ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1 Бактерии рода Pseudomonas 7
1.2 Традиционные методы идентификации микроорганизмов 9
1.3 ДНК 12
1.4 Генетическая система бактерий 13
1.5 Ген 16S рРНК 15
1.6 Выделение ДНК 16
1.7 Полимеразная цепная реакция 18
1.8 Эндонуклеазы рестрикции 22
1.9 Метод анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов 24
1.10 Электрофорез ДНК 25
1.11 Анализ in silico 27
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 29
2.1 Объект исследования 29
2.2 Методика выделения ДНК 29
2.3 Методика проведение ПЦР 29
2.4 Методика проведения реакции рестрикции 32
2.5 Методика проведения электрофореза 32
3 РЕЗУЛЬТАТЫ 34
3.1. Выделение ДНК из образцов бактерий 34
3.3. Проведение реакции рестрикции ампликонов 500L-1350R 37
3.5. Сравнение экспериментальных и теоретических данных 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 49
Список литературы 50
Цель работы: Идентифицировать бактерии рода Pseudomonasсреди образцов почвенных бактерий, используя метод анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов гена 16S-pPHK.
Для достижения заданной цели были поставлены следующие задачи:
1. Выделить ДНК из опытных образцов бактерий, определить концентрацию и чистоту полученных препаратов ДНК.
2. Получить ампликоны гена 16S рРНК с использованием пары праймеров 500L и 1350R для данных бактерий.
3. Провести реакции рестрикции для полученных ампликонов.
4. Провести гель-электрофорез полученных рестриктов с маркерами в агарозном геле и проанализировать полученные электрофореграммы для определения вида исследуемых образцов.
5. Провести рестрикцию ампликонов 500L-1350R гена 16S-pPHK бактерий рода Pseudomonas in silicoс использованием базы данных Genbank.
6. Сравнить практические и теоретические картины электрофоретического разделения рестриктов данных ампликонов и сделать вывод по полученным совпадениям о родовой принадлежности исследуемого образца.
Работа выполнена на кафедре Медицинской биологии в Институте Фундаментальной Биологии и Биотехнологии.
В ходе работы была выделена ДНК высокого качества. Были получены ампликоны гена 16S рРНК соответствующих длинам около 900 п.о. С полученными ампликонами были проведены реакции рестрикции. Был проведён рестрикционный анализ in silicoразличных штаммов бактерий рода Pseudomonas,в результате которого установили размеры рестриктов при использовании эндонуклеаз, характерные для данного рода. По результатам сравнения теоретических и практически полученных электрофореграмм было установлено, что к роду Pseudomonasпринадлежит образец бактерий под номером 5.
Метод анализа ПДРФ может служить способом идентификации микроорганизмов. В ходе работы было показано, что его можно использовать для определения микроорганизмов.
1. Von Graevenitz A. Ecology, сНшса1 significance апС апйт1сгоЫа1 susceptibi1ity of тЛедиеиЙу епсошйегес! c1ucose-nonfermenting gram-negative rods - 1985.- 181-223 с.
2. Смирнов В. В., Киирианова E. A. Бактерии рода Pseudomonas — иродуцентыновых антибиотиков. Механизмы биосинтеза антибиотиков: книга — Москва: 1986. - 149-160 с.
3. Турова, Т. П. Применение методов геносистематики для решения вопросов таксономии и изучения биоразнообразия прокариот : дис. . ..д- ра биол. наук : 03.00.07 / Турова Татьяна Павловна. - Москва, 2009. - 86 с.
4. Воробьёв A. В., Быков A. С., Пашков E. П., Рыбакова A. М. Микробиология: Учебник. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Медицина, 2003. — 336 с.
5. Покровский В.И. Медицинская микробиология / Покровский В.И., - Москва: ГЭОТЛР медцина, 1999. - 768с.
6. Онищенко, Г. Г. Профилактика и лабораторная диагностика бруцеллеза людей: методические указания / Г. Г. Онищенко. - Москва: Минздрав России, 2003. -37 с.
7. Воробьев, Л. Л. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник / Л. Л. Воробьев. - Москва : Медицинское информационное агентство, 2004. - 690 с.
