növü
Əmək haqqı
Molekulyar bioloqlar bütün həyat proseslərinin əsası kimi molekulyar prosesləri öyrənirlər. Alınan nəticələrə əsasən, onlar biokimyəvi proseslərdən, məsələn, tibbi tədqiqat və diaqnostikada və ya biotexnologiyada istifadə üçün konsepsiyalar hazırlayırlar. Bundan əlavə, onlar əczaçılıq məhsullarının istehsalı, məhsulun inkişafı, keyfiyyət təminatı və ya əczaçılıq konsaltinqi ilə məşğul ola bilərlər.
Molekulyar bioloqlar müxtəlif sahələrdə işləyə bilərlər. Məsələn, bunlar genetik mühəndisliyi, zülal kimyası və ya farmakologiya (dərman kəşfi) kimi sahələrdə istehsal üçün tədqiqat nəticələrinin istifadəsinə aiddir. Kimya və əczaçılıq sənayesində onlar tədqiqatdan yeni işlənmiş məhsulların istehsala, məhsul marketinqinə və istifadəçi konsaltinqinə daxil edilməsini asanlaşdırırlar.
Elmi tədqiqatlarda molekulyar bioloqlar üzvi birləşmələrin kimyəvi və fiziki xassələrini, həmçinin canlı orqanizmlərdə gedən kimyəvi prosesləri (hüceyrə mübadiləsi sahəsində) öyrənir və tədqiqatın nəticələrini dərc edirlər. Ali təhsil müəssisələrində tələbələrə dərs deyir, mühazirə və seminarlara hazırlaşır, yazılı işləri yoxlayır, imtahan verirlər. Müstəqil elmi fəaliyyət yalnız magistr və doktorluq dərəcələri aldıqdan sonra mümkündür.
Molekulyar bioloqlar kimi iş tapırlar
Almaniyada Molekulyar Bioloqların aldığı maaş
(Almaniyadakı müxtəlif statistika idarələri və məşğulluq xidmətlərinə görə)
Molekulyar bioloqlar bütün həyat proseslərinin əsası kimi molekulyar prosesləri öyrənirlər. Alınan nəticələrə əsasən, onlar biokimyəvi proseslərdən, məsələn, tibbi tədqiqat və diaqnostikada və ya biotexnologiyada istifadə üçün konsepsiyalar hazırlayırlar. Bundan əlavə, onlar əczaçılıq məhsullarının istehsalı, məhsulun inkişafı, keyfiyyət təminatı və ya əczaçılıq konsaltinqi ilə məşğul ola bilərlər.
Molekulyar biologiya və ya molekulyar genetika nuklein turşularının quruluşu və biosintezi və bu məlumatların zülallar şəklində ötürülməsi və həyata keçirilməsi ilə bağlı proseslərin öyrənilməsi ilə məşğul olur. Bu, bu funksiyaların ağrılı disfunksiyalarını başa düşməyə və bəlkə də onları gen terapiyası ilə müalicə etməyə imkan verir. Bakteriya və maya kimi sadə orqanizmlərin farmakoloji və ya kommersiya maraqları olan maddələri hədəflənmiş mutasiyalar vasitəsilə kommersiya baxımından əldə etmək üçün yaradıldığı biotexnologiya və gen mühəndisliyi üçün interfeyslər var.
Əczaçılıq və kimya sənayesi molekulyar bioloqlar üçün çoxsaylı iş sahələri təklif edir. Sənaye şəraitində onlar biotransformasiya proseslərini təhlil edir və ya aktiv maddələrin və əczaçılıq məhsullarının mikrobioloji istehsalı üçün prosesləri inkişaf etdirir və təkmilləşdirir. Bundan əlavə, onlar yeni yaradılmış məhsulların tədqiqatdan istehsala keçidində iştirak edirlər. Yoxlama tapşırıqları vasitəsilə onlar istehsal müəssisələrinin, avadanlıqların, analitik metodların və əczaçılıq kimi həssas məhsulların istehsalındakı bütün mərhələlərin həmişə tələb olunan keyfiyyət standartlarına cavab verməsini təmin edirlər. Bundan əlavə, molekulyar bioloqlar istifadəçilərə yeni məhsulların istifadəsi ilə bağlı məsləhətlər verir.
Liderlik vəzifələri üçün tez-tez magistr proqramı tələb olunur.
Elm və tədqiqat sahəsində molekulyar bioloqlar hüceyrədəki zülalların tanınması, daşınması, qatlanması və kodlaşdırılması kimi mövzularla məşğul olurlar. Müxtəlif sahələrdə praktik tətbiq üçün əsas təşkil edən tədqiqat nəticələri dərc olunur və beləliklə, digər alim və tələbələrin istifadəsinə verilir. Konfrans və konqreslərdə elmi fəaliyyətin nəticələrini müzakirə edir və təqdim edirlər. Molekulyar bioloqlar mühazirələr və seminarlar oxuyur, elmi işlərə rəhbərlik edir və imtahanlar verirlər.
Müstəqil tədqiqat fəaliyyəti magistr və doktorluq dərəcəsi tələb edir.
1. Giriş.
Molekulyar biologiya və genetikanın mövzusu, vəzifələri və metodları. Molekulyar biologiya və gen mühəndisliyinin inkişafında "klassik" genetika və mikroorqanizmlərin genetikasının dəyəri. “Klassik” və molekulyar genetikada gen anlayışı, onun təkamülü. Genetik mühəndislik metodologiyasının molekulyar genetikanın inkişafına töhfəsi. Biotexnologiya üçün gen mühəndisliyinin tətbiqi dəyəri.
2. İrsiyyətin molekulyar əsasları.
Hüceyrə anlayışı, onun makromolekulyar tərkibi. Genetik materialın təbiəti. DNT-nin genetik funksiyasının sübut tarixi.
2.1. Müxtəlif növ nuklein turşuları. Nuklein turşularının bioloji funksiyaları. Nuklein turşularının kimyəvi quruluşu, fəza quruluşu və fiziki xassələri. Pro- və eukariotların genetik materialının quruluşunun xüsusiyyətləri. Tamamlayıcı Watson-Crick baza cütləri. Genetik kod. Genetik kodun dekodlanmasının tarixi. Kodun əsas xüsusiyyətləri: üçlük, vergülsüz kod, degenerasiya. Kod lüğətinin xüsusiyyətləri, kodon ailələri, semantik və "cəfəngiyyat" kodonları. Dairəvi DNT molekulları və DNT-nin super sarılması anlayışı. DNT topoizomerləri və onların növləri. Topoizomerazların təsir mexanizmləri. Bakteriyaların DNT girazı.
