Účelem provádění metod molekulárně-genetického výzkumu je určit přítomnost modifikací a změn některých chromozomů, oblastí DNA nebo genů. Tato metoda práce s DNA byla v praxi široce používána v 70. - 80. letech 20. století. v minulém století.
Kdy provádí molekulární genetické studie
Molekulární genetické studie pomáhají diagnostikovat:
- Monogenní genetické choroby;
- Pravděpodobnost vzniku onkologických onemocnění;
- Přítomnost faktorů vyvolávajících multifaktoriální onemocnění.
Určuje riziko vzniku onkologických procesů pomocí molekulárního genetického výzkumu:
- Riziko rozvoje rakoviny žaludku a štítné žlázy;
- Pravděpodobnost rakoviny tlustého střeva a počátečních stadií této nemoci;
- Genetická predispozice k rozvoji rakoviny těla dělohy, vaječníků, prsních žláz a prostaty;
- Přítomnost rekombinace genů ABL / BCR zjištěných v leukémii;
- Přítomnost předpokladů zajišťujících účinnost protinádorové léčby gefatinibem v přítomnosti nemalobuněčného karcinomu .
Provádění molekulárně genetických testů na přítomnost geneticky podmíněných předpokladů pro vývoj multifaktoriálních onemocnění je možné identifikovat riziko vývoje:
- hypertenze;
- preeklampsie;
- revmatoidní artritida;
- osteoporóza;
- poruchy metabolismu lipidů;
- diabetes mellitus typu 1 a 2;
- choroby reprodukčního systému.
Pomocí této metody se vyhodnocuje metabolismus a platnost užívání určitých léků..
Kdo předepisuje molekulární genetické studie
Molekulární genetické testy jsou ukázány jednotlivcům:
- trpí neplodností;
- vystaveny nepříznivým environmentálním faktorům;
- mít blízké příbuzné v rodině trpící onkologickými, mentálními, cévními a endokrinními nemocemi.
Jaký je molekulární genetický test
První stupeň molekulární genetické analýzy je velmi důležitý a spočívá v získání vzorků RNA a DNA, což jsou jednotlivé fragmenty DNA buňky nebo celého řetězce. Pro izolaci požadovaného počtu fragmentů se používá amplifikační metoda, tj. Jejich reprodukce polymerázovou řetězovou reakcí (enzymatická replikace).
Analýza molekul DNA vyžaduje jejich předběžné rozdělení na části a léčbu bakteriálními endonukleázami (restriktázami) - enzymy, které mohou zredukovat dvojitou helix DNA na 4-6 párů..
Fragmenty DNA se dělí pomocí délky a velikosti pomocí speciálního gelu (polyakrylamidu a agarózy) za použití elektroforézy. Pod jejich působením se pohybují po gelu různými rychlostmi a za nimi zůstávají diskrétní pásy..
Molekulární genetické studie dědičných patologií se také používají ke studiu lidského genomu. Southern blot hybridizace umožňuje v tomto případě určit specifické DNA fragmenty nezbytné pro toto. Zároveň se nejprve uchýlí k denaturaci DNA, výsledkem je, že fragmenty se získají ve formě jednoho řetězce a přenesou se do filtru (nylonu nebo nitrocelulózy), který se namáčí v pufru.
Gel, na kterém jsou umístěny fragmenty DNA, se přenese na filtrační papír se solným roztokem (s vysokou koncentrací%). Nitrocelulózový filtr a filtrování, ale suchý papír (pro absorpci fyziologického roztoku) jsou umístěny na vrcholu. Výsledkem je, že jednovláknová DNA zůstává na filtru ve stejné poloze jako na gelu..
K identifikaci potřebných fragmentů se provádí postup hybridizace DNA s jeho klonovaným fragmentem nebo radioaktivní DNA sondou. Výsledek tohoto postupu je detekován radioautografií, díky které se všechny komplementární sondy sekvence DNA odrážejí ve formě radioaktivního pásma..
Metoda Southern umožňuje obnovit restrikční mapu lidského genomu v určité části genu. To umožňuje detekovat přítomnost všech defektů v samotném genu. Vyvinuté metody jsou považovány za poměrně účinné a umožňují nejpřesnější diagnostiku dědičných onemocnění. Za tímto účelem je DNA extrahována z embryonálních buněk, které jsou obsaženy v plodové vodě. Následně se hybridizuje za použití Southern blot s radioaktivní DNA sondou. V důsledku toho je velmi snadné rozpoznat abnormální emb-ion, protože jeho DNA hybridizuje výlučně se sondou DNA, která je komplementární k mutantní sekvenci..
Moderní věda používá řadu metod k identifikaci mutací. Všechny jsou rozděleny na nepřímé a přímé molekulární genetické metody výzkumu..
Nepřímé metody detekce mutací se používají, pokud je známa poloha genu na genetické mapě, ale jeho nukleotidová sekvence není dešifrována..
Přímá diagnóza může mít několik typů:
- Sekvenování. Toto je technika detekce nukleotidové sekvence pro stanovení náhrady báze ve specifickém fragmentu..
- Blot hybridizace, ale Southern. Jedná se o restrikční analýzu, pomocí níž naleznou mutace, které mají porušení místa restimace..
- Allelospecifická hybridizace se syntetickou sondou. Tato metoda také umožňuje detekovat mutace v genomové DNA..
- Elektroforéza dvojvláknové DNA v gelu (rovnoměrně denaturační, neutrální). Jedná se o štěpení DNA na chemické a enzymatické úrovni. V místech, kde jsou základy špatně šité, je obvykle definována skupina mutací..
- Studium elektroforetické mobility molekul DNA mutantů.
- Analýza syntetizovaného proteinu pomocí elektroforézy. Přítomnost mutací je posuzována změnou mobility proteinů v systému in vitro.
Mutace jsou také diagnostikovány pomocí definice polymorfních fragmentů (restrikční délka) v genomu. Pro tento účel se používá stejná metoda Southern blot hybridizace..
Mezi další typy DNA polymorfizmu se také vyznačují mikrosatelity. Jedná se o krátké sekvence DNA (tandemové opakování mono-, di-, tri- a tetranukleotidu). Slouží jako markery defektních mutací nebo markerových lokusů alelických variant genu ve studii..
Gen, který je zodpovědný za vývoj Huntingtonovy chorey, těžké patologie, byl objeven v roce 1993. S touto chorobou dochází k poklesu intelektuálního vývoje, poruchy pohybu CNS u lidí po 40 letech. Nemoc je dědičné a přenáší se autosomálně dominantním typem, má 100% penetraci. Gén choroby se nachází v 4. chromozómu, v krátké ruce.
Tento gen zahrnuje nukleotidovou sekvenci ve formě opakovaných opakování nukleotidu CAG. U zdravých lidí jsou takové opakování obvykle 11-34, pacienti s choreu mají 37-86, ale obvykle 45. Z toho vyplývá, že Huntingtonova chorea je dědičná patologie s mutací genů v násobném zvýšení počtu jeho kopií.
Julia Viktorová, porodník-gynekolog