Molecular kev tshuaj ntsuam genetic txoj kev

Mus tshawb thiab txheeb xyuas variants nyob rau hauv DNA qauv siv molecular caj txoj kev. Rau txhua DNA cheeb tsam, uas txog qhov no cheeb tsam ntawm lub chromosome, noob los yog allele, txoj kev txawv. Lwm txhua molecular caj txoj kev muaj ib co los yog lwm yam manipulation ntawm RNA thiab DNA. Tag nrho cov kev yog yus muaj los ntawm ib tug enormous complexity, tsis muaj kuaj tej yam kev mob yuav tsis tau nqa tawm, thiab cov neeg ua hauj lwm yuav tsum tau heev tsim nyog. Qhov no ua hauj lwm yog nqa tawm nyob rau hauv ob peb ua sawv.

theem

Ua ntej, RNA los yog DNA kuaj yuav tsum tau ua. Ntawm no, ib tug molecular caj txoj kev yuav tau mus thov kom zoo yam khoom: ib tug nco ntawm cov ntshav, leukocytes, fibroblasts kab lis kev cai, mucosa (scraped), txawm lub hauv paus plaub hau, - DNA yuav muab tau los ntawm tej qauv. Nws yog tsim rau siv tej molecular caj txoj kev thiab lawv cov ntau yam kev xaiv thiab tau ntev cais DNA yog muab khov. Qhov thib ob theem yog nplooj siab mus rau tsub zuj zuj ntawm cov kev kawm thooj (amplification) ntawm DNA, raws li nws yuav pab kom cov polymerase chain reaction nyob rau hauv vitro (nyob rau hauv vitro tsis muaj kev koom tes ntawm nyob kab mob). Raws li ib tug tshwm sim, lub xaiv DNA fragment multiplies los ntawm no saw tshuaj tiv thaiv, thiab tus nqi ntawm cov DNA qab cia lab ntawm cov sij hawm.

Qhov thib peb kauj ruam nyob rau hauv lub molecular kev tshuaj ntsuam genetic txoj kev yog lam xav Coob DNA txwv (qhov no fragmentation, tearing los yog tej). Txwv ua los ntawm electrophoresis rau ib tug polyacrylamide los yog agarose gel. Qhov no molecular-caj txoj kev kawm DNA fragment tso cai txhua leej txhua tus mus coj ib tug tej yam txoj hauj lwm nyob rau hauv lub gel. Tom qab ntawd, lub gel yog kho nrog ethidium bromide, muaj peev xwm ntawm losis tswvyim dabtsi rau DNA, lub irradiation nrog ultraviolet teeb, ces nws yog tau mus soj ntsuam luminescence feem. Molecular caj diagnostic txoj kev yog varied thiab heev heev, tab sis thawj ob kauj ruam cov kev ua txhua. Tab sis nyob rau hauv thiaj li yuav paub DNA tawg tsam, lub gel yuav dawb lias, thiab ntau lwm yam uas twb muaj lawm txoj kev.

hom

Qhov tseem ncaj thiab ntau txoj kev rau tebchaws mycobacteria yuav muaj xws li cov saum toj no molecular caj DNA kev kawm txujci. Nws essence yog tias, nyob rau hauv thiaj li yuav paub lub scan saw khoom ntawm tej tawg tsam ntawm DNA ntawm pathogens. Molecular caj diagnostic hom kev kawm tsis tau muaj ib tug ntau npaum txoj kev uas yuav paub txog tej kab mob raws li tus kab mob ntsws. Siv cov polymerase chain reaction (PCR), koj yuav nco ntsoov hais tias tus thawj DNA yuav nce tus naj npawb ntawm cov ntawv luam nyob rau hauv ib tug lab lub sij hawm, uas yog, yuav muaj amplification, thiab nws yuav tso saib qhov kev tshwm sim. Lub rhiab heev theem siab heev - ntau tshaj cuaj caum-tsib feem pua, uas yog lub ntsiab kom zoo dua ntawm no txoj kev.