2.2. DNT transkripsiyası. Prokariotların RNT polimerazası, onun subunit və üçölçülü strukturları. Siqma amillərinin müxtəlifliyi. Prokaryotik gen promotoru, onun struktur elementləri. Transkripsiya dövrünün mərhələləri. İnisiasiya, “açıq kompleksin əmələ gəlməsi”, transkripsiyanın uzanması və sonlanması. Transkripsiyanın zəifləməsi. Triptofan operonunun ifadəsinin tənzimlənməsi. "Ribo açarları". Transkripsiyanın dayandırılması mexanizmləri. Transkripsiyanın mənfi və müsbət tənzimlənməsi. Laktoza operonu. Lambda faqının inkişafında transkripsiyanın tənzimlənməsi. DNT-nin tənzimləyici zülallarla tanınmasının prinsipləri (CAP zülalı və lambda faq repressoru). Eukariotlarda transkripsiyanın xüsusiyyətləri. Eukariotlarda RNT emalı. Transkriptlərin qapaqlanması, birləşdirilməsi və poliadenilləşməsi. Birləşmə mexanizmləri. Kiçik nüvə RNT-lərinin və zülal faktorlarının rolu. Alternativ birləşmə, nümunələr.
2.3. Yayım, onun mərhələləri, ribosomların funksiyası. Hüceyrədə ribosomların lokalizasiyası. Ribosomların prokaryotik və eukaryotik növləri; 70S və 80S ribosomları. Ribosomların morfologiyası. Alt hissəciklərə (alt hissələrə) bölünmə. Uzanma dövründə aminoasil-tRNT-nin kodondan asılı bağlanması. Kodon-antikodon qarşılıqlı əlaqəsi. Aminoasil-tRNT-nin ribosoma bağlanmasında EF1 uzanma faktorunun (EF-Tu) iştirakı. Uzatma əmsalı EF1B (EF-Ts), onun funksiyası, iştirakı ilə reaksiyaların ardıcıllığı. Aminoasil-tRNT-nin ribosoma ilə kodondan asılı bağlanması mərhələsinə təsir edən antibiotiklər. Aminoqlikozid antibiotikləri (streptomisin, neomisin, kanamisin, gentamisin və s.), onların təsir mexanizmi. Tetrasiklinlər aminoasil-tRNA-nın ribosoma bağlanmasının inhibitorları kimi. Yayım başlanması. Başlanğıc prosesinin əsas mərhələləri. Prokaryotlarda tərcümənin başlanğıcı: başlanğıc faktorları, başlanğıc kodonları, kiçik ribosomal alt bölmənin RNT-nin 3-ucu və mRNT-də Shine-Dalqarno ardıcıllığı. Eukariotlarda tərcümənin başlanğıcı: başlanğıc faktorları, başlanğıc kodonları, 5 ¢ tərcümə olunmamış bölgə və qapaqdan asılı "terminal" inisiasiya. Eukariotlarda "daxili" qapaqdan müstəqil inisiasiya. Transpeptidasiya. Transpeptidasiya inhibitorları: xloramfenikol, lincomycin, amycetin, streptogramins, anisomycin. Translokasiya. EF2 (EF-G) və GTP uzanma faktorunun cəlb edilməsi. Translokasiya inhibitorları: fusidin turşusu, viomisin, onların təsir mexanizmləri. Yayımın dayandırılması. Sonlandırma kodonları. Prokaryotlar və eukariotlar üçün zülalların sonlandırılması faktorları; sonlandırma faktorlarının iki sinfi və onların təsir mexanizmləri. Prokariotlarda tərcümənin tənzimlənməsi.
2.4. DNT replikasiyası və onun genetik nəzarəti. Replikasiyada iştirak edən polimerazlar, onların fermentativ fəaliyyətinin xüsusiyyətləri. DNT reproduksiyasının dəqiqliyi. Replikasiya zamanı DNT əsas cütləri arasında sterik qarşılıqlı təsirlərin rolu. E. coli polimerazları I, II və III. Polimeraza III alt bölmələri. Replikasiya çəngəli, təkrarlamada master və lag mövzuları. Okazakinin fraqmentləri. Replikasiya çəngəlində zülallar kompleksi. E. coli-də replikasiya başlanmasının tənzimlənməsi. Bakteriyalarda replikasiyanın dayandırılması. Plazmid replikasiyasının tənzimlənməsinin xüsusiyyətləri. İki istiqamətli və yuvarlanan halqanın təkrarlanması.
2.5. Rekombinasiya, onun növləri və modelləri. Ümumi və ya homoloji rekombinasiya. Rekombinasiyanı başlatan ikiqat zəncirli DNT qırılır. İki zəncirli qırılmaların replikasiyadan sonrakı təmirində rekombinasiyanın rolu. Rekombinasiya modelində Holliday quruluşu. E. coli-də ümumi rekombinasiyanın enzimologiyası. RecBCD kompleksi. RecA proteini. Rekombinasiyanın replikasiyanı dayandıran DNT zədələnməsi zamanı DNT sintezinin təmin edilməsində rolu. Eukariotlarda rekombinasiya. Eukariotlarda rekombinasiya fermentləri. Sayta xas rekombinasiya. Ümumi və sahəyə xas rekombinasiyanın molekulyar mexanizmlərindəki fərqlər. Rekombinaz təsnifatı. Sahəyə xüsusi rekombinasiya zamanı həyata keçirilən xromosomların yenidən qurulması növləri. Bakteriyalarda sahəyə xas rekombinasiyanın tənzimləyici rolu. Sahəyə xüsusi faq rekombinasiya sistemindən istifadə edərək çoxhüceyrəli eukaryotların xromosomlarının qurulması.
2.6. DNT təmiri. Təmir növlərinin təsnifatı. Timin dimerlərinin və metilləşdirilmiş guaninin birbaşa təmiri. Bazaların kəsilməsi. qlikosilaz. Cütləşməmiş nukleotidlərin təmir mexanizmi (uyğunsuzluğun təmiri). Təmir ediləcək DNT zəncirinin seçilməsi. SOS təmiri. Prokaryotlarda və eukariotlarda SOS təmirində iştirak edən DNT polimerazalarının xüsusiyyətləri. Bakteriyalarda “adaptiv mutasiyalar” anlayışı. İki zəncirli qırılmaların təmiri: DNT molekulunun homoloji olmayan uclarının homoloji postreplikativ rekombinasiyası və birləşməsi. Replikasiya, rekombinasiya və təmir prosesləri arasında əlaqə.
3. Mutasion proses.
Bir gen - bir ferment nəzəriyyəsinin formalaşmasında biokimyəvi mutantların rolu. Mutasiyaların təsnifatı. Nöqtə mutasiyaları və xromosomların yenidən qurulması, onların əmələ gəlmə mexanizmi. Spontan və induksiya edilmiş mutagenez. Mutagenlərin təsnifatı. Mutagenezin molekulyar mexanizmi. Mutagenez və təmir arasında əlaqə. Mutantların identifikasiyası və seçilməsi. Bastırma: intragenik, intergenik və fenotipik.
4.Xromosomdankənar genetik elementlər.
