|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Большой практикум по генетике. Подраздел 1.2. Молекулярная генетика и генетическая инженерия бактерий учебный курс
- Авторы: Глазер В.М., Бабыкин М.М.
- Год создания: 1987
- Организация: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Описание: Большой практикум по генетике предназначен для студентов кафедры генетики МГУ имени М.В.Ломоносова. Он проходит в течение весеннего семестра 3-го курса (2 раза в неделю по 6 час) и в течение обоих семестров 4-го курса (3 раза в неделю по 6 час). Основное направление практикума – молекулярно-генетическое. Основная цель – освоение студентами методов, наиболее употребительных в лабораториях генетического профиля, с тем, чтобы студенты были подготовлены к экспериментальной работе для выполнения курсовой и дипломной работ и для последующей научной работы. На практикуме используются классические объекты генетики микроорганизмов, растений и животных. Наряду с практическими занятиями, на практикуме проходят семинары, на которых студенты знакомятся с теоретическими основами молекулярно-генетических методов. Одновременно с прохождением практикума студенты слушают спецкурсы лекций «Генетика микроорганизмов» и «Генетическая инженерия». Занятия практикума проходят на базе как кафедры генетики, так и Института общей генетики имени Н.И.Вавилова РАН (ИОГен РАН). Кафедра генетики и Институт объединены в Учебно-научный центр (УНЦ) по генетике. На 3-м курсе студенты знакомятся с некоторыми методами генетики микроорганизмов (передача плазмид между бактериями с помощью конъюгационных скрещиваний, выявление мутагенной активности химических соединений с помощью индикаторных штаммов бактерий и т.д.), осваивают основные методы генетической инженерии и проводят полноценный молекулярно-генетический эксперимент по клонированию и экспрессии эукариотического гена, кодирующего флуоресцентный белок, в клетках E. coli. АННОТАЦИЯ К ПОДРАЗДЕЛУ 1.2. Практикум направлен на обучение студентов современным методам молекулярного клонирования и функционального анализа генов у бактерий. Наряду со стандартными микробиологическими процедурами, студенты осваивают основные молекулярно-биологические методы работы с хромосомной, плазмидной ДНК, а также с РНК бактериальной клетки; изучают генно-инженерные способы клонирования и направленной инактивации генов; знакомятся с различными подходами к определению уровня генной экспрессии. Для научно осмысленного восприятия методов их освоение осуществляется в рамках общей учебной задачи, посвященной функциональному анализу регуляторного гена lacI Escherichia coli, который вместе с регулируемым геном-репортером lacZ широко используется в векторных системах для молекулярного клонирования. Благодаря знанию нуклеотидных последовательностей геномов различных организмов, широкое распространение получил новый подход к функциональному анализу неизвестных генов, называемый «обратной генетикой». Этот подход основан на направленной инсерционной инактивации генов, суть которой заключается в следующем. Изучаемый ген амплифицируют с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР), используя в качестве матрицы хромосомную ДНК штамма дикого типа, и клонируют в векторную плазмиду. В кодирующую последовательность гена в центральной части клонированного ПЦР-фрагмента встраивают кассету с геном устойчивости к антибиотику (инсерция с генетическим маркером). Инсерция замещает кодирующую последовательность гена-мишени и, тем самым, полностью инактивирует его. Клонированным фрагментом ДНК, выделенным из рекомбинантной плазмиды, трансформируют клетки штамма дикого типа, и на селективной среде с соответствующим антибиотиком отбирают трансформанты, у которых за счет гомологичной рекомбинации произошло замещение гена дикого типа его мутантной копией. Клон-трансформант, сегрегированный до гомозиготного состояния, представляет мутант с инактивированным геном-мишенью. Последующий молекулярно-генетический анализ сконструированного мутанта позволяет идентифицировать функцию изучаемого гена. Для практического освоения данного подхода перед студентами ставится общая учебная задача по проведению функционального анализа хорошо изученного гена lacI модельного объекта генетики – бактерии Escherichia coli. Ген lacI негативно регулирует лактозный оперон, первый ген которого, lacZ, активно применяется в качестве гена-репортера при изучении экспрессии генов различных организмов, от бактерий до высших эукариот. Более того, с использованием lacZ-производных, lacZ' и lacZdM15, сконструированы широко известные векторные плазмиды и штаммы E. coli для молекулярного клонирования, без которых не обходится ни одна современная лаборатория. Таким образом, при решении общей учебной задачи студенты овладевают базовым набором методов, необходимых для самостоятельной научной деятельности в области молекулярной генетики и генетической инженерии. Наряду с обучением логике современного генетического анализа, это считается одной из основных целей данного раздела практикума. Следует также отметить, что в процессе работы студенты активно используют наборы реактивов и ферментов ведущих биотехнологических компаний, гарантирующих высокую эффективность проведения экспериментов и надежное воспроизведение результатов.
- Добавил в систему: Бабыкин Михаил Михайлович
Преподавание курса
- с 1 октября 1987 Бабыкин Михаил Михайлович
- МГУ имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет, Кафедра генетики
- обязательная, базовой части, практические занятия, 120 часов
- Авторы: Глазер В.М., Бабыкин М.М.