Лаборатория молекулярной генетики

Введение

Производственная практика – это форма учебных занятий в организациях (предприятиях) разных форм собственности и организационно – правовых форм. Она является важным моментом в подготовке квалифицированных специалистов.

Производственная практика позволяет соединить теоретическую подготовку с практической деятельностью на конкретных рабочих местах, закрепить и углубить полученные в процессе обучения теоретические знания, а также навыки использования своих знаний на практике. Практика способствует углублению понимания студентами самих биотехнологических процессов, стадий биотехнологического производства, а также способствует получению новых практических навыков владения технологиями производства, правилами эксплуатации соответствующего оборудования, работы с материалами и инвентарем.

В период прохождения практики предоставляется возможность применить и закрепить полученные теоретические знания, приобрести практические навыки работы, ознакомиться с работой предприятия, уровнем его оснащенности, законодательной базой в сфере применения биотехнологических процессов и организацией производства. Во время учебно-производственной практики студенты овладевают навыками производственной работы, осваивают методику технологического описания производственного биотехнологического процесса.

Учебно-производственная практика является важным видом учебного занятия для активации исследовательской работы студентов.

Цели и задачи производственной практики:

· Ознакомление с предприятием, его цеховыми подразделениями (лабораториями) и их производственной программой;

· Ознакомление с правилами эксплуатации оборудования, работы с инвентарем;

· Изучение правил техники безопасности, соблюдение личной гигиены и санитарии на предприятиях;

· Применение на практике полученных теоретических знаний, приобретение практических навыков работы на предприятии;

· Формирование исследовательского подхода к изучению деятельности биотехнолога.

Структура, руководство, деятельность организации.

1. Наименование организации: РГП «Институт общей генетики и цитологии» КН МОН РК

Институт общей генетики и цитологии является единственной научно-исследовательской организацией в Республике Казахстан, осуществляющей планомерные фундаментальные исследования в области генетики и клеточной биологии. Исследования направлены на решение насущных вопросов экологии, медицины и сельского хозяйства. Исследования наследственной изменчивости велись на различных объектах: вирусы, растения, животные и человек. Строение, функции генов и механизмы их изменчивости изучаются на молекулярном, клеточном, тканевом, организменном и популяционном уровнях.

2. Лаборатории института:

- Лаборатория молекулярной генетики

- Лаборатория генетического мониторинга

- Лаборатория экспериментального мутагенеза

- Лаборатория генетики и цитогенетики животных

- Лаборатория генетики и репродукции лесных культур

3. Руководитель: Генеральный директор РГП «Институт общей генетики и цитологии» КН МОН РК - Джансугурова Лейла Булатовна.

4. Вид деятельности:проблемы мутагенеза, генетическая нестабильность, программированная гибель клеток, канцерогенез, исследования сердечно-сосудистых заболеваний, рак шейки матки, рак пищевода, глазные болезни (катаракта и глаукома), нервные болезни (эпилепсия, шизофрения); исследования по изучению адаптивного ответа клеток человека к действию радиации; изучаются цитогенетические проблемы межвидовой гибридизации животных и генетические принципы формирования масти каракульских овец. Начаты исследования искусственного получения и выделения из природных популетумов быстрорастущих форм лиственных пород деревьев (осина), разрабатываются методики их ускоренного размножения. Прикладные исследования ориентированы на решение конкретных проблем экологии, медицины и сельского хозяйства. Проводится тестирование фармацевтических, сельско-хозяйственных, пищевых и парфюмерных препаратов и биопродуктов на мутагенный, канцерогенный, эмбриогенный и тератогенный эффекты, а также проверка противовирусной активности лекарственных препаратов, разработки в сфере лесного хозяйства.Начаты исследования, посвященные анализу археологического материала (предположительно останки Абулхаир хана) и выяснению некоторых вопросов истории и этнографии.

5. Оказываемые услуги: ПЦР-диагностика предрасположенности к мультифакториальным заболеваниям (рак шейки матки, рак пищевода, колоректальный рак, сердечно-сосудистые заболевания); цитогенетическая оценка мутагенного влияния различных факторов, веществ, препаратов на лимфоциты периферической крови человека in vivo и in vitro; цитогенетическое обследование людей из экологически неблагоприятных регионов; цитогенетическое обследование людей, профессионально подвергающихся воздействию негативныхфакторов; цитогенетические исследования домашних животных при межпородном скрещивании и др.