Plazmidlər, onların quruluşu və təsnifatı. Cinsi faktor F, onun quruluşu və həyat dövrü. Xromosom transferinin mobilizasiyasında F faktorunun rolu. Hfr və F " kimi donorların əmələ gəlməsi. Konyuqasiya mexanizmi. Bakteriofaqlar, onların quruluşu və həyat dövrü. Virulent və orta dərəcəli bakteriofaqlar. Lizogenez və transduksiya. Ümumi və spesifik transduksiya. Miqrasiya edən genetik elementlər: transpozonlar və IS-ardıcıllıqlar, onların genetik mübadilədə rolu. .DNT -prokariotların və eukariotların genomlarında transpozonlar İS-bakteriyaların ardıcıllıqları, onların strukturu IS-ardıcıllıqlar bakteriyaların konyuqasiya zamanı genetik materialın ötürülmə qabiliyyətini təyin edən F-amilinin tərkib hissəsi kimi Bakteriyaların və eukariot orqanizmlərin transpozonları Birbaşa. Transpozisiyaların replikativ olmayan və replikativ mexanizmləri Transpozonların horizontal köçürülməsi anlayışı və onların struktur yenidən qurulmasında (ektopik rekombinasiya) və genomun təkamülündə rolu.
5. Genin quruluşu və funksiyasının öyrənilməsi.
Genetik analizin elementləri. Cis-trans tamamlama testi. Konjuqasiya, transduksiya və transformasiyadan istifadə edərək genetik xəritəçəkmə. Genetik xəritələrin qurulması. Zərif genetik xəritəçəkmə. Genin strukturunun fiziki analizi. Heterodupleks analizi. Məhdudiyyət təhlili. Sıralama üsulları. Polimeraza zəncirvari reaksiya. Gen funksiyasının müəyyən edilməsi.
6. Gen ifadəsinin tənzimlənməsi. Operon və Regulon anlayışları. Transkripsiyanın başlanması səviyyəsində nəzarət. Promotor, operator və tənzimləyici zülallar. Gen ifadəsinin müsbət və mənfi nəzarəti. Transkripsiyanın dayandırılması səviyyəsində nəzarət. Katabolitlə idarə olunan operonlar: laktoza, qalaktoza, arabinoza və maltoza operonlarının modelləri. Attenuator tərəfindən idarə olunan operonlar: triptofan operonunun modeli. Gen ifadəsinin multivalent tənzimlənməsi. Qlobal tənzimləmə sistemləri. Stressə tənzimləyici reaksiya. Transkripsiyadan sonrakı nəzarət. Siqal ötürülməsi. RNT vasitəçiliyi ilə tənzimlənmə: kiçik RNT-lər, sensor RNT-lər.
7. Gen mühəndisliyinin əsasları. Məhdudiyyət və modifikasiya fermentləri. Genlərin izolyasiyası və klonlanması. Molekulyar klonlama üçün vektorlar. Rekombinant DNT-nin qurulması və onların qəbuledici hüceyrələrə daxil edilməsi prinsipləri. Genetik mühəndisliyin tətbiqi aspektləri.
1. Watson J., Ace J., Rekombinant DNT: Qısa Kurs. - M .: Mir, 1986.
2. Genlər. - M .: Mir. 1987.
3. Molekulyar biologiya: nuklein turşularının quruluşu və biosintezi. / Ed. ... - M. Ali məktəb. 1990.
4., - Molekulyar biotexnologiya. M. 2002.
5. Spirin ribosomları və protein biosintezi. - M .: Ali məktəb, 1986.
1. Genomun xesin. - M .: Elm. 1984.
2. Rıbçin gen mühəndisliyi. - SPb .: SPbSTU. 1999.
3. Genlərin Patruşev. - M .: Nauka, 2000.
4. Müasir mikrobiologiya. Prokaryotlar (2 cilddə). - M .: Mir, 2005.
5. M. Sinqer, P. Berq. Genlər və genomlar. - M .: Mir, 1998.
6. Şelkunçik mühəndisliyi. - Novosibirsk: Sibdən. Univ., 2004.
7. Stepanov biologiyası. Zülalların quruluşu və funksiyası. - M .: V. Ş., 1996.
Molekulyar biologiya / m ə lɛ üçünJʊ lər / müxtəlif hüceyrə sistemlərində biomolekullar arasında bioloji fəaliyyətin molekulyar əsasları, o cümlədən DNT, RNT, zülallar və onların biosintezi arasında qarşılıqlı təsirlər, habelə bu qarşılıqlı təsirlərin tənzimlənməsi ilə məşğul olan biologiyanın bir sahəsidir. Qeydiyyat təbiət 1961-ci ildə Astbury molekulyar biologiyanı təsvir etdi:
Bir yanaşma kimi bir texnika deyil, müvafiq molekulyar plan üçün klassik biologiyanın geniş miqyaslı təzahürlərini aşağıda axtarmaq üçün aparıcı ideya ilə qondarma fundamental elmlər baxımından bir yanaşma. Bu, xüsusilə, ilə əlaqədardır formaları bioloji molekullar və [...] əsasən üçölçülü və struktur - bu o demək deyil ki, bu, sadəcə olaraq morfologiyanın təkmilləşdirilməsidir. O, eyni zamanda genezisi və funksiyasını araşdırmalıdır.
Molekulyar biologiya sahəsində tədqiqatçılar molekulyar biologiyanı qabaqlamaq üçün xüsusi üsullardan istifadə edirlər, lakin getdikcə onları genetika və biokimyanın metodları və ideyaları ilə birləşdirirlər. Bu fənlər arasında müəyyən bir xətt yoxdur. Bu, sahələr arasında mümkün bir əlaqə növünü təsvir edən aşağıdakı diaqramda təsvir edilmişdir:
Zülal funksiyasını öyrənmək üçün ən əsas molekulyar biologiya üsullarından biri molekulyar klonlaşdırmadır. Bu texnikada maraq doğuran zülalı kodlayan DNT polimeraza zəncirvari reaksiya (PCR) və/yaxud plazmiddə (ifadə vektoru) məhdudlaşdırıcı fermentlər vasitəsilə klonlanır. Vektorun 3 fərqli xüsusiyyəti var: təkrarlanma mənşəyi, çoxlu klonlama yeri (MCS) və seçilə bilən marker, adətən antibiotiklərə davamlıdır. Yuxarı çoxlu klonlama saytları promotor bölgələr və klonlanmış genin ifadəsini tənzimləyən transkripsiya başlanğıc saytlarıdır. Bu plazmid bakteriya və ya heyvan hüceyrələrinə daxil edilə bilər. DNT-nin bakteriya hüceyrələrinə daxil edilməsi çılpaq DNT-nin qəbulundan istifadə edərək transformasiya, hüceyrə-hüceyrə kontaktlarından istifadə edərək konyuqasiya və ya viral vektordan istifadə edərək transduksiya ilə həyata keçirilə bilər. DNT-nin eukaryotik hüceyrələrə, məsələn, heyvan hüceyrələrinə fiziki və ya kimyəvi üsullarla daxil edilməsinə transfeksiya deyilir. Kalsium fosfat transfeksiyası, elektroporasiya, mikroinyeksiya və liposomal transfeksiya kimi bir neçə fərqli transfeksiya üsulları mövcuddur. Plazmid genomla inteqrasiya oluna bilər, nəticədə stabil transfeksiya baş verir və ya keçid transfeksiya adlanan genomdan müstəqil qala bilər.
