработка данных
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч

К.О.

Слайд 31

Идеальной сборке мешает:
большое количество повторов в геномах
Несовершенство программ сборки
Ошибки ПЦР

и секвенирования

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 32

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 33

АТ- богатые регионы – промоторы
GC- богатые регионы – шпильки
GC состав больше

40% (42-48%)- митохондриальная ДНК
Если в организме экспрессируется много повторов (в транскриптоме) – это первая реакция на развитие рака
Вставки ретровирусов в геном антисмысловые

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 34

первым шагом в исследовании нового гена или белка является сравнение со

всеми уже известными последовательностями при помощи международного банка генетических данных NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 35

Пример полученных данных
>gi|7524593:31594-31803 Pinus thunbergii chloroplast, complete genome ATGGAATGGATAGAACAGATTCTCCCGGAGAATTCCCTCCGGGAAGGTCGAAATATTGAAAAGTTTTTTCTATTGGATTGGAAATGAACGAAAAGAATTCAATCCAATTCTTTTCCAAAAATGAAATCCTGTTGACTTTTTCAACAATAGACTCAAGATCTGCATCTTTATCGAACATATATTCCAGCTCCGATTTGATTAAGGAGTAG
Лекция "Ребятам о

геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 36

Неизвестный участок ДНК
ATGGCACGTTCGCTGAAAAAAAATCCTTTTGTGGCTAATCATTCATTGAGGAAAATTCAAAATCTAAACAAAAGGAAGAAAAGAAGATAATAGTGACTTGGTCCCGGGCATCTGTCATTGTACCTGCAATGATCGGTCATACAATTGCTGTTCATAATGGGAGGGAACATTTACCCATTTATGTAACAGATCGTATGGTAGACCACAAATTGGGGGAATTTGCACCTACTCTACTTTTTCAGGGACATGCGAGAAACGATAAGAAATCTCGTCGTTAA
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Дейч К.О.

Слайд 37

Пример первого участка complement(1..1062) gene=«psbA» product="photosystem II protein D1
/translation="MTAIIERRESANLWGRFCDWITSTENRLYIGWFGVLMIPTLLTASVFIIAFIAAPPVDIDGIREPVSGSLLYGNNIISGAIIPTSAAIGLHFYPIWEAASVDEWLYNGGPYELIVLHFLLGVACYMGREWELSFRLGMRPWIAVAYSAPVAAASAVFLIYPIGQGSFSDGMPLGISGTFNFMIVFQAEHNILMHPFHMLGVAGVFGGSLFSAMHGSLVTSSLIRETTENQSANAGYKFGQEEETYNIVAAHGYFGRLIFQYASFNNSRSLHFFLAAWPVAGIWFTALGISTMAFNLNGFNFNQSVVDSQGRVINTWADIINRANLGMEVMHERNAHNFPLDLAAVESISIGG"
Лекция "Ребятам о

геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 38

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 39

Индивидуальная идентификация организмов;
Установление родства между огранизмами;
Поиск участков (маркеров) ответственных за болезни;
Картирование

(поиск местоположения) генов на хромосомах;
Изучение эволюции и коэволюции генов, организмов, целых популяций;
Определение однонуклеотидного полиморфизма (проект 1000 геномов);
Предсказание функции генов (точнее, кодируемых ими белков) для разработки новых препаратов;
Предсказание структуры белков и РНК, и т.п. ;
Регуляция работы гена (в каких условиях он включается или выключается), с какими другими генами он взаимодействует и т.д.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 40

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 41

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 42

У эукариот нет повторов в геноме, только плотно стоящие гены, друг

за другом.
У человека до 50% всего генома занимают повторы перемежающиеся с функциональными генами.
У хвойных огромное количество повторов разного типа (до 80% всего генома).

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 43

«Митохондриальная Ева»
Митохондрии человека содержат кольцевую молекулу ДНК (мтДНК), состоящую из 16

500 пар нуклеотидов
мтДНК передается только по материнской линии и не участвует в рекомбинации
В клетке присутствует 100-1000 копий мтДНК (по сравнению с единичными копиями ядерных генов). Кроме того, кольцевая форма мтДНК делает ее более устойчивой к разрушению, которое часто начинается со свободных концов молекулы.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 44

Речь идет лишь о сохранении до настоящего времени одной из нескольких

линий мтДНК
Изучение разнообразия ДНК других генов, из разных хромосом, показало, что численность популяции в период видообразования составляла около 10 000 человек.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 45

Горизонтальный перенос — обмен генетическим материалом — может происходить между таксономически далекими существами.

Например, Metanosarcina — типичная архея, но треть ее генов имеют бактериальное происхождение, и эти гены обслуживают практически весь ее метаболизм, в то время как механизмы транскрипции, трансляции, репликация, устройство мембраны у метаносарцины характерны для архей.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 46

У термофильной эубактерии Aquifex aeolicus – 1512 генов, из них 16%

получены путем горизонтального переноса (ГП) от архей
У E.coli – из 4289 генов 755 получены в результате ГП от бактерий других видов.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 47

Старение ДНК
Благодаря кольцевому строению ДНК нуклеоида и плазмид клетки прокариот не

стареют в череде поколений

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 48

Образовательные курсы и лекции
https://www.coursera.org/
https://stepic.org/
http://postnauka.ru/
http://vk.com/molbio
И др.
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015

г. СФУ Дейч К.О.