Tus so ntawm lub molecular-caj txoj kev ntawm kev tshawb fawb nyob rau hauv cov hauj lwm zoo ntawm tawm los ntau cov ntawv luam cia ob npaug, txij thaum nyob rau rooj plaub no tus drafting qauv qhia tau hais tias ib tug kev oligonucleotide ib theem zuj zus nce mus rau ib puas thiab rau lub sij hawm. Txawm lub kab lis kev cai mob ntawm tuberculosis ntawm lub pa system ho txo nws rhiab heev. Qhov no yog vim li cas niaj hnub cov tshuaj yog raws li nyob rau hauv molecular caj txoj kev mob ntawm tuberculosis. Ib tug piav txoj kev yog zoo tshwj xeeb tshaj yog thaum uas soj ntsuam nrog pathogens ntawm siab antigenic variability, txiav txim siab tias lwm txoj kev yog ntau npaum li cas yooj yim - yuav tsum tau tshwj xeeb as xov xwm thiab tu lub sij hawm ntev. Biochemical thiab molecular caj txoj kev tsim sib txawv heev ua rau ntawm kev soj ntsuam.

mob ntawm tuberculosis

Marshall PCR mob ntawm tuberculosis feem ntau siv cov DNA sequences uas yog hais rau tag nrho cov plaub hom ntawm tus kab mob. Mus cuag lub hom phiaj no feem ntau siv primers uas ntes ib theem zuj zus YOG ntsiab (YOG-986, YOG-6110), raws li cov ntsiab tuab heev khiav hom Mycobacterium tuberculosis thiab yeej ib txwm tam sim no ntau yam luam nyob rau hauv lub genome. Tsis tas li ntawd DNA extraction yuav nqa tawm los ntawm ntshiab haiv neeg thiab soj ntsuam (hnoos qeev ntawm cov neeg mob) los ntawm lwm yam haum txoj kev. Piv txwv li, muaj Boom txoj kev nyob qhov twg lub lysis tsis yog siv raws li nyob rau hauv lub guanidine thiocyanate thiab silica li cov cab kuj DNA. Tus xov tooj ntawm cov neeg mob uas txawv cov neeg pluag bacteriological ua txhua txhua xyoo, thiab yog li ntawd nyob rau hauv kev soj ntsuam xyaum tau tsim muaj ib tug kiag li qib sib txawv ntawm koom haum: molecular-caj txoj kev kawm DNA tau tau ua si ib tug loj luag hauj lwm nyob rau hauv lub mob.

Txawm li cas los, peb yuav tsum lees hais tias nws tsis yog tsis muaj drawbacks. Lub PCR yog cov siv ntawm feem ntau theem ib lossis loj tus naj npawb ntawm cuav-zoo tau, thiab yog vim li cas tsis yog tsuas yog kev uas tsis, tab sis kuj cov yam ntxwv ntawm txoj kev nws tus kheej. Nyob rau hauv tas li ntawd, siv tus qauv no ntawm mob los mus txiav txim lub nqi ntawm mycobacteria, uas tau raug qhia, nws tsuas yog tsis yooj yim sua. Tab sis qhov no disadvantage tsis yog lub tseem ceeb tshaj plaws. Molecular caj txoj kev PCR diagnostics entail txoj kev pheej hmoo ntawm kis ntawm mycobacterial DNA. Certification yuav tsum rau no yog vim li cas uas rau PCR lub chaw soj nstuam tsim heev dua lwm yam nyuaj, lawv yuav tsum tau peb cais thaj chaw. PCR technology yog niaj hnub thiab heev, nws yuav tsum siv cov khoom uas tsimnyog siv thiab high-kawm neeg.

bacterioscopy

Thaum tus mob tshwm sim ntawm kev tsom xam yuav tsum tau muab piv nrog rau lwm cov ntaub ntawv: kev soj ntsuam kev xeem, radiography, smear microscopy, qoob loo thiab txawm lo lus teb rau ib tug txog kev kho tseem ceeb heev. Nyob rau hauv no series, cov PCR kev tshawb fawb no tsuas yog ib lub Cheebtsam. Ntes lub pathogen nyob rau hauv thaum ntxov mob yuav ua tau qhov nyuaj thiab quickest txoj kev - bacteriological.