Лаборатория молекулярной генетики

Лаборатория молекулярной генетики включает следующие направления исследований:

· Фундаментальные проблемы: генетическая нестабильность, морфология политенных хромосом дрозофилы, канцерогенез, роль оксида азота в норме и патологии, апоптоз, стрессовые реакции, генетический полиморфизм;

· Исследование генетической предрасположенности к мультифакториальным заболеваниям человека (рак шейки матки, рак пищевода, колоректальный рак, сердечно-сосудистые заболевания);

· Исследование отдаленных последствий действия радиации на геном человека и оценка степени генетического риска для будущих поколений;

· Разработка тест-систем для диагностики и прогноза течений онкологических заболеваний человека;

· Полиморфизм У-хромосомы как инструмент для решения вопросов казахской истории;

· Изучение генетических аспектов старения.

Инновационные разработки

· Диагностикумы предрасположенности к развитию рака шейки матки и рака пищевода;

· Технология нанодиагностики для профилактики и прогноза течения онкологических заболеваний шейки матки;

· Система определения генотоксического потенциала приоритетных загрязнителей наземных и водных экосистем Иле-Балхашского региона.

В данной лаборатории познакомились с такими процессами и методиками, как выделение ДНК из крови человека, проведение горизонтального и вертикального электрофореза ДНК, ПЦР, секвенирование, метод определения концентрации ДНК, а также работали с микроскопом, проводили анализ хромосом.

В этой лаборатории ознакомили с различными методами выделения ДНК из крови человека. В этой лаборатории кровь выделяют с помощью таких наборов как: Wizard Genomic DNA Purification Kit, Thermo Scientific Genomic DNA Purification Kit; а также фенольным методом(метод Дуброва). (см. приложение № 1. Чаще всего используется метод выделения с помощью набора Wizard Genomic DNA Purification Kit. ДНК может быть выделена из любого типа тканей и клеток, содержащих ядра. Этапы выделения ДНК включают:

· быстрый лизис клеток с помощью лизис-раствора для разрушения красных клеток и клеточных мембран;

· добавление хлороформа для удаления белков. Белки связываются с хлороформом и выпадают в осадок. Поскольку плотности этих органических растворителей отличны от плотности воды, при центрифугировании лизата клеток, к которому были добавлен хлороформ, образуется два отдельных слоя: нижний, представляющий собой раствор на основе органических растворителей, и верхний, содержащий водный раствор. При этом белки денатурируют и образуют преципитат, который располагается узкой полосой на границе водной и органической фаз.

· Добавление Precepitation Solution для визуализации ДНК;

· Осаждение ДНК , как правило, этанолом и после удаления надосадочной жидкости ДНК растворяют в буферном растворе или dH₂O.

Оценку качества экстрагированной ДНК проводят на основании измерения оптической плотности раствора ДНК на устройстве нанодроб в области белкового и нуклеинового спектров поглощения, т.е. при 280 и 260 нм, соответственно. Для чистых образцов ДНК соотношение оптических плотностей, полученных при 260/280 нм, должно быть больше 1,8. Меньшая концентрация означает большое количество примесей.

Молекула ДНК одной хромосомы среднего размера содержит 150х106 пар нуклеоти-дов и имеет длину около 4 см. Молекулы такого размера чувствительны к механическим воздействиям, возникающим в растворе в процессе выделения, и часто фрагментируются. В ходе выделения получают молекулы ДНК значительно меньше исходных, но всё равно очень большие - тысячи или десятки тысяч пар нуклеотидов. Такие молекулы неудобны для исследований, и их приходится дополнительно фрагментировать.

Для фрагментирования используют рестриктазы (ферменты, расщепляющие ДНК) или рестрикционные эндонуклеазы (от англ, restriction endonucleases), выделенные из бактериальных клеток. Эти ферменты in vivo участвуют в узнавании и разрушении чужеродных для бактерий ДНК, расщепляя внутренние участки молекулы на сравнительно небольшие фрагменты. Рестриктазы узнают специфические последовательности из 4-6, реже 8-12 нуклеотидов в двухцепочечной молекуле ДНК (сайты рестрикции) и "разрезают" её в местах локализации этих последовательностей. Количество образующихся рестрикционных фрагментов ДНК при использовании одной рестриктазы зависит от количества сайтов рестрикции, а размер фрагментов определяется положением этих сайтов по всей длине исходной молекулы ДНК. Образующиеся в результате рестрикции фрагменты ДНК могут быть исследованы методом электрофореза в агарозном или полиакриламидном геле. Однако перед этим требуется амплифицировать ДНК так как данного количества недостаточно для выявления под УФ. Амплификация проводится методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Приложение №1

Приложение №2

Приложение №3

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: