ДНК-профилирование

Используя технологию полимеразной цепной реакции (ПЦР), ученые могут находить отдельные участки ДНК, по которым одни люди отличаются от других, и получать большие количества этих последовательностей для анализа. С помощью гель-электрофореза можно наблюдать различия между двумя индивидами в виде набора полос, напоминающего штрих-код. Это технология помогает раскрывать преступления, определять отцовство и устанавливать эволюционное связи между разными видами.

Выделение и очистка ДНК: как это работает?

Ученики начинают работу с того, что осторожно пожевывают внутренние поверхности щек; при этом с них слущиваются эпителиальные клетки. Затем они полощут рот водой и сплевывают ее в пробирку или стакан, чтобы собрать клетки. К воде, содержащей клетки, добавляется буферный раствор для лизиса, содержащий детергент (моющее средство), разрушающий фосфолипидные мембраны клеток и высвобождающий ДНК. Буферный раствор обладает свойством поддерживать определенный pH, чтобы ДНК оставалась стабильной.

Для того, чтобы разрушить связанные с ДНК белки, а также белки, которые могут повредить ДНК, к раствору добавляется протеаза – фермент, расщепляющий белки. Клеточный лизат, содержащий протеазу, инкубируется на оптимальной для ее работы температуре - 50ºС.

ДНК и другие компоненты клетки, такие как белки, сахара и жиры, растворяются в буфере для лизиса. ДНК растворяется благодаря тому, что окружена молекулами воды, не дающими отрицательно заряженным фосфатным группам образовать прочные связи с положительно заряженными ионами, находящимися в растворе. Когда к раствору добавляется большое количество спирта, молекул воды становится относительно мало, и они уже не препятствуют взаимодействию ионов натрия с ДНК с образованием натриевой соли ДНК. На границе слоев воды и спирта начинает образовываться осадок в виде тонких белых нитей. В то же время, другие компоненты клетки остаются в растворе.

Подготовка преподавателей к лабораторной работе

Этот раздел содержит общий план работы, описывает необходимую подготовку, которую надо будет провести перед работой, моменты, которые надо будет подчеркнуть, и конкретную последовательность экспериментальных процедур.

План работы

Урок 1 Введение в работу.

По желанию – наглядно объясните как будет производиться выделение ДНК (рекомендуется для учеников 7-9 классов). См. Приложение в конце руководства

Урок 2 Собирание клеток со слизистой щек, выделение и осаждение ДНК

Урок 3 30-45 минут – изготовление ДНК-кулона (по желанию)

Дата добавления: 2015-08-10