Muaj yog siv ib lub teeb tshuab kuaj kab mob (coloring Ziehl-Neelsen) thiab fluorescent (coloring fluorochromes). Qhov kom zoo dua yog ceev smear cov kev tshwm sim. Tab sis nws drawback yog rightly suav hais tias yog tsawg muaj peev xwm vim tsis muaj rhiab heev. Txawm li cas los, qhov no txoj kev yog muab LEEJ TWG pom zoo raws li qhov feem ntau yig thiab hauv av mus ntes tuberculosis cov neeg mob. Nov ntawm mycobacteria bacteriological txoj kev muaj twv ua ntej tus nqi thiab kwv yees li quantitatively kab mob feem. Ntau npaum li cas ntseeg tau kam nrog nws molecular kev tshuaj ntsuam genetic txoj kev tuberculosis.

kuaj

Zoo nrhiav kom tau ntawm mycobacteria paub txog kev coj noj coj. Sowing pathological cov ntaub ntawv uas nws yog los mus rau hauv lub qe nruab nrab: Mordovsky, Finn II, lj, thiab cov zoo li. Benchmarks ntawm kuj mycobacteria tshuaj thiab indirect pov thawj ntawm cov hauj lwm zoo ntawm ib tug xov tooj ntawm mycobacteria thiab lawv zos nyob rau hauv vitro, yog hais tias tus ntawv thov txoj kev ntawm kev tshawb fawb kab lis kev cai. Yuav kom nce lub feem pua ntawm cov kev rho tawm ntawm mycobacteria kuj ntawm pathological cov ntaub ntawv uas yog muaj nyob rau ntau yam kev kawm.

Lub rooj sib tham cov kev xav tau ntawm heev heev lis kev cai, yav xws li nyiaj pab thiab haus dej. Siv nyob rau hauv no system thiab caw kaw lus metering hom VANTES txoj kev loj hlob. Cov qoob loo yuav tsum tau muaj nyob rau hauv ncu tus kab mob rau txog rau xya yim lub lis piam. By lub sij hawm no cov qoob loo nrog cov tsis muaj txoj kev loj hlob muaj peev xwm yuav pom tau tias tsis zoo. Qhov zoo tshaj txoj kev uas yuav ntes Mycobacterium tuberculosis xav lom kuaj: diagnostic khoom kis guinea pigs, uas yog cov tsis tshua raug rau TB.

Ib txhia cov nuj nqis

Nthuav teb ntawm txoj kev tshawb, uas yog qhib los PCR diagnostics yog mus kawm M. tuberculosis - latent kab mob. Cov niaj hnub tswvyim ntawm tus kab mob TB kab mob yuav qhia tau tias tawm ntawm ib puas tus tib neeg uas twb nyob rau hauv kev sib cuag nrog M. tuberculosis, cuaj caum-tej zaum yuav zoo yuav kis tus kab mob, tab sis tsuas kaum ntawm lawv yog cov active kab mob no yog raug tsim. Lwm tus muaj tej tus kab mob TB kev tiv thaiv, thiab vim hais tias cuaj caum feem pua ntawm cov neeg tau tus kab mob tseem latent. Ntes ib tug qauv nws tau pab ib tug molecular caj txoj kev.

Geneticists hais tias tsib caug-tsib ib xees ntawm cov neeg uas nws cov qoob loo pathological cov ntaub ntawv uas twb tsis zoo, thiab yim caum feem pua ntawm cov neeg raug tus kab mob M. tuberculosis, tab sis ntws uas tsis muaj radiographic ces ntawm tus kab mob, PCR zoo cov lus teb tau txais. Nws yog ib tug kev tshuaj ntsuam genetic diagnostic txoj kev pab kom paub tias cov neeg mob uas yuav muaj los ntawm PCR kev tshawb fawb, nrog rau kev soj ntsuam ntawm lawv cov analyses (microscopy thiab kab lis kev cai) twb tsis zoo, thiab subclinical kab mob M. tuberculosis yog tam sim no.

niaj hnub cov kev tshawb fawb

Lavxias teb sab Federation thiab bacteriological lub chaw soj nstuam siv ib tug ceev txoj kev tsis ntau: nitrate reductase kev ua ntawm mycobacteria soj ntsuam los ntawm Griess reagent. Anti-TB chaw zov me nyuam siv yog ib txoj kev uas tso cai rau los mus txiav txim cov tshuaj kuj. Qhov no yub nyob rau hauv cov kua tawm, nyob qhov twg cia li radiometric thiab fluorescent accounting system txoj kev loj hlob ntawm mycobacteria. Xws li ib tug tsom xam yog ua sai sai - txog li ob lub lis piam.