Maraqlanan DNT kodlayan zülallar artıq hüceyrənin içərisindədir və zülallar artıq ifadə oluna bilir. İnduksiya olunan promotorlar və xüsusi hüceyrə siqnal faktorları kimi müxtəlif sistemlər zülal maraqlarını yüksək səviyyədə ifadə etməyə kömək edir. Böyük miqdarda protein daha sonra bakterial və ya eukaryotik hüceyrədən bərpa edilə bilər. Zülal müxtəlif vəziyyətlərdə fermentativ fəaliyyət üçün sınaqdan keçirilə bilər, zülal kristallaşdırıla bilər, beləliklə onun üçüncü strukturu öyrənilə bilər və ya əczaçılıq sənayesində zülala qarşı yeni dərmanların fəaliyyəti öyrənilə bilər.
Şərtlər şimal , qərb və şərqli blotting, ilkin olaraq molekulyar biologiyadan terminlə oynanan bir zarafatdan əldə edilir Southernnet, Edwin Southern tərəfindən BLOTTED DNT hibridizasiyası üçün təsvir edilən prosedurdan sonra. Patricia Thomas, RNT blotunun inkişaf etdiricisi, daha sonra kimi tanındı şimal - ləkələmə, həqiqətən bu termini istifadə etməyin.
İxtiraçısı, bioloq Edvin Southun şərəfinə adlandırılan Southern blot, DNT nümunəsində xüsusi bir DNT ardıcıllığının mövcudluğunu yoxlamaq üçün bir üsuldur. Restriksiya fermenti (məhdudiyyət fermenti) həzmindən əvvəl və ya sonra DNT nümunələri gel elektroforezi ilə ayrılır və sonra kapilyar təsirdən istifadə edərək blotting vasitəsilə membrana köçürülür. Daha sonra membran maraqlandıran DNT-dəki əsas ardıcıllığı tamamlayan etiketli DNT zonduna məruz qalır. Southern blotting elmi laboratoriyada PCR kimi digər üsulların DNT nümunələrindən spesifik DNT ardıcıllığını aşkar etmək qabiliyyətinə görə daha az istifadə olunur. Bu ləkələr hələ də bəzi tətbiqlər üçün istifadə olunur, məsələn, transgen siçanlarda transgen surətinin sayının ölçülməsi və ya nokaut embrion kök hüceyrə xətlərinin gen mühəndisliyində.
Şimal ləkə diaqramı
Molekulyar biologiyadan irəli gələn klinik tədqiqatlar və tibbi müalicələr qismən gen terapiyası ilə əhatə olunur. Molekulyar biologiya və ya molekulyar hüceyrə biologiyası yanaşmalarının tibbdə tətbiqi indi molekulyar təbabət adlanır. Molekulyar biologiya həmçinin hüceyrələrin müxtəlif hissələrinin əmələ gəlməsini, hərəkətlərini və tənzimləmələrini başa düşməkdə mühüm rol oynayır ki, bu da yeni dərmanları effektiv şəkildə hədəfləmək, xəstəliklərin diaqnozu və hüceyrə fiziologiyasını başa düşmək üçün istifadə edilə bilər.
Molekulyar biologiya indi onu biokimyadan fərqləndirən öz tədqiqat metodlarının sürətli inkişafı dövrünü yaşamışdır. Bunlara, xüsusən, gen mühəndisliyi, klonlaşdırma, süni ifadə və gen nokautu üsulları daxildir. DNT genetik məlumatın maddi daşıyıcısı olduğu üçün molekulyar biologiya genetikaya çox yaxınlaşdı və həm genetikanın, həm də molekulyar biologiyanın bir qolu olan qovşaqda molekulyar genetika formalaşdı. Molekulyar biologiya viruslardan tədqiqat vasitəsi kimi geniş istifadə etdiyi kimi, virusologiyada da onların problemlərini həll etmək üçün molekulyar biologiyanın metodlarından istifadə edilir. Genetik məlumatların təhlili üçün kompüter texnologiyası iştirak edir, bununla əlaqədar olaraq molekulyar genetikanın yeni istiqamətləri meydana çıxdı, bəzən xüsusi fənlər hesab olunur: bioinformatika, genomika və proteomika.
Bu fundamental kəşf virus və bakteriyaların genetikası və biokimyası ilə bağlı aparılan uzun bir araşdırma mərhələsi ilə hazırlanmışdır.
1928-ci ildə Frederik Qriffit ilk dəfə istiliklə öldürülmüş patogen bakteriyaların ekstraktının patogenliyi təhlükəli olmayan bakteriyalara ötürə biləcəyini göstərdi. Bakteriyaların çevrilməsinin tədqiqi sonradan patogen agentin təmizlənməsinə gətirib çıxardı ki, bu da gözləntilərin əksinə olaraq zülal deyil, nuklein turşusu olduğu ortaya çıxdı. Özü ilə nuklein turşusu təhlükəli deyil, yalnız mikroorqanizmin patogenliyini və digər xüsusiyyətlərini təyin edən genləri ötürür.
XX əsrin 50-ci illərində bakteriyaların ibtidai cinsi prosesə malik olduğu, ekstraxromosomal DNT, plazmidlər mübadiləsi apara bildiyi göstərilmişdir. Plazmidlərin kəşfi, transformasiya kimi, molekulyar biologiyada geniş yayılmış plazmid texnologiyasının əsasını təşkil etdi. Metodologiya üçün digər mühüm kəşf 20-ci əsrin əvvəllərində bakterial virusların və bakteriofaqların kəşfi oldu. Faglar həmçinin genetik materialı bir bakteriya hüceyrəsindən digərinə ötürə bilirlər. Bakteriyaların faglarla yoluxması bakterial RNT-nin tərkibində dəyişikliyə səbəb olur. Əgər faqlar olmadan RNT-nin tərkibi bakterial DNT-nin tərkibinə bənzəyirsə, infeksiyadan sonra RNT bakteriofaqın DNT-sinə daha çox bənzəyir. Beləliklə, məlum oldu ki, RNT-nin strukturu DNT-nin quruluşu ilə müəyyən edilir. Öz növbəsində hüceyrələrdə zülal sintezinin sürəti RNT-zülal komplekslərinin miqdarından asılıdır. Beləliklə, formalaşdırıldı Molekulyar biologiyanın mərkəzi dogması: DNT ↔ RNT → protein.
Molekulyar biologiyanın gələcək inkişafı həm onun metodologiyasının inkişafı, xüsusən də DNT-nin nukleotid ardıcıllığını təyin etmək üçün metodun ixtirası (V. Gilbert və F. Senqer, kimya üzrə Nobel mükafatı, 1980), həm də yeni genlərin strukturu və fəaliyyətinin öyrənilməsi sahəsində kəşflər (bax. Genetika tarixi). 21-ci əsrin əvvəllərində bütün insan DNT-sinin və tibb, kənd təsərrüfatı və elmi tədqiqatlar üçün ən vacib olan bir sıra digər orqanizmlərin ilkin quruluşu haqqında məlumatlar əldə edildi ki, bu da biologiyada bir neçə yeni istiqamətin yaranmasına səbəb oldu: genomika, bioinformatika. və s.
