660 likes | 931 Views
BIOTEHNOLOĢIJA III : REKOMBINANTU BIOTEHNOLOĢIJA. JAUNĀ BIOTEHNOLOĢIJA. I. Muižnieks, 2013. g. SVEŠA PROTEĪNA EKSPRESIJA BAKTĒRIJĀS 1. EKSPRESIJAS REGULĀCIJAS LĪMEŅI 2. TRANSKRIPCIJAS REGULĀCIJA promoters operators aktivatori terminatori 3 . DNS SEKVENĒŠANAS PRINCIPI
E N D
BIOTEHNOLOĢIJA III : REKOMBINANTU BIOTEHNOLOĢIJA JAUNĀ BIOTEHNOLOĢIJA I. Muižnieks, 2013. g.
SVEŠA PROTEĪNA EKSPRESIJA BAKTĒRIJĀS • 1. EKSPRESIJAS REGULĀCIJAS LĪMEŅI • 2. TRANSKRIPCIJAS REGULĀCIJA • promoters • operators • aktivatori • terminatori • 3. DNS SEKVENĒŠANAS PRINCIPI • 4. DNS UN PROTEĪNU MIJIEDARBĪBAS PĒTĪŠANA
GĒNU INŽENIERIJA RESTRIKTĀZES, LIGĀZES, DNS MODIFICĒJOŠIE ENZĪMI
GĒNA EKSPRESIJAS REGULĀCIJAS LĪMEŅI: • Transkripcija • mRNS stabilitāte • Translācija • Proteīna funkcionalitāte un stabilitāte • Replikona funkcionalitāte un stabilitāte • Šūnas kopējie regulācijas tīkli un metabolisma homeostāze
GĒNS - NUKLEOTĪDU SECĪBA, KAS KODĒ PROTEĪNA STRUKTŪRU O P KODĒJOŠĀ DAĻA T GĒNA DARBĪBU REGULĒ: P - promoters, nukleīnskābes rajons, kurā sākas gēna informācijas pārrakstīšana par mRNS O - operators, nukleīnskābes rajons, kas regulē promotera aktivitāti T - terminators, nukleīnskābes rajons, kurā tiek pārtraukta gēna transkripcija
Transkripcijas regulācija Polimerāzes saistīšanas etapi
Promotera un RNS polimerāzes saisitības efektivitātes noteikšana Hinc restrikcijas saita aizsardzība ar RNAPol proteīnu
GĒNU EKSPRESIJAS REGULĀCIJA Transkripcijas regulācija Operons Cistrons +1 Operators RNA-Pol piesaiste SD DB
Promoters Promotera sekvences pamatelementi
METODES mRNS starta punkta kartēšana ar S1 nukleāzi DNS fragments, kas satur promotera rajonu Plazmīda ar klonētu promotera rajonu
DNS sekvenēšana ar daļēji specifiskas ķīmiskās degradācijas palīdzību Walter Gilbert, 1932 Andrejs Mirzabekovs, 1937 -2002
http://nationaldiagnostics.com/article_info.php/articles_id/20http://nationaldiagnostics.com/article_info.php/articles_id/20
benzoyl dimethoxytrityl 3'-O-(N,N-diisopropyl phosphoramidite) isobutyryl
METODES Manuāla sekvenēšana
Resekvenēšanas metodes “Resekvenēšana”, vai genoma sekvenēšana nto reizi, vai genoma daļas sekvenēšana organismam, kam viena genoma sekvence jau zināma (vai pat radniecīgam organismam) ir vieglāka un lētāka nekā de novo sekvenēšana. Vairākas firmas piedāvā liela apjoma, ātrdarbīgas paralēlās resekvenēšanas platformas. 454 Life Sciences (http://www.454.com/enabling-technology/the-system.asp) Solexa (Illumina) (http://www.illumina.com/pages.ilmn?ID=203)
PERSONISKIE GENOMA PROJEKTI Samuel Levy, et al. (Craig Venter) The Diploid Genome Sequence of an Individual Human PLoS BIOLOGY October 2007 | Volume 5 | Issue 2113 10 | e254 David A. Wheeler, et al. (James Watson) The complete genome of an individual by massively parallel DNA sequencing Nature 452, 872-876 (17 April 2008) Jeffrey M. Kidd, et al. Mapping and sequencing of structural variation from eight human genomes Nature 453, 56-64 (1 May 2008)
Analīzes metodes Solex – Illumina tehnoloģija
Analīzes metodes Solex – Illumina tehnoloģija
Analīzes metodes Solex – Illumina tehnoloģija
January 10, 2012 Life Technologies Benchtop Ion Proton Sequencer will sequence human genomes in one day for less than $1000 by yearend and Illumina will have a competing sub-$1000 per human genome sequencer by yearend The Ion Proton™ Sequencer is ideal for sequencing both exomes — regions in the DNA that code for protein — and human genomes. The Ion Proton™ I Chip, ideal for sequencing exomes, will be available mid-2012. The Ion Proton™ II Chip, ideal for sequencing whole human genomes, will be available about six months later. In addition, the Ion Proton™ OneTouch™ system automates template prep and a stand-alone Ion Proton™ Torrent Server performs the primary and secondary data analysis.
Nanopore DNA sequencing technique promises entire genome in minutes or your money back
PERSONISKIE GENOMA PROJEKTI Samuel Levy, et al. (Craig Venter) The Diploid Genome Sequence of an Individual Human PLoS BIOLOGY October 2007 | Volume 5 | Issue 2113 10 | e254 David A. Wheeler, et al. (James Watson) The complete genome of an individual by massively parallel DNA sequencing Nature 452, 872-876 (17 April 2008) Jeffrey M. Kidd, et al. Mapping and sequencing of structural variation from eight human genomes Nature 453, 56-64 (1 May 2008) October 31, 2012 An integrated map of genetic variation from 1092 human genomes An Integrated map of genetic variation from 1092 human genomes is now available from Nature and can be downloaded directly from the ftp site.
Knome Software Makes Sense of the Genome The startup’s software takes raw genome data and creates a usable report for doctors. June 12, 2012 Advances in DNA sequencing technology have sharply reduced the amount of time and money required to identify all three billion base pairs of DNA in a person’s genome. But the use of genomic information for medical decisions is still limited because the process creates such large volumes of data. Less than five years ago, Knome, based in Cambridge, Massachusetts, made headlines by offering what seemed then like a low price—$350,000—for a genome sequencing and profiling package. The same service now costs just a few thousand dollars.
Transkripcijas regulācija Operators lacZ – b galaktozidāze lacY – laktozes permeāze lacA – laktozes transacetilāze laktoze 1, 4-O-b-D-galaktopiranozil-a-D-glikopiranozīds Negatīvā kontrole ar iespējamu indukciju Represors / induktors
Izopropil-β-D-tio-galaktozīds (IPTG) lac operona induktors Ortofenil-β-D-galaktozīds lac operona hromogēnais substrāts 5-bromo-4-hloro-3-indolil-β-D-galaktozīds (X-gal) lac operona hromogēnais substrāts
Operators Triptofāns Indolilakrilskābe Negatīvā kontrole ar iespējamu represiju Aporepresors / korepresors
Operators Pozitīvā kontrole ar represiju Aktivators / inhibītors
Operators Pozitīvā kontrole ar indukciju Apoaktivators / Koaktivators
Transkripcijas regulācija: UP (proteīna neatkarīgie) - elementi
Transkripcijas regulācija: CAP aktivācija CAP- proteīna saistīšanās konsensus: TGTGA --- N6 --- TCACA