Tam sim no, txoj kev tshiab no yog tsim: tshuaj kuj ntawm mycobacteria yog ntsuas ntawm lub genotype theem. Txoj kev tshawb no ntawm lub molecular mechanisms kuj noob thiab qhia tau hais tias cov muaj nyob rau hauv mycobacteria. Cov noob yog txuam nrog tsis kam mus tej yam tshuaj. Piv txwv li, kasA noob, inhA, katG resistant rau Isoniazid, rpoB noob - rifampicin 16Sp RNA noob thiab rpsL - streptomycin, emb1 - mus ethambutol, gyrA - ib tug fluoroquinolone thiab thiaj li nyob.

change

Cov niaj hnub mob ho nce lub molecular-caj theem txoj kev kawm DNA thiab tso cai rau nqa tawm loj-scale kev tshawb fawb ntawm change nyob rau hauv tag nrho lawv spectrum. Tam sim no peb paub tias feem ntau hloov mus nyob rau hauv lub 516, 526 thiab 531 codons lub rpoB noob, thiab nrhiav cov kuj mus rau ntau yam tshuaj. Muaj yog ib tug tag nrho ntau yam ntawm txoj kev rau cov typing ntawm mycobacteria siv tsis tau tsuas yog kev cai - biochemical, lom thiab kev cai, tab sis kuj tau lug siv niaj hnub molecular caj hom kev kawm. Twb muaj txaus thiab muab qhov tseeb mob txoj kev rau nrhiav kom tau ntawm monogenic kab mob. Lawv yog raws li nyob rau hauv DNA kev tshawb fawb nyob rau hauv lub caij nyoog thaj tsam ntawm ib tug noob. Qhov no yog feem ntau yog ib tug complex txheej txheem, lub sij hawm siv thiab kim, tab sis lub cov ntaub ntawv uas yog muab los ntawm molecular caj tsom xam, yog ntau npaum li cas muaj tseeb thiab tuav dua cov ntaub ntawv ntawm tag nrho cov lwm yam analyses.

Nws tau ntev tau paub hais tias cov DNA tsis hloov mus rau qhov tag nrho lub neej ntawm tus kab mob hais tias nws yog nyob rau hauv tej nucleated hlwb odnakova, thiab qhov no yuav ua rau nws tau noj lub tsom xam ntawm kiag li txhua lub hlwb ntawm lub cev, ntawm tej theem ntawm ontogeny. Lub puas noob yuav raug kuaj ua ntej cov tsos ntawm cov thawj tsos mob mus rau tag nrho-scale soj ntsuam kab mob, raws li tau zoo raws li nyob rau hauv kev noj qab nyob heterozygous neeg, tab sis muaj ib tug hloov nyob rau hauv lub noob. Molecular caj raws roj ntsha kab mob diagnostic txoj kev tso cai rau mus qhia nws (direct mus kom ze, DNA-diagnostics), raws li zoo raws li rau kev tsom xam cov segregation ntawm tus kab mob nyob rau hauv lub tsev neeg nrog marker loci DNA (genetic polymorphisms), uas yog zoo txuas nrog ib tug puas noob (ie, lub indirect mus kom ze ntawm DNA-diagnostics). Ncaj qha los yog kov - tej DNA diagnostics yog raws li nyob rau hauv txoj kev ntawm paub ib tug ncaj qha txhais feem ntawm tus tib neeg DNA.

ncaj txoj kev

Direct txoj kev DNA mob yog thaum lub culprit noob roj ntsha kab mob no yog lub npe hu, raws li paub zoo tias, thiab hom ntawm nws change. Piv txwv li, ib tug haum ncaj txoj kev nyob rau hauv ib tug xov tooj ntawm cov kab mob. Qhov no Huntington tus chorea (extension CTG-repeats), phenylketonuria (R408W), cystic fibrosis (delF508, loj change) thiab cov zoo li. Lub ntsiab kom zoo dua ntawm qhov ncaj txoj kev yog ib tug tawg ntho-muaj diagnostic neeg, thiab muaj yog tsis muaj yuav tsum tau mus ua ib tug DNA tsom xam ntawm tus so ntawm lub tsev neeg. Yog hais tias ib tug kev hloov nyob rau hauv lub sib nug xov noob nyob, nws pub raws nraim pom zoo ib tug mob ntawm caj, genotype kev txiav txim rau tus so ntawm lub burdened tsev neeg.

