Download - Biotechnology 2012-09 0
![Page 1: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/1.jpg)
Строение генома человека и генетические заболевания
![Page 2: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/2.jpg)
Геном человека
Длина одного генома ~ 2 м
![Page 3: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/3.jpg)
Кариотип
![Page 4: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/4.jpg)
Кариотип
![Page 5: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/5.jpg)
Пример: хромосома 22
![Page 6: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/6.jpg)
Компоненты генома
![Page 7: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/7.jpg)
Компоненты генома
![Page 8: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/8.jpg)
Белок кодирующие гены
![Page 9: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/9.jpg)
Геном человека
• Ядерный• Митохондриальный
![Page 10: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/10.jpg)
Митохондриальный геном
![Page 11: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/11.jpg)
Сравнение ядерного и митохондриального геномов
![Page 12: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/12.jpg)
Статистика по геному
![Page 13: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/13.jpg)
Статистика по геному (продолжение)
![Page 14: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/14.jpg)
Сегментные дупликации
-широко распространены в геноме человека
![Page 15: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/15.jpg)
Расположение генов
![Page 16: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/16.jpg)
Гены, кодирующие РНК
![Page 17: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/17.jpg)
Семейства генов могут объединяться в кластеры
![Page 18: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/18.jpg)
Семейства генов
![Page 19: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/19.jpg)
Повторы в геноме человека
![Page 20: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/20.jpg)
Транспозоны
Лишь малая часть транспозонов человека способна к перемещению
![Page 21: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/21.jpg)
LINE-1
Alu-повторы
Alu-повторы характерны для приматов, занимают около 10% генома человека
![Page 22: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/22.jpg)
Патогенные варианты в ДНК
• Однонуклеотидные (SNP)– Миссенс мутации
– Нонсенс мутации
– Мутации сплайсинга
– Сдвиг рамки считывания
– Мутации, влияющие на экспрессию
• Короткие инсерции/делеции– Вариации количества повторов
• Крупные перестройки– Делеции/дупликации генов, участков хромосом
– Структурные перестройки
• Эпигенетические варианты
![Page 23: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/23.jpg)
SNP
![Page 24: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/24.jpg)
Craig Venter
Индивидуальный геном:
• 3,2 миллиона SNP
• 290 000 гетерозиготных инсерций/делеций (от 1 до 571 нуклеотидов)
• 559 000 гомозиготных инсерций/делеций (от 1 до82 711 нуклеотидов)
• 90 крупных инверсий
• 62 крупных CNV
![Page 25: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/25.jpg)
Серповидноклеточная анемия(миссенс мутация)
![Page 26: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/26.jpg)
Нонсенс мутации
![Page 27: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/27.jpg)
Мутации сплайсинга
![Page 28: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/28.jpg)
Сдвиг рамки считывания
![Page 29: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/29.jpg)
SNP в геноме объединяются в гаплотипы
![Page 30: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/30.jpg)
SNP в геноме объединяются в гаплотипы
![Page 31: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/31.jpg)
Вариации количества повторов
Минисателлиты – 10-50 нуклеотидов
Микросателлиты – 1-4 нуклеотидаБолезнь Хантингтона
![Page 32: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/32.jpg)
Дупликации / делеции генов
Альфа-талассемия
![Page 33: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/33.jpg)
CNV(copy number variations)
![Page 34: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/34.jpg)
Положение SNP и CNV
SNPCNV
![Page 35: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/35.jpg)
Крупные перестройки
![Page 36: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/36.jpg)
Cancer genome
![Page 37: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/37.jpg)
Мутации(по эффекту на функцию гена)
• loss-of-function – продукт теряет функцию
• gain-of-function – продукт приобретает (усиливает) функцию
![Page 38: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/38.jpg)
Мутации loss-of-function
![Page 39: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/40.jpg)
Генетическое тестирование
• Анализ определенных (известных) вариантов
• Поиск мутаций (в гене, во всем геноме)
![Page 41: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/41.jpg)
ПЦР
Болезнь Хантингтона
![Page 42: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/42.jpg)
Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов
![Page 43: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/43.jpg)
Аллель-специфичная ПЦР
![Page 44: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/44.jpg)
Лигирование олигонуклеотидныхзондов
![Page 45: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/45.jpg)
Гибридизация со специфичными зондами
![Page 46: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/46.jpg)
![Page 47: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/47.jpg)
Секвенирование
![Page 48: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/48.jpg)
Гетеродуплекснай анализ(для поиска гетерозиготных вариантов)
![Page 49: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/49.jpg)
Анализ структуры белка
![Page 50: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/50.jpg)
SNP-microarray
23andMe
![Page 51: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/51.jpg)
Next-generation sequencing
• Таргетное секвенирование
• Экзомное секвенирование
• Полногеномное секвенирование
![Page 52: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/52.jpg)
Cell-free fetal DNAВ крови матери с 5 недели беременности 3-6%
внеклеточной ДНК – ДНК плодаПрименение:
• Определение пола• Резус статус плода• Трисомии• Анализ различных мутаций• Полногеномное секвенирование
Высокочувствительные методы:• Real-time PCR• Масс-спектрометрия• Секвенирование
Сложности:• Низкая концентрация внеклеточной ДНК в крови• Малая доля ДНК плода в пуле внеклеточной ДНК• 50% идентичности ДНК плода и матери
в будущем
![Page 53: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/53.jpg)
FISH(хромосомные перестройки)
![Page 54: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/54.jpg)
GWASGenome Wide Assiciation Study
- масштабный поиск ассоциаций генотипа с заболеванием
Manhattan Plot
![Page 55: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/55.jpg)
Муковисцидоз
Моногенное, аутосомно-рецессивное заболевание.Обнаружено более 1500 мутаций.
![Page 56: Biotechnology 2012-09 0](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022020307/55a9d38b1a28ab561b8b47fb/html5/thumbnails/56.jpg)
Фармакогенетика
Индивидуальный ответ организма на лекарственные
препараты может определяться генотипом