Wikimedia Fondu. 2010.
MOLEKULYAR BİOLOGİYA- DOS-u öyrənir. molekulyar səviyyədə həyatın xassələri və təzahürləri. M. b-də ən mühüm istiqamətlər. Hüceyrələrin genetik aparatının struktur və funksional təşkili və irsi məlumatların həyata keçirilməsi mexanizminin öyrənilməsidir ... ... Bioloji ensiklopedik lüğət
MOLEKULYAR BİOLOGİYA- həyatın əsas xassələrini və təzahürlərini molekulyar səviyyədə araşdırır. Orqanizmlərin böyüməsi və inkişafı, irsi məlumatların saxlanması və ötürülməsi, canlı hüceyrələrdə enerjinin çevrilməsi və s. hadisələrin necə və nə dərəcədə ... bağlı olduğunu öyrənir. Böyük ensiklopedik lüğət
MOLEKULYAR BİOLOGİYA Müasir ensiklopediya
MOLEKULYAR BİOLOGİYA- MOLEKULAR BİOLOGİYA, canlı orqanizmləri təşkil edən MOLEKULLARIN quruluşu və fəaliyyətinin bioloji tədqiqi. Tədqiqatın əsas sahələri zülalların və DNT kimi NÜKLEİK TURŞULARIN fiziki və kimyəvi xassələridir. həmçinin bax… … Elmi-texniki ensiklopedik lüğət
molekulyar biologiya- molekulyar səviyyədə həyatın əsas xassələrini və təzahürlərini tədqiq edən biol bölməsi. Orqanizmlərin necə və nə dərəcədə böyüməsi və inkişafı, irsi məlumatların saxlanması və ötürülməsi, canlı hüceyrələrdə enerjinin çevrilməsi və ... ... Mikrobiologiya lüğəti
molekulyar biologiya- - Biotexnologiyanın mövzuları EN molekulyar biologiya ... Texniki tərcüməçi təlimatı
Molekulyar biologiya- MOLEKULAR BİOLOGİYA, həyatın əsas xassələrini və təzahürlərini molekulyar səviyyədə araşdırır. Orqanizmlərin necə və nə dərəcədə böyüməsi və inkişafı, irsi məlumatların saxlanması və ötürülməsi, canlı hüceyrələrdə enerjinin çevrilməsi və ... ... Təsvirli Ensiklopedik Lüğət
Molekulyar biologiya- bioloji obyektləri və sistemləri molekulyar səviyyəyə yaxınlaşan, bəzi hallarda hətta bu həddə çatan səviyyədə öyrənməklə həyati fəaliyyət hadisələrinin təbiəti haqqında biliyi öz vəzifəsi kimi qarşıya qoyan elm. Bu işdə son məqsəd ...... Böyük Sovet Ensiklopediyası
MOLEKULYAR BİOLOGİYA- hüceyrəsiz strukturlarda (ribosomlar və s.), viruslarda, həmçinin hüceyrələrdə makromolekullar (hl. obr. zülallar və nuklein turşusu) səviyyəsində həyat hadisələrini öyrənir. M.-nin məqsədi. ...... əsasında bu makromolekulların rolu və fəaliyyət mexanizminin qurulması. Kimya ensiklopediyası
molekulyar biologiya- həyatın əsas xassələrini və təzahürlərini molekulyar səviyyədə araşdırır. Orqanizmlərin böyüməsi və inkişafı, irsi məlumatların saxlanması və ötürülməsi, canlı hüceyrələrdə enerjinin çevrilməsi və digər hadisələrin necə və nə dərəcədə olduğunu öyrənir ... ... ensiklopedik lüğət
Nuklein turşularının və zülalların biosintezinin tədqiqində əldə edilən nailiyyətlər tibbdə, kənd təsərrüfatında və bir sıra başqa sənaye sahələrində böyük tətbiqi əhəmiyyət kəsb edən bir sıra metodların yaradılmasına səbəb olmuşdur.
Genetik kod və irsi məlumatların saxlanması və həyata keçirilməsinin əsas prinsipləri öyrənildikdən sonra genlərlə manipulyasiya edə, onları təcrid edə və dəyişdirə bilən üsullar olmadığından molekulyar biologiyanın inkişafı dalana dirəndi. Bu üsulların yaranması 1970-1980-ci illərdə baş verdi. Bu, bu gün də çiçəklənən bu elm sahəsinin inkişafına güclü təkan verdi. İlk növbədə, bu üsullar fərdi genlərin istehsalına və onların digər orqanizmlərin hüceyrələrinə daxil edilməsinə (molekulyar klonlaşdırma və transgenez, PCR), həmçinin genlərdə nukleotidlərin ardıcıllığının təyin edilməsi üsullarına (DNT və RNT ardıcıllığının təyin edilməsi) aiddir. Bu üsullar aşağıda daha ətraflı müzakirə olunacaq. Biz ən sadə əsas üsul olan elektroforezdən başlayacağıq, sonra isə daha təkmil üsullara keçəcəyik.
İstənilən molekulları təcrid etmək və nəticələri təhlil etmək üçün demək olar ki, bütün digər üsullarla birlikdə istifadə edilən əsas DNT texnikasıdır. DNT fraqmentlərini uzunluğa görə ayırmaq üçün gel elektroforez üsulundan istifadə olunur. DNT bir turşudur, onun molekullarında fosfor turşusu qalıqları var, onlar protonu parçalayır və mənfi yük alır (şəkil 1).
Buna görə də, elektrik sahəsində DNT molekulları anoda - müsbət yüklü elektroda keçir. Bu, yükdaşıyıcı ionları ehtiva edən elektrolit məhlulunda baş verir ki, bu məhlul cərəyan keçirsin. Parçaları ayırmaq üçün sıx bir polimer gel (agaroz və ya poliakrilamid) istifadə olunur. DNT molekulları ona "dolaşdıqca" daha çox, bir o qədər uzun olur və buna görə də ən uzun molekullar ən yavaş, ən qısası isə ən sürətli hərəkət edir (Şəkil 2). Elektroforezdən əvvəl və ya sonra gel DNT ilə bağlanan və ultrabənövşəyi işıqda flüoresan olan boyalarla işlənir və geldə lentlərin nümunəsi alınır (bax. Şəkil 3). Nümunənin DNT fraqmentlərinin uzunluqlarını müəyyən etmək üçün onlar markerlə - eyni gel üzərində paralel olaraq tətbiq olunan standart uzunluqlu fraqmentlər dəsti ilə müqayisə edilir (şəkil 4).
DNT ilə işləmək üçün ən vacib vasitələr canlı hüceyrələrdə DNT-ni çevirən fermentlərdir: DNT polimerazaları, DNT liqazaları və məhdudlaşdırıcı endonükleazlar və ya məhdudlaşdırıcı fermentlər. DNT polimeraza test borusunda DNT-nin çoxalmasına imkan verən DNT-nin matris sintezini həyata keçirir. DNT ligazaları DNT molekullarını birləşdirin və ya onlarda boşluqları düzəldin. Məhdudiyyətli endonükleazlar, və ya məhdudlaşdırıcı fermentlər, DNT molekullarını ciddi şəkildə müəyyən edilmiş ardıcıllıqla kəsin ki, bu da DNT-nin ümumi kütləsindən fərdi fraqmentləri kəsməyə imkan verir. Bu fraqmentlər bəzi hallarda ayrı genləri ehtiva edə bilər.