Lwm zoo dua ntawm ncaj qha mob yog pom tias yuav taw ib tug heterozygous cab kuj phem change los ntawm cov txheeb ze thiab cov niam txiv uas tuag los ntawm tus kab mob no. Qhov no yog tshwj xeeb tshaj yog muaj tseeb rau cov kab mob autosomal recessive. Tsis zoo ntawm cov ncaj txoj kev kuj muaj. Yog koj xav thov lawv, koj yuav tsum paub raws nraim localize qhov txawv txav noob, exon-intron qauv ntawm nws cov spectrum thiab nws change. Tsis yog txhua txhua monogenic kab mob hnub no tau txais tej ntaub ntawv. Informativeness ncaj txoj kev tsis tau yuav tau ua kom tiav, vim hais tias ib tug thiab tib yam noob tej zaum yuav muaj ib tug loj tus naj npawb ntawm pathological hloov uas ua rau txoj kev loj hlob ntawm roj ntsha kab mob.

indirect txoj kev

Indirect txoj kev nyob rau hauv DNA diagnostics yog siv rau tag nrho cov, nyob rau hauv lwm tus neeg mob, yog hais tias tus puas noob yog tsis tau, tab sis tsuas chromosomally, los yog yog hais tias tus kab mob tsis tau muab cov kev tshwm sim (nws tshwm sim, yog hais tias tus noob complex molecular lub koom haum los yog ib tug loj raws li, yog hais tias muaj yog ib tug ntau pathological change). Indirect txoj kev ua segregation tsom xam ntawm polymorphic npiv zas nyob rau hauv allelic tsev neeg. Npiv zas pom nyob rau hauv tib chromosomal cheeb tsam los yog locus yog zoo txuas rau tus kab mob thiab sawv cev rau tua tej yaam tawm los yog insertions, taw tes hloov, repeats, thiab lawv polymorphism yog vim txawv npaum li cas ntawm lub hlwb nyob rau hauv lub thaiv.

Feem ntau cov yooj yim rau indirect mob xam tau tias yog microsatellite thiab minisatellite polymorphisms, uas yog dav faib nyob rau hauv tus tib neeg lub genome. lawv tus nqi qhia nyob rau hauv high ntaub ntawv ntsiab lus, Yog hais tias kev puas tsuaj rau lub caj deb nruab nrab ntawm cov marker thiab lub noob yog tsis loj heev. Nyob rau hauv lub caij nyoog kawg no cov ntaub ntawv, cov kwv yees cov neeg yog txiav txim mus rau ib tug loj raws li lub zaus ntawm recombination ntawm lub polymorphic marker thiab kev puas tsuaj. Indirect diagnostic txoj kev qhia yuav tsum tau ua ntej kauj ruam ntawm allele frequencies ntawm lub analyzed pejxeem txoj kev tshawb no ntawm cov neeg mob thiab nqa ntawm change, ntxiv rau qhov tseem ceeb ntawm kev txiav txim tshwm sim ntawm recombination ntawm nonequilibrium thiab adhesion npiv zas thiab mutant alleles.

lwm txoj kev

Luv feem ntawm RNA los yog DNA, raws li zoo raws li ib lub noob visualized nyob rau hauv me me kev tshawb no yuav tsis tau, yog li ntawd, kom paub tias change xav tau los ntawm molecular genetic mob. Muaj yog ib tug "Tib neeg Genome Project", raws li zoo li lwm yam kev kho nyob rau hauv molecular noob caj noob ces zoo heev txhab tau qhov mob ntawm roj ntsha kab mob - ob qho tag nrho ua ntej thiab postnatal. Cov kev muaj peev xwm muab kom tau thaum ntxov thiab ua ib tug twv ua ntej poly- thiab monogenic cov kab mob, uas nws debut yuav siv sij hawm qhov chaw nyob rau hauv adulthood. Tu siab, vim kev muaj peev xwm ntawm molecular genetic kev tshawb fawb no tej zaum kuj tshaj qhov kev zoo kev txwv uas teev nyob rau hauv relation mus qub txeeg qub teg, tshwj xeeb tshaj yog thaum tus mob yog nyob rau hauv kev ua hluas thiab menyuam yaus.

