Studia Lednickie 3,

Podobne dokumenty
Biologia medyczna, materiały dla studentów

6. Z pięciowęglowego cukru prostego, zasady azotowej i reszty kwasu fosforowego, jest zbudowany A. nukleotyd. B. aminokwas. C. enzym. D. wielocukier.

Scenariusz lekcji przyrody/biologii (2 jednostki lekcyjne)

CORAZ BLIŻEJ ISTOTY ŻYCIA WERSJA A. imię i nazwisko :. klasa :.. ilość punktów :.

PCR - ang. polymerase chain reaction

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU PCR sposób na DNA.

POLIMERAZY DNA- PROCARYOTA

Mikrosatelitarne sekwencje DNA

Czy żywność GMO jest bezpieczna?

Informacje dotyczące pracy kontrolnej

Wykład 14 Biosynteza białek

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany

etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy

Klucz punktowania do zadań Konkursu z Biologii. B. Zakreślenie obszaru odpowiadającemu jednemu nukleotydowi

Temat: Komórka jako podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna organizmu utrwalenie wiadomości.

Hybrydyzacja kwasów nukleinowych

Hybrydyzacja kwasów nukleinowych

Dane mikromacierzowe. Mateusz Markowicz Marta Stańska

Powodzenie reakcji PCR wymaga właściwego doboru szeregu parametrów:

DNA - niezwykła cząsteczka. Tuesday, 21 May 2013

Techniki biologii molekularnej Kod przedmiotu

Biologia Molekularna Podstawy

Nowoczesne systemy ekspresji genów

Klub Młodego Wynalazcy - Laboratoria i wyposażenie. Pracownia genetyki

POLIMERAZY DNA- PROCARYOTA

Genetyka, materiały dla studentów Pielęgniarstwa

Wprowadzenie do biologii molekularnej.

S YLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) I nformacje ogólne. Biologia medyczna. Nie dotyczy

PCR łańcuchowa reakcja polimerazy

Biologiczne podstawy ewolucji. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

1. Na podanej sekwencji przeprowadź proces replikacji, oraz do obu nici proces transkrypcji i translacji, podaj zapis antykodonów.

AmpliTest Babesia spp. (PCR)

Sylabus Biologia molekularna

Genetyczne modyfikowanie organizmów Kierunek OCHRONA ŚRODOWISKA, II rok semestr letni 2015/16

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Podstawy mikrobiologii. Wirusy bezkomórkowe formy materii oŝywionej

Scenariusz lekcji biologii z wykorzystaniem metody CILIL Lekcja dla klasy IV technikum o rozszerzonym zakresie kształcenia

Kwasy Nukleinowe. Rys. 1 Struktura typowego dinukleotydu

2. Enzymy pozwalające na manipulację DNA a. Polimerazy DNA b. Nukleazy c. Ligazy

Dominika Stelmach Gr. 10B2

Zakład Biologii Molekularnej Materiały do ćwiczeń z przedmiotu: BIOLOGIA MOLEKULARNA

Kombinatoryczna analiza widm 2D-NOESY w spektroskopii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego cząsteczek RNA. Marta Szachniuk

MARKERY MIKROSATELITARNE

Imię i nazwisko...kl...

Biotechnologia i inżynieria genetyczna

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Biologia molekularna

Ćwiczenia 1 Wirtualne Klonowanie Prowadzący: mgr inż. Joanna Tymeck-Mulik i mgr Lidia Gaffke. Część teoretyczna:

Techniki molekularne w mikrobiologii SYLABUS A. Informacje ogólne

AmpliTest Salmonella spp. (Real Time PCR)

SYLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) Informacje ogólne

Przykładowe zadania. przygotowujące do egzaminu maturalnego

PL B1. Sposób amplifikacji DNA w łańcuchowej reakcji polimerazy za pomocą starterów specyficznych dla genu receptora 2-adrenergicznego

DHPLC. Denaturing high performance liquid chromatography. Wiktoria Stańczyk Zofia Kołeczko

PCR - ang. polymerase chain reaction

Inżynieria genetyczna- 6 ECTS. Inżynieria genetyczna. Podstawowe pojęcia Część II Klonowanie ekspresyjne Od genu do białka

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna

Specjalność (studia II stopnia) Oczyszczanie i analiza produktów biotechnologicznych

Geny i działania na nich

Inżynieria Genetyczna ćw. 3

SYLABUS. Wydział Biologiczno-Rolniczy. Katedra Biochemii i Biologii Komórki

SCENARIUSZ LEKCJI. TEMAT LEKCJI: Podstawowe techniki inżynierii genetycznej. Streszczenie

Substancje o Znaczeniu Biologicznym

Tematy- Biologia zakres rozszerzony, klasa 2TA,2TŻ-1, 2TŻ-2

Znaczenie genetyki. Opracował A. Podgórski

DNA musi współdziałać z białkami!

BIOLOGIA EGZAMIN KLASYFIKACYJNY 2015/16. KLASA III Gimnazjum. Imię:... Nazwisko:... Data:...

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Konspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej

Scenariusz lekcji z biologii w szkole ponadgimnazjalnej

PCR - ang. polymerase chain reaction

Klonowanie molekularne Kurs doskonalący. Zakład Geriatrii i Gerontologii CMKP

Pamiętając o komplementarności zasad azotowych, dopisz sekwencję nukleotydów brakującej nici DNA. A C C G T G C C A A T C G A...

(54) Sposób umacniania cieplnego główki szyn i kształtowników iglicowych

Metody odczytu kolejności nukleotydów - sekwencjonowania DNA

Podstawy biologii. Podstawy biologii molekularnej

3. Podstawy genetyki S YLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) I nformacje ogólne. Nazwa modułu. Kod F3/A. Podstawy genetyki. modułu

Numer pytania Numer pytania

Bioinformatyka Laboratorium, 30h. Michał Bereta

1. Zamawiający: 2. Opis przedmiotu zamówienia:

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

S YL AB US MODUŁ U ( PRZEDMIOTU) I nforma c j e ogólne

Najważniejsze z nich to: enzymy restrykcyjne wektory DNA inne enzymy np. ligazy, fosfatazy, polimerazy, nukleazy

Zakład Chorób Ryb. PIWet. Zastosowanie molekularnych metod do diagnostyki wirusowych chorób ryb, wirusa krwotocznej posocznicy

TaqNovaHS. Polimeraza DNA RP902A, RP905A, RP910A, RP925A RP902, RP905, RP910, RP925

Metody: PCR, MLPA, Sekwencjonowanie, PCR-RLFP, PCR-Multiplex, PCR-ASO

Konspekt lekcji biologii w kl. III gimnazjum

Zaoczne Liceum Ogólnokształcące Pegaz

Biologia Molekularna z Biotechnologią ===============================================================================================

Budowa i rola DNA. 1. Cele lekcji. a) Wiadomości. b) Umiejętności. 2. Metoda i forma pracy. 3. Środki dydaktyczne. Metadane scenariusza

W dniu 30 czerw ca 2012 roku w Lesznie została Szybow cow a Poczta Specjalna z okazji 60-lecia Centralnej Szkoły Szybow cow ej w Lesznie.

Wykład 12 Kwasy nukleinowe: budowa, synteza i ich rola w syntezie białek

Transformacja pośrednia składa się z trzech etapów:

JĄDRO KOMÓRKOWE I ORGANIZACJA CHROMATYNY

H a lina S o b c z y ń ska 3

Wykład: 2 JĄDRO KOMÓRKOWE I ORGANIZACJA CHROMATYNY. Jądro komórkowe. Prof. hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zakład Biologii Medycznej.

Bioinformatyka Laboratorium, 30h. Michał Bereta

Transkrypt:

Andrzej Rezler, Jacek Wrzesiński Wykorzystanie metod biologii molekularnej w badaniach nekropolii wczesnośredniowiecznych : próby uzyskania fragmentów informacji genetycznej z kości ludzkich pochodzących z XI wieku Studia Lednickie 3, 351-354 1994

ST U D IA L E D N IC K IE Ш Poznali L ednica 1994 Y. KRONIKA W Y K O R Z Y S T A N IE M E T O D B IO L O G II M O L E K U L A R N E J W B A D A N IA C H N E K R O P O L I W C Z E S N O Ś R E D N IO W IE C Z N Y C H. P R Ó B Y U Z Y S K A N IA F R A G M E N T Ó W IN F O R M A C JI G E N E T Y C Z N E J Z K O Ś C I L U D Z K IC H P O C H O D Z Ą C Y C H Z X I W. M etody biologii molekularnej w ykorzystyw ane są dziś bardzo szeroko w wielu dziedzinach wiedzy biologicznej i m edycznej. Coraz częściej metody te wykorzystuje się w badaniach system atycznych oraz w diagnostyce niektórych chorób. Założenia, jakim i kierują się badacze, opierają się na fakcie identyczności chem icznej natury składników żyw ych organizmów, które stanow ią początek łańcucha życia : kwasów nukleinowych i białek. Pomiędzy tymi dwiem a klasami związków chemicznych istnieją ścisłe współzależności. Kwasy dezoksyrybonukleinowy (DNA) i rybonukleinowy (RNA) stanowią nośniki informacji genetycznej, która wyraża się w postaci występow ania w każdym żywym organizmie określonych rodzajów białek. Te z kolei warunkują wszystkie funkcje życiowe, wchodząc w skład układów przekształcających energię i m aterię oraz stanow ią podstawowe składniki budulcowe organizmu. Szczególnie dużym zainteresowaniem cieszą się metody oparte na badaniach kwasów nukleinowych. Jak wspomniano powyżej są one nośnikiem inform acji genetycznej, przekazywanej dziedzicznie. Poza niektórymi wirusam i, które swój zapis genetyczny przekazują w postaci RNA, większość organizm ów posługuje się D NA jak o zbiorem inform acji warunkujących cechy organizmu. Poszczególne jej fragm enty stanow ią geny, czyli odcinki DNA, na których zapisana jest inform acja o jednym białku. Strukturę cząsteczki DNA przedstaw ia rys. 1. Jak widać cząsteczka DNA składa się z dwóch kom plem entarnych ( pasujących ) w zględem siebie nici, budowanych z jednostek nukleotydów. Zasada komplementamości wymuszona jest przez specyficzne oddziaływ ania pom iędzy zasadami azotowymi adeniną (A), guaniną (G), cytozyną (C) i tym iną (T). W prawidłowej strukturze DNA m ożliwe jest oddziaływ anie tylko pom iędzy A i T oraz G i C. Odkrycie m echanizm ów replikacji DNA pozwoliło na opracow anie szeregu technik otrzym yw ania dużych ilości fragm entu inform acji genetycznie o zdefiniowanej funkcji. N ajw ażniejszą z nich jest opublikow ana w 1988 roku technika zwana Polym erase Chain Reaction (PCR), polegająca na użyciu aparatu replikacyjnego bakterii do zwielokrotnienia ilości wybranego fragm entu DNA in vitro. Założenia tej techniki są bardzo proste. Znając kolejność nukleotydów danego odcinka D NA można uzyskać krótkie jednoniciow e odcinki komplementarne do początku każdej z nici interesującego ba-

