ДНК и РНК слизистой рта. Содержание ДНК и РНК при потере зубов

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 14.12.2024

Что такое ДНК, и из чего она состоит? Кто и когда открыл эту молекулу в клетках человека и других живых организмов? Чем уникален открытый учеными механизм наследования, и какие последствия ждал весь мир после этого открытия? Всю необходимую информацию Вы можете узнать, прочитав эту статью.

Когда впервые в истории появилось упоминание о ДНК

Иоганнес Фридрих Фишер - врач и биолог-исследователь родом из Швейцарии, стал первым в мире ученым, выделившим нуклеиновую кислоту. Открытие случилось в 1869 году, когда он занимался изучением животных клеток, а именно лейкоцитов, которых много содержалось в гное. Совершенно случайно молодой ученый заметил, что при отмывании лейкоцитов с гнойных повязок от них остается загадочное соединение. Под микроскопом Иоганн обнаружил, что оно содержится в ядрах клеток. Это соединение Мишер назвал нуклеином, а в процессе изучения его свойств переименовал в нуклеиновую кислоту, из-за наличия свойств, как у кислот.

Роль и функции только открытой нуклеиновой кислоты были неизвестны. Однако многие ученые того времени уже высказывали свои теории и предположения о существовании механизмов наследования.

Нынешние взгляды на состав молекулы ДНК ассоциируются у людей с именами английских ученых Джорджа Уотсона и Фрэнсиса Крика, которые открыли структуру данной молекулы в 1953 году. За несколько лет до этого, в тридцатые годы, ученые из советского союза А.Н. Белозерский и А.Р. Кезеля доказали наличие ДНК в клетках во всех живых организмах, тем самым они опровергли теорию о том, что молекула ДНК находится только в клетках животных, а в клетках растений присутствует только РНК. Лишь спустя несколько лет, в 1944 году, группой освальдских ученых было установлено, что молекула ДНК является механизмом сохранения наследственной информации клетки. Таким образом, благодаря совместным усилиям и трудам исследователей человечество познало тайну процесса эволюции и его основных принципов.

ДНК в медицине

Открытие состава молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты позволило перейти медицине на новый уровень развития. Появилось большое количество новых направлений практической медицины, стали доступны новые методы лечения, диагностики. Благодаря этому фундаментальному открытию для науки и современным технологиям, человечеству стали доступны:

Возможность поставить диагноз на ранней стадии заболевания, когда оно еще находится в скрытом периоде, и никаких симптомов не проявляется. у человека.
Тесты на наличие у человека аллергии или непереносимости некоторых пищевых продуктов. Индивидуальные исследования помогут выявить, какая пища хорошо усваивается организмом, а какая плохо или вообще не усваивается, и что может стать причиной аллергической реакции у исследуемого. Возможность узнать, какие этносы формируют Вашу внешность, и из каких народов были Ваши далекие предки
Тест на наличие врожденных заболеваний, передающиеся через поколения, оценка риска их возникновения у тестируемого человека.

И это еще не все доступные для людей услуги, которые может предложить медицина, изучающая генетику. Выше были представлены только самые популярные среди людей тесты. Перспективой для многих ученых-генетиков является создание таких лекарств, способных победить все болезни на Земле и даже смертность.

Строение молекулы ДНК

Молекула ДНК состоит из органических соединений - нуклеотидов, которые скручиваются в две спиралевидные цепи. Нуклеотиды в этих цепях - это базовые элементы, с помощью которых потом будут кодироваться и выстраиваться гены. В составе одного гена возможны несколько вариантов расположения некоторых нуклеотидов, поэтому вместе с тем, как меняется структура гена, меняется и его функциональность.

От цепочки к хромосоме

В каждом живом организме находится миллионы клеток, а внутри этих клеток находится ядро. Клетки, содержащие в себе ядро, называются эукариотами или ядерными. У древних одноклеточных нет оформленного ядра. К таким безъядерным одноклеточным, или прокариотам, относятся бактерии и археи, например, кишечная палочка или серая анаэробная бактерия. Также ядро отсутствует в клетках вирусов и вироидов, однако причисление вирусов к живым организмам - вопрос спорный, о котором по сей день дискуссируют ученые.

В ядре находятся хромосомы - структурный элемент, в котором содержится молекула ДНК в виде спирали, хранящая внутри себя всю генетическую информацию клетки.

Процесс упаковки ДНК спиралей

Количество нуклеотидов в ДНК велико, и нужны длинные цепочки, чтобы вместить все их число, поэтому нити ДНК закручиваются в две спирали, что позволяет укоротить цепочки в 5 раз, сделав их более компактными. Нити ДНК могут также закручиваться в форму суперспирали. Двойная спираль пересекает свою ось и накручивается на специальные гистоновые белки - гиразы, образуя при этом супервитки. Таким образом, двойная спираль закручивается в спираль более высокого порядка. Сокращение цепочек в этом случае произойдет в 30 раз.

Как гены связаны с ДНК

Ген - самый изученный на сегодняшний день участок ДНК. Гены являются структурной единицей наследственности всех живых организмов. Цепочки нуклеотидов в ДНК состоят из генов, которые определяют генотип особи, например, цвет и разрез глаз, тип кожи, рост, группу и резус фактор крови и другие физиологические качества и особенности внешности.

