1.

Úvod

2.	Základní pojmy

3.	Analýza genomu

3.1	Stanovení počtu chromozomů a jejich umístění

3.2	Stanovení pořadí a vzdáleností genů na chromozomech

3.2.1

Genová vazba

3.3	Sekvenace DNA

3.4	Sekvenace genomu

3.4.1

„Whole-genome shotgun“

3.4.2

BAC sekvenování

4.	Praktické využití DNA technologie

4.1	Lidská genová terapie

4.2	DNA technologie v soudnictví

4.3	DNA technologie pro životní prostředí

4.4	DNA technologie v zemědělství

5.

Závěr

6.	Použitá literatura

"3. ANALÝZA GENOMU
Mapování genomu určitého organismu je složitý proces. Pro co nejpřesnější představu o genové mapě zkoumaného organismu musíme zjistit následující fakta:
- kolik má organismus chromozomů,
- na kterém chromozomu se jaký gen nachází,
- v jakém pořadí jsou geny na chromozomu umístěny,
- v jaké vzdálenosti od sebe se nacházejí.

3.1. Stanovení počtu chromozomů a jejich umístění
Počet chromozomů lze stanovit běžnými mikroskopickými technikami pomocí vhodného cytogenetického barvení. Složitější je umisťování genů na jednotlivé chromozomy. Za tímto účelem byly vyvinuty speciální metody, kdy se vytvářely buněčné kultury s kombinovanou chromozomovou výbavou (například člověka a myši). V těchto kulturách se postupně eliminovaly lidské chromozomy (nebo jejich části) a vyhodnocovala se přítomnost produktu sledovaného v závislosti na zbylých chromozomech (pokud v buňce zbyl pouze jeden lidský chromozom a produkt hledané genu se stále tvořil, potom bylo možné tento gen lokalizovat na onen chromozom). Tato metoda byla velmi zdlouhavá a vyžadovala velikou zkušenost.[4][6]

3.2. Stanovení pořadí a vzdáleností genů na chromozomech
Pro stanovení pořadí a vzdáleností genů na chromozomech se využívá zákonů genové vazby.

3.2.1. Genová vazba
Geny jsou uloženy na chromozomech za sebou ve specifickém a neměnném pořadí. Každý gen tak má své unikátní místo na určitém chromozomu a na jeho určité části, toto místo označujeme jako genový lokus. O genech uložených na jednom chromozomu říkáme, že jsou spolu v genové vazbě. Podle Mendelova zákona o nezávislé kombinovatelnosti alel se dva různé geny dědí nezávisle na sobě. To ovšem zcela platí pouze o genech uložených na různých chromozomech. Geny uložené na jednom chromozomu by se tedy měly dědit společně. Ani to však nemusí být pravda – díky procesu zvanému crossing-over. Jde o proces vzájemné rekombinace některých genů navzájem mezi párem homologních chromozomů během meiózy. Pravděpodobnost, se kterou proběhne crossing-over tak, aby se dva různé geny z jednoho chromozomu přenesly nezávisle na sobě, označujeme jako sílu genové vazby.[4][6] 6

3.3. Sekvenace DNA
Pro určení přesné sekvence nukleotidů v úseku DNA bylo vynalezeno několik metod, nejpoužívanějšími však zůstávají dvě z nich, Sangerova a Maxam & Gilbertova metoda. Tyto dvě metody se liší některými základními principy a dále především cenou a rychlostí. Obě mají společné to, že využívají k roztřídění sekvencí gelovou elektroforézu. Liší se však způsoby, jak tyto sekvence vznikají. Sangerova metoda je výhodnější zejména v tom, že se při ní méně využívají toxické látky. Modernizací Sangerovy metody je také možné zjednodušení či zrychlení sekvenace, např. fluorescenčním obarvováním.

3.4. Sekvenace genomu
Genomy jsou zpravidla velmi rozsáhlé a jejich sekvenování nukleotid po nukleotidu je velmi zdlouhavé i při použití dnešních nejmodernějších postupů. Dalším omezením je cena, sekvenování lidského genomu (Human Genome Project) stálo téměř tři miliardy amerických dolarů.[7] Dnes se pro čtení celých genomů používá dvou metod: „Whole-genome shotgun“ a BAC sekvenování („Clone-by-clone“)."

Gymnázium T. G. Masaryka, Zastávka. Seminární práce z chemie.
Obsahuje 1 malý obrázek DNA.
Práce je ve formátu Acrobat Reader (*.pdf)