352 K R O N IK A dacza fragmentu DNA. Do mieszaniny, zawierającej powielany odcinek informacji genetycznej dodaje się krótkie odcinki jednoniciowe, i rozbija się strukturę kwasu nukleinowego działaniem wysokiej temperatury. Następnie m ieszaninę chłodzi się do tem peratury, w której zachodzi ponowne łączenie się poszczególnych nici DNA. Ponieważ krótkie, jednoniciow e fragmenty znajdują się w nadm iarze rzędu 10-10' w porównaniu z pow ielanym fragmentem, to one zajm ują m iejsca na początku każdej z nici DNA. K o lejnym etapem jest wydłużenie nici przez polim erazę DNA białko aparatu replikacyjnego bakterii. Te trzy kolejne etapy stanow ią jeden cykl reakcji. Początkiem nowego cyklu jest term iczna denaturacja cząsteczki DNA. Schem at PCR przedstawia rys. 2. Jak łatw o zauważyć w ciągu jednego cyklu z jednego odcinka DNA pow stają dwa siostrzane, w ciągu kolejnego cztery itd. Całkow ita ilość pow stałego DNA w ciągu N cykli wynosi 2N. Ponieważ technika ta pozw ala na otrzym anie dowolnego fragmentu DNA w stosunkowo krótkim czasie i w mierzalnej ilości, można ją wykorzystywać przy wszelkiego rodzaju badaniach, polegających na ustalaniu tożsam ości osobnika poprzez genetyczne odciski palców, bądź do ustalania pokrewieństwa poprzez porównanie fragmentów DNA pochodzącego od różnych osobników. Technika opisana powyżej jest obecnie szeroko w ykorzystyw ana w diagnostyce chorób genetycznych, wirusowych oraz wywoływanych przez różnego rodzaju pasożyty. Zastosowania tej techniki obejm ują również postępowania dowodowe prow adzone przez pracownie krym inalistyczne. Prowadzi się badania polegające na ustaleniu tożsamości osobnika na podstawie porównania cząsteczek DNA pochodzących z jednego włosa, czy jednego plemnika. Kilka lat temu podjęto też próby uzyskania informacji genetycznej z fragmentów tkanek uzyskanych z mumii faraonów i zakończono je sukcesem. Fakt ten wskazuje na stosunkowo dużą trwałość cząsteczki D NA naw et po śmierci organizmu. Ostatnio donoszono o uzyskaniu pozytywnego R yc. l. wyniku podobnego eksperymentu prowadzonego na m ateriale kostnym, pochodzącym sprzed jedenastu tysięcy lat. Fakt zachowania się DNA w materiale archeologicznym uwarunkowany jest kilkom a czynnikam i. N ależą do nich przede wszystkim warunki zew nętrzne jakim ulega dany fragment kości, a więc wilgotność gleby i obecność w niej soli mineralnych, zdolnych przenikać przez pory kości. Nie bez znaczenia są też warunki przechow yw ania uzyskanego materiału kostnego.

353

3 5 4 K RO N IK A W Zakładzie Biochemii Biopolim erów UAM w Poznaniu przeprowadzono eksperyment, przedmiotem którego było DNA kości ludzkich pochodzących z wczesnośredniowiecznego cm entarzyska w Dziekanow icach stan. 22. Celem badań było ustalenie procedury izolacji i am plifikacji DNA m etodą PCR z wym ienionego materiału. Podczas próby wykorzystano m ateriał kostny o masie ok. 200-300 mg. Z tej ilości udało się wyeluować taką ilość D NA ludzkiego, iż mogła ona stanowić matrycę reakcji PCR. Czułość metody PCR pozwoliła na uzyskanie dostatecznej ilości produktu, aby m ożna było użyć go jako m atrycy do reakcji sekwencjonowania. Selektywność tej metody pozwala na am plifikcaje DNA o wiadom ym pochodzeniu przy jednoczesnym wykluczeniu możliwości otrzym ania produktu amplifikacji w postaci genów grzybowych czy bakteryjnych. Technika ta um ożliwia również użycie jako m atrycy DNA zanieczyszczonego, jeśli tylko na zanieczyszczenia nie składają się inhibitory polimerazy DNA z Thermus aquaticus. W ynik eksperym entu pozwala przypuszczać, iż w m ateriale kostnym znajduje się ilość DNA wystarczająca do przeprow adzenia am plifikacji m etodą PCR. W ykorzystanie tej metody jest ograniczone dwom a czynnikami: wiedzą na temat ludzkiej informacji genetycznej i wyobraźnią badaczy. Pozwala ona na wykazanie pokrewieństwa pomiędzy poszczególnym i osobnikami i pomiędzy grupam i osobników, czy też um ożliwia badanie chorób genetycznych w obrębie danej populacji. Andrzej Rezler, Jacek Wrzesiński