Məhdudiyyət endonükleazları tərəfindən tanınan ardıcıllıqlar simmetrikdir və fasilələr belə bir ardıcıllığın ortasında və ya yerdəyişmə ilə (hər iki DNT zəncirində eyni yerdə) baş verə bilər. Müxtəlif növ məhdudlaşdırıcı fermentlərin fəaliyyət sxemi Şəkildə göstərilmişdir. 1. Birinci halda "küt" adlanan uclar, ikincidə isə "yapışqan" uçlar alınır. Dibinin "yapışqan" ucları vəziyyətində, zəncir digərindən daha qısa olur; meydana gələn hər iki ucunda eyni olan simmetrik bir ardıcıllıqla tək telli bir hissə meydana gəlir.
Hər hansı bir DNT müəyyən bir məhdudlaşdırıcı fermentlə parçalandıqda terminal ardıcıllıqları eyni olacaq və tamamlayıcı ardıcıllığa malik olduqları üçün yenidən əlaqələndirilə bilər. Onlar DNT liqazından istifadə edərək bir-birinə yapışdırıla və tək molekul əldə edə bilərlər. Beləliklə, iki fərqli DNT-nin fraqmentlərini birləşdirmək və sözdə əldə etmək mümkündür rekombinant DNT... Bu yanaşma fərdi genləri əldə etməyə və onları gendə kodlanmış zülal meydana gətirə bilən hüceyrələrə daxil etməyə imkan verən molekulyar klonlaşdırma metodunda istifadə olunur.
Molekulyar klonlama iki DNT molekulundan istifadə edir - maraq genini ehtiva edən bir əlavə və vektor- DNT daşıyıcı rolunu oynayır. Yeni, rekombinant DNT molekulunu əldə etmək üçün enzimlərdən istifadə edərək vektora "tikilir", sonra bu molekul ana hüceyrələrə daxil edilir və bu hüceyrələr qida mühitində koloniyalar əmələ gətirir. Koloniya bir hüceyrənin, yəni klonun nəslidir, koloniyada olan bütün hüceyrələr genetik olaraq eynidir və eyni rekombinant DNT-ni ehtiva edir. Buradan "molekulyar klonlaşdırma" termini, yəni bizi maraqlandıran DNT fraqmentini ehtiva edən hüceyrələrin klonunu əldə etmək. Bizi maraqlandıran inserti ehtiva edən koloniyalar əldə edildikdən sonra bu inserti müxtəlif üsullarla xarakterizə etmək, məsələn, onun dəqiq ardıcıllığını müəyyən etmək mümkündür. Hüceyrələr həmçinin funksional gen ehtiva edərsə, əlavə ilə kodlanmış zülal istehsal edə bilər.
Hüceyrələrə rekombinant molekul daxil edildikdə, bu hüceyrələrin genetik transformasiyası baş verir. Transformasiya- bir orqanizmin hüceyrəsi tərəfindən ətraf mühitdən sərbəst DNT molekulunun udulması və onun genomuna daxil olması prosesi, belə bir hüceyrədə DNT donor orqanizminə xas olan yeni irsi əlamətlərin meydana gəlməsinə səbəb olur. Məsələn, daxil edilmiş molekulda antibiotik ampisillinə qarşı müqavimət geni varsa, o zaman transformasiya olunmuş bakteriyalar onun iştirakı ilə çoxalacaq. Transformasiyadan əvvəl ampisilin onların ölümünə səbəb oldu, yəni transformasiya olunmuş hüceyrələrdə yeni bir əlamət meydana çıxır.
Bir vektor bir sıra xüsusiyyətlərə malik olmalıdır:
Birincisi, bu, asanlıqla idarə oluna bilən nisbətən kiçik bir DNT molekuludur.
İkincisi, DNT-nin hüceyrədə saxlanması və çoxalması üçün onun replikasiyasını təmin edən müəyyən ardıcıllıq (replikasiyanın mənşəyi və ya replikasiya mənşəyi) olmalıdır.
Üçüncüsü, tərkibində olmalıdır gen markeri, yalnız vektorun düşdüyü hüceyrələrin seçilməsini təmin edir. Adətən bunlar antibiotik müqavimət genləridir - sonra, bir antibiotikin iştirakı ilə vektoru olmayan bütün hüceyrələr ölür.
Gen klonlaması ən çox bakteriya hüceyrələrində aparılır, çünki onları yetişdirmək və tez çoxaltmaq asandır. Bir bakteriya hüceyrəsi adətən bir neçə milyon nukleotid cütü uzunluğunda bir böyük dairəvi DNT molekulunu ehtiva edir və bakteriyalar üçün lazım olan bütün genləri - bakterial xromosomu ehtiva edir. Bundan əlavə, bəzi bakteriyalarda kiçik (bir neçə min əsas cüt) dairəvi DNT adlanır plazmidlər(şək. 2). Onlar, əsas DNT kimi, DNT-nin replikasiya (ori) qabiliyyətini təmin edən bir sıra nukleotidləri ehtiva edirlər. Plazmidlər əsas (xromosom) DNT-dən asılı olmayaraq çoxalırlar, buna görə də hüceyrədə çoxlu sayda nüsxədə olurlar. Bu plazmidlərin bir çoxu plazmid daşıyan hüceyrələri normal hüceyrələrdən ayırmaq üçün antibiotiklərə qarşı müqavimət genlərini daşıyır. İki antibiotikə, məsələn, tetrasiklin və amisilinə müqavimət göstərən iki geni daşıyan plazmidlər daha çox istifadə olunur. Bakterial əsas xromosomun DNT-sindən azad olan bu cür plazmid DNT-lərini təcrid etmək üçün sadə üsullar mövcuddur.
Genlərin bir orqanizmdən digərinə köçürülməsinə deyilir transgenez və bu cür dəyişdirilmiş orqanizmlər - transgenik... Genləri mikroorqanizmlərin hüceyrələrinə köçürməklə, tibbin ehtiyacları üçün rekombinant zülal preparatları, xüsusən də immunitetin rədd edilməsinə səbəb olmayan insan zülalları - interferonlar, insulin və digər zülal hormonları, hüceyrə böyüməsi faktorları, həmçinin zülallar əldə edilir. vaksinlərin istehsalı. Daha mürəkkəb hallarda, zülalların modifikasiyası yalnız eukaryotik hüceyrələrdə düzgün getdikdə, transgen hüceyrə kulturalarından və ya transgen heyvanlardan, xüsusən də süddə zəruri zülalları ifraz edən mal-qaradan (ilk növbədə keçilər) istifadə olunur və ya zülallar onların qanından təcrid olunur. . Antikorlar, laxtalanma faktorları və digər zülallar belə alınır. Transgenez üsulu ilə herbisidlərə və zərərvericilərə davamlı və digər faydalı xüsusiyyətlərə malik olan məhsul bitkiləri alınır. Transgen mikroorqanizmlərin köməyi ilə onlar tullantı sularını təmizləyir və çirklənmə ilə mübarizə aparır, hətta nefti parçalaya bilən transgen mikroblar var. Bundan əlavə, transgen texnologiyaları elmi tədqiqatlarda əvəzolunmazdır - bu gün biologiyanın inkişafı modifikasiya və gen transferi üsullarından müntəzəm istifadə olmadan ağlasığmazdır.