Слайд 49

Ребятам о геномах

Содержание

Долгожительство Ранее считалось, что рекорд долгожительства принадлежит сосне остистой (Pinus longaeva),

Сравнительный размер геномаГеном человека, Homo sapiens: 1С = 3,20 GbpЛиственница сибирская

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

По количеству геновЛекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Сложность строения геномаЧем сложнее экзонно-интронная структура генов, тем сложнее организм. Если

Размеры геновСредний размер гена в хромосоме приходится около 50 тысяч пар

У примитивных организмов, таких как бактерии, гены занимают около 80-90% всей

Аналог языка«Если проводить аналогию с литературным текстом, то получается, что есть

Если обратиться к роману Льва ТОЛСТОГО «Война и мир», то окажется,

Длина генома одной клетки человека (23 пары хромосом) около 2 мЛекция

Все люди на 99% по составу ДНК одинаковыеВ каждом европейце 1-4%

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Компоненты генома человекаЛекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Особенности выделения ДНК из клеток растений! При экстракции ДНК из растительных

Можно попробовать самим выделить свою ДНК 1. Смешать 500 мл воды

Основные этапы выделения ДНКРазрушение клеточной стенки (лизис)Осаждение грубых остатков (13000g)Фенольно-хлороформная экстракция

Полимеразная цепная реакцияПолимеразная цепная реакция (ПЦР) была изобретена в 1983 году

ПЦР очень мощный метод размножения фрагментов ДНК вне организмов (in vitro).

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Визуализация и контрольЛекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Наиболее значимые даты1944: идентификация ДНК как генетического материала для всех живых

Дидезоксинуклеотидный метод, или метод «обрыва цепи», был разработан Ф. Сенгером в 1997 году и в

Секвенирование с помощью HiSeq2000Основные этапы секвенирования включают:приготовление геномной библиотеки, состоящей из

1 полный запуск HiSeq 2000 = 300 полных геномов человека1 дорожка

Обработка данныхЛекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч

Идеальной сборке мешает: большое количество повторов в геномахНесовершенство программ сборкиОшибки ПЦР

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

АТ- богатые регионы – промоторыGC- богатые регионы – шпилькиGC состав больше

первым шагом в исследовании нового гена или белка является сравнение со

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Индивидуальная идентификация организмов;Установление родства между огранизмами;Поиск участков (маркеров) ответственных за болезни;Картирование

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

У эукариот нет повторов в геноме, только плотно стоящие гены, друг

«Митохондриальная Ева»Митохондрии человека содержат кольцевую молекулу ДНК (мтДНК), состоящую из 16

Речь идет лишь о сохранении до настоящего времени одной из нескольких

Горизонтальный перенос — обмен генетическим материалом — может происходить между таксономически далекими существами.

У термофильной эубактерии Aquifex aeolicus – 1512 генов, из них 16%

Старение ДНКБлагодаря кольцевому строению ДНК нуклеоида и плазмид клетки прокариот не

Образовательные курсы и лекцииhttps://www.coursera.org/https://stepic.org/http://postnauka.ru/http://vk.com/molbioИ др.Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015

Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч К.О.

Похожие презентации

Долгожительство
Ранее считалось, что рекорд долгожительства принадлежит сосне остистой (Pinus longaeva),

Сравнительный размер генома
Геном человека, Homo sapiens: 1С = 3,20 Gbp
Лиственница сибирская

По количеству генов
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Сложность строения генома
Чем сложнее экзонно-интронная структура генов, тем сложнее организм.
Если

Размеры генов
Средний размер гена в хромосоме приходится около 50 тысяч пар

Аналог языка
«Если проводить аналогию с литературным текстом, то получается, что есть

Длина генома одной клетки человека (23 пары хромосом) около 2 м
Лекция

Все люди на 99% по составу ДНК одинаковые
В каждом европейце 1-4%

Компоненты генома человека
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Особенности выделения ДНК из клеток растений!
При экстракции ДНК из растительных

Можно попробовать самим выделить свою ДНК
1. Смешать 500 мл воды

Основные этапы выделения ДНК
Разрушение клеточной стенки (лизис)
Осаждение грубых остатков (13000g)
Фенольно-хлороформная экстракция

Полимеразная цепная реакция
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) была изобретена в 1983 году

Визуализация и контроль
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ

Наиболее значимые даты
1944: идентификация ДНК как генетического материала для всех живых

Секвенирование с помощью HiSeq2000
Основные этапы секвенирования включают:
приготовление геномной библиотеки, состоящей из

1 полный запуск HiSeq 2000 = 300 полных геномов человека
1 дорожка

Обработка данных
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015 г. СФУ Дейч

Идеальной сборке мешает:
большое количество повторов в геномах
Несовершенство программ сборки
Ошибки ПЦР

АТ- богатые регионы – промоторы
GC- богатые регионы – шпильки
GC состав больше

Индивидуальная идентификация организмов;
Установление родства между огранизмами;
Поиск участков (маркеров) ответственных за болезни;
Картирование

«Митохондриальная Ева»
Митохондрии человека содержат кольцевую молекулу ДНК (мтДНК), состоящую из 16

Старение ДНК
Благодаря кольцевому строению ДНК нуклеоида и плазмид клетки прокариот не

Образовательные курсы и лекции
https://www.coursera.org/
https://stepic.org/
http://postnauka.ru/
http://vk.com/molbio
И др.
Лекция "Ребятам о геномах" 9 января 2015