Ntxwv thiab txog zauv chromosomal txawv txav yog cov feem ntau ua rau ntawm tus kab mob thiab mob cancer, thiab ntau malformations. Chromosomal aberrations yuav tsum tau tias, uas yog ib qho tseem ceeb rau tsev neeg tawm tswv yim - mus ntsuam xyuas cov forecast, nrog rau me nyuam uas muaj feem yuav rau yav tom ntej me nyuam. Chromosome tsom xam yog "kub txheej txheem" kev tshuaj ntsuam genetic mob, tiam sis nws yog xwb. Tsuas yog txoj kev ntawm molecular caj tsom xam yuav tau ua ntau tshaj, vim hais tias muaj siv cloning technology raws li fluorescent ntawv muaj peev xwm ntawm lawv cov qib high rhiab heev kom paub tias kev hloov maj mam chromosomal kev hloov uas yog tsis yooj yim sua mus ntes classical cytogenetic kev tshawb fawb. Cov hom kev kawm nce expanding peb diagnostic tuition, thaum nais maum kuaj, cov me nyuam uas muaj kev xiam oob qhab, hlwb ruamqauj, muaj ntau yam lwm yam raws roj ntsha cov kab mob.

tshawb pom

Nws yog ib qho tseem ceeb heev rau tib neeg yog cov noob qauv thiab muaj nuj nqi ntawm kev txawj ntse, hom variability, muaj peev xwm mus ntes raws roj ntsha cov kab mob uas tshwm sim nyob rau hauv kev twb kev txuas nrog cov kev loj hlob ntawm molecular noob caj noob ces. nws txoj kev muaj aimed ntawm txoj kev tshawb no ntawm cov DNA molecule - thiab thaum nws yog dab tsi, thiab thaum twg nws yog puas ntsoog. Kev npaj ntawm deoxyribonucleic acid sequences ntawm nucleotides (DNA) extends nyob rau hauv theem ntawm kev tau txais kuaj kom paub tias ib tug neeg tawg tsam. Rho tawm ntawm genomic DNA los ntawm lub hlwb, kev txwv (tearing), amplification (cloning), electrophoresis ntawm cov tawg tsam (nkauj nraug lawv hluav taws xob xwb thiab molecular yuag los ntawm agarose gel). Qhia txog tej thooj nyob rau ntawm qhov chaw ntawm ib tug discrete stripe.

Ces tau mus rau hauv txoj cai tshwj xeeb cov ntxaij lim dej, los ntawm kev uas kis tau txhua fragment hybridization nrog cloned DNA tawg tsam los yog hluavtaws tej probes yog ib tug tswj, uas yuav tsum tau sib npaug zos rau txhua qhov kev xeem qauv. Yog hais tias koj hloov rau txoj hauj lwm los yog ntev piv nrog rau kev sojntsuam, Yog hais tias ib tug tshiab fragment los yog zoo - tag nrho cov no yuav qhia tau tias tus analyzed noob tau undergone restructuring nyob rau hauv lub nucleotide ib theem zuj zus. Muaj yim yooj yim kev molecular genetic kev tshawb fawb: sequencing (kev txiav txim ntawm DNA ib theem zuj zus), polymerase chain reaction (nce nyob rau hauv lub xov tooj ntawm sequences), qhov kev npaj ntawm primers paub noob, DNA cloning, zus tau tej cov kev siv molecules derived cov nqaijrog vim kev siv molecules, tsim ib tug ua tiav set (sau tsev qiv ntawv) cloned tau tawg tsam twb tau los ntawm kev siv kev txwv.