Тема: СОЗДАНИЕ УЛУЧШЕННОЙ кДНК-БИБЛИОТЕКИ ГЕНОВ METRIDIA LONGA И ЕЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ В ОТНОШЕНИИ БИОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ БЕЛКОВ
Характеристики работы
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1. 1 Целентеразин- зависимые биолюминесцентные системы 7
1. 2 Субстрат- связывающий белок 9
1. 3 Выявление новых биолюминесцентных белков 11
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 13
2. 1 Материалы 13
2. 2 Методы 14
2. 2. 1 Реапмлкификация кДНК-библиотеки 14
2. 2. 2 Гель-хроматография кДНК смеси 15
2. 2. 3 Приготовление вектора для клонирования 15
2. 2. 4 Гель-электрофорез ДНК 15
2. 2. 5 Выделение ДНК из геля 16
2. 2. 6 Выделение ДНК щелочным лизисом 16
2. 2. 7 Лигирование с вектором 17
2. 2. 8 Приготовление электрокомпетентных клеток 17
2. 2. 9 Электропорация клеток E. coli 18
2. 2. 10 Быстрый скрининг колоний ПЦР 18
2. 2. 11 Функциональный скрининг 19
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 21
3. 1 Удаление низкомолекулярных фрагментов из смеси кДНК 21
3. 2 Очистка тотальной кДНК перед клонированием 23
3. 3 Приготовление вектора для клонирования 24
3. 4 Создание и анализ экспрессионной кДНК-библиотеки 25
3. 5 Функциональный скрининг кДНК-библиотеки 27
3. 6 Результаты скрининга кДНК-библиотеки 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
ВЫВОДЫ 33
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 34
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 35
📖 Введение
территория или же глубины океана, большая часть обитателей которого
способны светиться сами или же использовать свечение других организмов в
своих целях. Биологический смысл биолюминесценции напрямую связан со
зрительным восприятием сигналов. Свечение используется в качестве
коммуникационного агента, как маскировка или как инструмент для
отпугивания хищников резкими всплесками света. Некоторые особи
используют свет в качестве приманки жертв [25]. Однако, все же свечение
живых организмов является прекрасным и загадочным явлением до сих пор до
конца неизученным.
Наиболее часто светящиеся организмы встречаются среди морских
обитателей. Среди них широко представлены виды, использующие
целентеразин как субстрат биолюминесцентных реакций [19]. Наиболее
изученными биолюминесцентными белками, использующими целентеразин как
субстрат, являются Са2+-регулируемые фотопротеины [23]. Фотопротеины
характеризуются наличием субстрат-связывающего белка. Изучение которого
открывает нам представление о самом механизме биолюминесцентной реакции.
Человек находит применение явления биолюминесценции для
удовлетворения своих потребностей, как пример, в фундаментальных
исследованиях клеточных процессов, анализа белок – белковых процессов, а
также в биоимиджинге in vivo и in vitro.
Технологии биоимиджинга направлены на прижизненное исследование
процессов в биологических объектах. Проведение масштабных прикладных и
фундаментальных исследований в области медицины, фармакологии и
биотехнологии требует развития данных технологий визуализации процессов
живой клетки.
Большое разнообразие целентеразин-зависимых биолюминесцентных
белков, что предоставляет нам природа, позволяет выбрать оптимальный
5репортер для определенных задач и предоставляет материал для дальнейшего
совершенствования биоимиджинговых репортеров [5].
На сегодняшний день все имеющиеся репортерные биолюминесцентные
системы имеют те или иные недостатки и ограничения. Поэтому для
дальнейшего развития данных технологий необходимы поиски новых
биолюминесцентных белков в природе, а также улучшение известных форм с
помощью методов белковой инженерии.
Целью данной исследовательской работы являлось создание улучшенной
кДНК библиотеки генов Metridia longa и ее функциональный скрининг в
отношении биолюминесцентных белков, в частности целентеразинсвязывающего белка.
Выполнение данной работы требовало решения ряда экспериментальных
задач, в список которых входило:
4) Очистить тотальную кДНК Metridia longa от низкомолекулярных
фрагментов;
5) Получить экспрессионную кДНК-библиотеку Metridia longa;
6) Охарактеризовать кДНК-библиотеку по степени рекомбинантности и
среднему размеру вставки;
7) Провести функциональный скрининг кДНК-библиотеки в отношении
биолюминесцентных белков;
a) Разработать метод скрининга и поиск гена кодирующего целентеразинсвязывающий белок (ЦСБ);
b) Дополнительно найти новые люциферазные гены с потенциально
улучшенными свойствами.
✅ Заключение
кДНК библиотеки генов Metridia longa и ее функциональный скрининг в
отношении биолюминесцентных белков, в частности целентеразинсвязывающего белка.
Создание улучшенной кДНК-библиотеки заключалось в очистке смеси
кДНК фрагментов от низкомолекулярной фракции, что требовало проведения
реакции на основе метода селективной супрессии ПЦР с использованием
оригинальных праймеров. Это дало возможность в дальнейшем избавиться от
низкомолекулярных фрагментов методом гель-фильтрации.
Функциональный скрининг в отношении биолюминесцентных белков в
первую очередь был направлен на поиск целентеразин-связывающего белка, а
люциферазы представляют собой побочный продукт поиска. Однако это не
принижает значимость проделанной работы в этом направлении.
При проведении скрининга было использовано два метода для
регистрации свечения и выявления клонов, проявляющих люциферазную
активность: многоступенчатый анализ рассеянной библиотеки, начиная с целой
чашки и оканчивая индивидуальной колонией и биолюминесцентный
имиджинг чашек с точечным отбором люциферазных клонов. Данные методы
позволили проанализировать, по меньшей мере, 4706 клонов и выделить 21
клон, имеющий оптимум свечения при низких температурах.
На следующем этапе невозможность выделения люцифераз, пик
активности свечения которых наблюдается при комнатной температуре, привела
к адаптации метода визуализации люцифераз по свечению на уровне колоний с
использованием биоимиджинговой системы применимо к данной работе.
Благодаря этому выявили и очистили две предположительно новые
люциферазы. Все выделенные люциферазы были отправлены на
секвенирование в ЦКП «Геномика» СО РАН в город Новосибирск.