8. Леонов, Н. Р. Микробиология: учебник / Н. Р. Леонов. - Москва: Колос- Пресс, 2002. - 352 с.
9. Покровский, В. И. Инфекционные болезни и эпидемиология: учебник / В. И. Покровский, С. Г. Пак. - 2-е изд. - Москва : ГЭОТЛР-Медиа, 2007. - 697с.
10. Покровская, М. С. Лабораторная диагностика ЗППП и полимеразная цепная реакция: лекция [Электронный ресурс] / к.б.н. М. С. Покровская, Г. Б. Смирнов // ЗЛО ЛагиС. - 2002. Режим доступа:йПрЛадеу1аЬ.ги/агБс1е_11 .htm
11. Ghosh, Л. Л. g1ossary of DNЛ structures from Л to Z / Л. Ghosh, M. Ваша! // Л^а Crysta11ographica Section D. - 2003. - №59. - P. 620-626.
12. Ра1хт C. Protein - DNЛ recognition / C. Pabo, R. Sauer // Лппиа1 Review B^^mis^y. - 1984. - № 53. - P. 293 - 321. UJATsson, F. Fluorescence Microscopy of Nanochannel-Confined
DNA / F. Persson, F. Westerlund // Singk Motecuk Annlysis. - 2011. - № 783. - l. l59-l79.
14. Патрушев, Л. И. Экспрессия генов / Л. И. Патрушев. -Москва : Наука, 2000. - 830 с.
15. Гусев, М. В. Микробиология / М. В. Гусев, Л. A. Минеева — Москва : Изд-во МГУ, 2004. — 448 с.
16. Попова, Н. A. Введение в биологию : учебное пособие / Н. A. Попова. - Нобосибирск : Новосиб. гос. университет, 2012. - 270 с.
17. Квитко, К. В. Генетика микроорганизмов ' учебное пособие / К. В. Квитко, И. A. Захаров; под ред. A. В. Пиневича. - Санкт Петербург : Изд. дом СПб. ун-та, 2012. - 268 с.
18. Шестаков, С. В. Как происходит и чем лимитируется горизонталь¬ный перенос генов у бактерий / С. В. Шестаков " Экологическая генетика - 2007. - Т. 5, № 2. - С. 12-24.
19. Жимулев, И. Ф. Общая и молекулярная генетика / И. Ф. Жимулев. - Новосибирск : Сибирское университетское издательство, 2003. - 480 с.
20. Патрушев, Л. И. Искусственные генетические системы / Л. И. Патрушев. - Москва : Наука, 2004. - 530 с.
21. Колтовая, Н. A. Практикум по молекулярной биологии / Н. A. Колтовая. - Москва : Наука, 2010. - 31 с.
22. ^ре1аМ, W. C. Mitochondrial DNA Methods аис! Protocols / W. C. ^рекЫ // MMB. - 2002. V. 197. - P. 199-212.
23. Moss, D. An Easily Automated, Ск+есС-ТнЬе Forensic DNA Extraction Procedure Using а Thermostable Proteinase / D. Moss, S. A. I kirbison, D. J. SIUI// Int. J. Legal МеС. - 2003. V. 117. - P. 340-349.
24. Нарку, R. Тке Nuckic Acid Protocols I kuidbook / R. Rapley // Шгеегайу of НеЛк^Ыге, Hatfield UK, 2000. - P. 3-9.
25. Chachaty, E. Isokting Chromosomal DNA from Бакена / E. Chachaty, P.
Saulnier. // Тке Nuckic Acid Protocols На^к^к, Springer. - 2000. - P. 29¬32.
26. AHTOHOBI,О. С. Эффективные методы выделения нуклеиновых кислот для проведения анализов в молекулярной биологии / О. С. AHTOHOBI,Н. A. Корнева, Ю. В. Белов, В. E. Курочкин // Научное приборостроение. - 2010. - Т. 20, - № 1. - С. 3-9.