molekulyar klonlama texnologiyası
Hər hansı bir orqanizmdən fərdi gen əldə etmək üçün bütün xromosom DNT-si ondan təcrid olunur və bir və ya iki məhdudlaşdırıcı fermentlə parçalanır. Fermentlər elə seçilir ki, onlar bizi maraqlandıran geni kəsməsinlər, lakin onun kənarları boyunca qırıqlar əmələ gətirsinlər və müqavimət genlərindən birində, məsələn, ampisillinə qarşı plazmid DNT-də 1 dəfə qırılsınlar.
Molekulyar klonlama prosesi aşağıdakı addımları əhatə edir:
Kəsmə və tikiş - insert və vektordan tək rekombinant molekulun qurulması.
Transformasiya rekombinant molekulun hüceyrələrə daxil edilməsidir.
Seçim - daxiletmə vektoru almış xanaların seçimi.
Plazmid DNT-si eyni məhdudlaşdırıcı fermentlərlə müalicə olunur və plazmidə 1 boşluq daxil edən belə bir məhdudlaşdırıcı ferment seçilərsə, o, xətti molekula çevrilir. Nəticədə, yaranan bütün DNT fraqmentlərinin ucları eyni yapışqan uclarla sona çatır. Temperatur aşağı salındıqda, bu uclar təsadüfi olaraq bağlanır və onlar DNT liqazı ilə bağlanır (bax. Şəkil 3).
Müxtəlif tərkibli dairəvi DNT-lərin qarışığı əldə edilir: onlardan bəziləri bakterial DNT ilə əlaqəli xromosom DNT-nin xüsusi DNT ardıcıllığını, digərləri - bir-birinə bağlanmış xromosom DNT fraqmentlərini, digərləri isə - azaldılmış dairəvi plazmid və ya onun dimerini ehtiva edəcəkdir (Şəkil 2). 4).
Sonra bu qarışıq həyata keçirilir genetik transformasiya plazmidləri olmayan bakteriyalar. Transformasiya- bir orqanizmin hüceyrəsi tərəfindən ətraf mühitdən sərbəst DNT molekulunun udulması və onun genomuna daxil olması prosesi, belə bir hüceyrədə DNT donor orqanizminə xas olan yeni irsi əlamətlərin meydana gəlməsinə səbəb olur. Hər hüceyrəyə yalnız bir plazmid daxil olub çoxala bilər. Belə hüceyrələr antibiotik tetrasiklin olan bərk qidalı mühitə yerləşdirilir. Plazmidi almamış hüceyrələr bu mühitdə inkişaf etməyəcək və plazmidi daşıyan hüceyrələr koloniyalar əmələ gətirir, onların hər birində yalnız bir hüceyrənin nəsilləri, yəni. koloniyadakı bütün hüceyrələr eyni plazmid daşıyır (bax. Şəkil 5).
Bundan sonra vəzifə yalnız vektorun daxil olduğu xanaları seçmək və onları yalnız vektoru daxil etmədən daşıyan və ya vektoru ümumiyyətlə daşımayan xanalardan fərqləndirməkdir. İstədiyiniz hüceyrələrin seçilməsi prosesi adlanır yetişdirmə... Bunun üçün istifadə edin seçici markerlər- vektorda adətən antibiotik müqavimət genləri, və seçici media tərkibində antibiotiklər və ya seleksiyanı təmin edən digər maddələr.
Bizim nümunəmizdə ampisillinin iştirakı ilə yetişdirilən koloniyalardan alınan hüceyrələr iki mühitə subkulturasiya olunur: birincisində ampisilin, ikincisində tetrasiklin var. Tərkibində yalnız plazmid olan koloniyalar hər iki mühitdə böyüyəcək, tetrasiklinli mühitdə plazmidlərə daxil edilmiş xromosom DNT-si olan koloniyalar isə böyüməyəcək (şək. 5). Onların arasından xüsusi üsullarla bizi maraqlandıran geni olanlar seçilir, kifayət qədər miqdarda yetişdirilir və plazmid DNT-si təcrid olunur. Ondan, rekombinant DNT əldə etmək üçün istifadə edilən eyni məhdudlaşdırıcı fermentlərdən istifadə edərək, maraq doğuran fərdi gen eksize edilir. Bu genin DNT-si nukleotidlərin ardıcıllığını təyin etmək, yeni xüsusiyyətlər əldə etmək üçün onu orqanizmə daxil etmək və ya istədiyiniz zülal sintez etmək üçün istifadə edilə bilər. Genləri təcrid etmək üçün bu üsul deyilir molekulyar klonlaşdırma.
Eukaryotik orqanizmlərin tədqiqatlarında marker gen kimi flüoresan zülallardan istifadə etmək çox rahatdır. İlk flüoresan zülalın geni, yaşıl floresan protein (GFP) meduza Aqeuorea victoria-dan təcrid olunmuş və müxtəlif model orqanizmlərə daxil edilmişdir (bax. Şəkil 6) 2008-ci ildə O. Şimomura, M. Çalfi və R. Tsien bu zülalın kəşfinə və istifadəsinə görə Nobel mükafatı almışlar.
Sonra digər flüoresan zülalların genləri təcrid olundu - qırmızı, mavi, sarı. İstənilən xüsusiyyətlərə malik zülallar istehsal etmək üçün bu genlər süni şəkildə dəyişdirilmişdir. Flüoresan zülalların müxtəlifliyi Şəkildə göstərilmişdir. 7, müxtəlif flüoresan zülallar üçün genləri ehtiva edən bakteriya ilə Petri qabını göstərir.
flüoresan zülalların tətbiqi
Floresan zülal geni hər hansı digər zülalın geni ilə bağlana bilər, sonra tərcümə zamanı tək bir zülal əmələ gələcək - translyasiya ilə birləşən protein və ya birləşmə(füzyon proteini) floresan edir. Beləliklə, məsələn, hüceyrədə maraq doğuran hər hansı zülalların lokalizasiyasını (yerini), onların hərəkətini öyrənmək mümkündür. Floresan zülallarını yalnız müəyyən növ hüceyrələrdə ifadə etməklə, çoxhüceyrəli orqanizmdə bu tip hüceyrələri qeyd etmək mümkündür (bax. Şəkil 8 - siçan beyni, fərdi neyronların flüoresan genlərinin müəyyən birləşməsinə görə müxtəlif rənglərə malik olduğu. zülallar). Floresan zülallar müasir molekulyar biologiyada əvəzsiz vasitədir.