27. Perry, D. Isoktion of DNA аис! RNA / D. Perry, J. David // Methods in Mokcukr МеСкте. - 2001. - V. 31. - P. 25-30.
28. Теекга, M. A. Adsorptive Мешките Chromatography for Purification of Pksmid DNA / M. A. Теекга, S. E. Conrardy, Б. L. Thomas // J. Chromatography. - 2003. - V. 989. - P. 165-173.
29. Santosa, D. A. Rapid ех^ай^ атс! purification of environmental
DNA for mokcukr cloning applications атс! mokcukr diversity studks / D.A. Santosa //Mokcukr Biokchnology. - 2001. - V. 17, № 1. - P. 59.
30. Паренков, A. Д. Пособие к практическим занятиям по молекулярной биологии. Часть 2. Методы молекулярной диагностики : учебно¬методическое пособие / A^. Перенков [и др.]. - Нижний Новгород : Нижегородский госуниверситет им. И.Н. Лобачевского, 2015. - 40-45 с.
31. Гусейнов, О. A. Методы биохимических исследований : учеб. метод. пособие к лаб. занятиям / О. A. Гусейнов. - Красноярск: Сиб. федерал. университет, 2012. - 46 с.
32. Березов, Т. Т. Биологическая химия / Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. - Изд. 3-е - Москва : Медицина, 2007. - 700 c.
33. Оберемок, В.В. Методические рекомендации к применению ПЦР-метода / В.В. Оберемок : методические указания. - Симферополь, 2008. - 35 с.
34. Лопухов, Л. В. Полимеразная цепная реакция в клинической микробиологической диагностике / Л. В. Лопухов, М. В. Эйдельштейн //Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. - 2000. - Т.2, № 3. - С. 96-106 с.
35. Лльбертс, Б. Молекулярная биология клетки: в трех томах. 2 / Лльбертс Б. и др. // Москва: Мир, - 1994. - Т. 1. - 517 с.
36. Кравец, А. П. Изменения профиля метилирования ДНК растений пшеницы при хроническом у облучении семян / А. П. Кр авец , T. A. Мюссе , А. В. Литвинчук , Ш. Остермиллер , Г. С. Венгжен , Д. М. Гродзинскии // Цитология и генетика. 2010. - № 5. - С. 18 - 22.
37. Зернов, Ю. П. Использование рестрикционного анализа амплифицированного ген а 16S РНК для идентификации микроорганизмов на примере бактериальных продуцентов термолабильной щелочной фосфатазы / Ю. П. Зернов, М. Л. Абдурашитов, С. X. Дегтярев // Биотехнология. - 2005. - №. 6. - С. 3 - 11.
38. Абдур ашитов, М. А. Метод рестрикционного ан ализ а геномов млекопитающих in silico / М.А. Абдурашитов, В.Н. Томилов, В.А. Чернухин, Д.А. Гончар, С.Х. Дегтярев // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю.А. Овчиннико : Москва, 2006. - Т.2. - № 3 - С. 29 - 39.
39. ПДРФ [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://www.bio. davidson.edu/courses/genomics/method/RFLP.htm1
40. Гааль, Э. Электрофорез в разделении биологических
макромолекул:учебник / Гааль Э., Медьеши Г., Верецкеи Л. // Москва: Мир, - 1982 -447с.
41. Сова В.В.,Кусайкин М.И. Методическое пособие к практическим занятиям по очистке белков. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2006
42. RFLP Ме^С - Restriction Fragment Length Polymorphism [электронный
ресурс] - режим доступа:
http://www.bio. davidson.edu/courses/genomics/method/RFLP.html (Дата обращения 17.10.2014)
43. . Пономарева, Н. С. Применение расстояний редактирования при биоинформационном анализе геномов для задач оценки состояния репродуктивной системы / Н. С. Пономарева., Г. Н. Реброва, E. Л. Колина // Фундаментальные исследования. - 2015. №. 7. - С. 774 - 777.
44. Выделение ДНК [электронный ресурс] - режим доступа
http://medprom.ru/medprom/mpp_0000367
45. National Секет for Бiotechnology Information - [электронный ресурс] режим доступа http://www.ncbi.nlm.nih.gov
46. pDRAW32 [электронный ресурс] - режим доступа: http://www.acaclone.com