Gen əldə etməyin başqa bir üsulu deyilir polimeraza zəncirvari reaksiya (PCR)... DNT polimerazalarının DNT replikasiyası zamanı hüceyrələrdə baş verdiyi kimi tamamlayıcı zəncir boyunca DNT-nin ikinci zəncirini tamamlamaq qabiliyyətinə əsaslanır.
Bu üsulda replikasiyanın mənşəyi adlı iki kiçik DNT parçası müəyyən edilir toxum, və ya primerlər... Bu primerlər iki DNT zəncirində maraq doğuran genin uclarını tamamlayır. Birincisi, genin təcrid edilməli olduğu xromosom DNT-si toxumlarla qarışdırılır və 99 ° C-ə qədər qızdırılır. Bu, hidrogen bağlarının qırılmasına və DNT zəncirlərinin ayrılmasına səbəb olur. Bundan sonra temperatur 50-70 ° C-ə endirilir (toxumların uzunluğundan və ardıcıllığından asılı olaraq). Bu şəraitdə primerlər xromosom DNT-nin tamamlayıcı bölgələrinə yapışaraq, müntəzəm ikiqat sarmal əmələ gətirir (bax. Şəkil 9). Bundan sonra DNT sintezi və DNT polimeraz üçün lazım olan bütün dörd nukleotidin qarışığı əlavə edilir. Ferment, primerlərin bağlandığı yerdən ikiqat zəncirli DNT quraraq primerləri uzadır, yəni. genin uclarından tək zəncirli xromosom molekulunun sonuna qədər. 
Qarışıq indi yenidən qızdırılırsa, xromosom və yeni sintez edilmiş zəncirlər dağılacaq. Soyuduqdan sonra onlar yenidən böyük miqdarda alınan toxumlarla birləşdiriləcək (bax. Şəkil 10).
Yeni sintez edilmiş zəncirlərdə, DNT zəncirləri antiparalel olduğundan, ilk sintezin başladığı ucluğa deyil, əks ucuna bağlanacaqlar. Buna görə də, sintezin ikinci dövründə belə zəncirlərdə yalnız genə uyğun gələn ardıcıllıq tamamlanacaq (bax. Şəkil 11).
Bu üsulda termofilik bakteriyalardan DNT polimerazadan istifadə edilir, qaynamağa tab gətirə bilir və 70-80 ° C temperaturda işləyir, onu hər dəfə əlavə etmək lazım deyil, ancaq təcrübənin əvvəlində əlavə etmək kifayətdir. Eyni ardıcıllıqla isitmə və soyutma prosedurlarını təkrarlayaraq, hər bir dövrədə vurulan toxumlarla hər iki ucunda məhdud olan ardıcıllıqların sayını ikiqat artıra bilərik (bax. Şəkil 12).
Təxminən 25 belə sikldən sonra genin surətinin sayı milyon dəfədən çox artacaq. Belə miqdarları sınaq borusuna daxil edilən xromosom DNT-dən asanlıqla ayırmaq və müxtəlif məqsədlər üçün istifadə etmək olar.
Digər mühüm nailiyyət DNT-də nukleotidlərin ardıcıllığını təyin etmək üsullarının işlənib hazırlanmasıdır - DNT ardıcıllığı(ingilis dilindən - ardıcıllıq). Bunun üçün təsvir olunan üsullardan biri ilə başqa DNT-dən təmiz genlər əldə etmək lazımdır. Sonra DNT zəncirləri qızdırılaraq ayrılır və onlara radioaktiv fosfor və ya flüoresan etiketi olan primer əlavə edilir. Diqqət yetirin ki, bir toxum bir ipi tamamlayır. Sonra DNT polimeraza və 4 nukleotidin qarışığı əlavə edilir. Belə bir qarışıq 4 hissəyə bölünür və hər birinə nukleotidlərdən biri əlavə edilir, dezoksiribozun üçüncü atomunda hidroksil qrupu olmasın deyə dəyişdirilir. Əgər belə bir nukleotid sintez edilmiş DNT zəncirinə daxil olarsa, onda onun uzanması davam edə bilməyəcək, çünki polimerazın növbəti nukleotidi birləşdirmək üçün yeri olmayacaq. Buna görə də, belə bir nukleotidin daxil edilməsindən sonra DNT sintezi dayandırılır. Dideoksinukleotidlər adlanan belə nukleotidlərin adi olanlardan xeyli az hissəsi əlavə olunur, buna görə də zəncirin kəsilməsi yalnız bəzən və hər zəncirdə müxtəlif yerlərdə baş verir. Nəticə, hər birinin sonunda eyni nukleotid olan müxtəlif uzunluqlu zəncirlərin qarışığıdır. Beləliklə, zəncirin uzunluğu tədqiq olunan ardıcıllıqdakı nukleotid sayına uyğun gəlir, məsələn, adenil dideoksinukleotidimiz varsa və nəticədə zəncirlər 2, 7 və 12 nukleotid uzunluğunda idisə, ikincidə gendə adenin var idi. yeddinci və on ikinci mövqelər. Nəticədə zəncirlərin qarışığı elektroforezdən istifadə etməklə ölçülərinə görə asanlıqla ayrıla bilər və sintez edilmiş zəncirlər rentgen filmində radioaktivliklə müəyyən edilə bilər (bax. Şəkil 10).
Fiqurun aşağı hissəsində göstərilən, radio avtoqrafı adlanan şəkil çıxır. Onun boyunca aşağıdan yuxarıya doğru hərəkət edərək hər zonanın sütunlarının üstündəki məktubu oxuyaraq avtoqrafın sağındakı şəkildə göstərilən nukleotid ardıcıllığını alırıq. Məlum oldu ki, sintez təkcə dideoksinukleotidlər tərəfindən deyil, həm də şəkərin üçüncü mövqeyinə bəzi kimyəvi qrupun, məsələn, flüoresan boyanın bağlandığı nukleotidlər tərəfindən dayandırılır. Əgər hər bir nukleotid özünəməxsus boya ilə işarələnmişsə, onda sintez edilmiş zəncirlərin ayrılması zamanı alınan zonalar fərqli işıqla parlayacaqdır. Bu, bütün nukleotidlər üçün eyni vaxtda bir sınaq borusunda reaksiya aparmağa və alınan zəncirləri uzunluğa bölmək, nukleotidləri rəngə görə müəyyən etməyə imkan verir (bax. Şəkil 11).
Belə üsullar təkcə ayrı-ayrı genlərin ardıcıllığını müəyyən etməyə deyil, həm də bütün genomları oxumağa imkan verirdi. İndi genlərdəki nukleotidlərin ardıcıllığını təyin etmək üçün daha sürətli üsullar hazırlanmışdır. Əgər cüt insan genomu böyük beynəlxalq konsorsium tərəfindən birinci verilmiş üsulla 12 ildə, ikincisi, ikincidən istifadə etməklə, üç il ərzində deşifrə edilibsə, indi bunu bir ay ərzində etmək olar. Bu, bir insanın bir çox xəstəliyə meylini proqnozlaşdırmağa və onlardan qaçınmaq üçün əvvəlcədən tədbirlər görməyə imkan verir.