Еще много отраслей генетики до конца не изучены, и до конца не раскрыты все функции генома, но ученые до сих пор продолжают изучение генов, чтобы добиться новых открытий в области генетики.

Хромосома: определение и описание

Хромосомы - структурный элемент клетки, находящийся внутри ядра. Они содержат в себе молекулы ДНК, в которых содержится вся наследственная информация.

Строение и виды хромосом:

Хромосома состоит из двух «палочек» - хроматид, перетянутых по центру первичной перетяжкой - центромерой. Конец хромосомы называется теломером. Центромера может делить хромосому на короткое и длинное плечо.

Отсюда возникают различные типы хромосом:

Равноплечая - центромера перетягивает хроматиды точно посередине;
Неравноплечая - центромера неточно перетягивает хроматиды, из-за чего одно плечо хромосомы будет длиннее, а другое - короче. К этому типу относится Y-хромосома;
Палочковидная - центромера перетягивает хроматиды практически на их концах, из-за чего по форме хромосома напоминает палочку;
Точковые - очень мелкие хромосомы, форму которых трудно определить. В науке существуют 3 основные формы хромосом:
Х-хромосома, встречающаяся у особей женского и мужского пола;
Y-хромосома, встречающаяся только у мужских особей;
В-хромосома, которая очень редко встречается в клетках растений. Обычно их число доходит до 6, редко - до 12. Ее наличие обуславливает различные болезни и побочные эффекты в организме

Всего в клетке человека находится 46 хромосом: 22 пары аутосом, встречающиеся у обоих полов, и одна пара половых хромосом: XY - у мужчин, XX - у женщин. Забавно, что если прибавить к количеству хромосом хотя бы одну пару, то человек мог бы быть шимпанзе или тараканом, а если отнять, то - кроликом.

Еще интересно то, что человек и ясень имеют одинаковое количество хромосом, несмотря на принадлежность к разным видам и царствам.

Наследственные болезни

Генетический код - система записи генетической информации в ДНК и РНК в виде определенной последовательности в цепочке нуклеотидов. Он должен сохранять наследственную информацию в первоначальном виде, восстанавливая повреждения цепочки в последующем поколении с помощью ДНК. Однако ген может каким-то образом быть поврежден, либо в нем может произойти мутация.

Генные мутации - изменение в последовательности нуклеотидов, например выпадение, замена, вставка другого нуклеотида в цепочку. Последствия этих мутаций могут быть полезные, вредные или нейтральные. Примером полезных мутаций является устойчивость к минусовым температурам, увеличенная плотность костей, меньшая потребность во сне, устойчивость к ВИЧ и другие. Примером вредных мутаций является аллергия на солнечный свет, глухота слепота и так далее. К нейтральным мутациям относятся те мутации, которые не влияют на жизнеспособность, например, гетерохромия.

Существуют также летальные и полулетальные мутации. Летальные мутации несовместимы с жизнью и приводят к гибели организма на ранних этапах его развития, например, при рождении у особи отсутствует головной мозг. Полулетальные мутации не приводят к смерти особи, но значительно уменьшают ее жизнеспособность. К таким мутациям относятся заболевания человека, передающиеся по наследству. Например, наличие 47-й хромосомы может вызвать у человека синдром Дауна, а, наоборот, отсутствие 46-й парной хромосомы - сидром Шерешевского-Тернера.

Расшифровка цепочки ДНК

Расшифровка цепочки ДНК в клетке - это исследование всех известных генов в клетках человека. Хоть цена за такую услугу значительно упала за последние десять лет, однако такое исследование по-прежнему остается дорогим удовольствием, и не каждый человек сможет позволить себе оплатить такую услугу. Чтобы уменьшить цену этого исследования, расшифровку ДНК стали делить по тематикам. Таким образом, появились различные тесты, которые исследуют интересующую человека группу генов и ее функции.

Как происходит расшифровка цепочки ДНК?

Взятые на пробу образцы ДНК нагревают, чтобы двойная спираль раскрутилась и распалась на две нити.
К интересующему участку цепочки генов прилепляется полимераза - фермент, синтезирующий полимеры нуклеиновых кислот. Процедура проходит при низких температурах.
С помощью полимеразы в интересующих участков происходит синтезов генов, необходимых для изучения.
Участки пропитывают светящейся краской, которая светится при лазерном воздействии.

Таким образом, ученые получают картину гена, которую можно изучить и расшифровать. Синтез РНК Нуклеотиды делятся на четыре базовых элемента, служащими основой для формирования генов: АТГЦ, или аденин, тимин, гуанин, цитозин. В их состав входят фосфорные остатки, азотистые основания и пептоза.

В ДНК эти нуклеотиды располагаются строго по парам параллельно друг другу строгими парами: аденин - с тимином, гуанин - с цитозином.

Важно, что молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты не должна выходить за пределы мембраны ядра. С помощью РНК, которая играет роль копии участка цепи с генетическим кодом, генетическая цепочка может покинуть ядро, попасть вовнутрь клетки и воздействовать на ее внутренние процессы.

Как это происходит:

Один конец генной спирали раскручивается, формируя две развернутые нити с цепочкой генов.
К развернутому участку спирали подходит специальный фермент-строитель и поверх этого участка синтезирует его копию.
У копии в структуре нуклеотидов тимин во всех парах заменяется на урацил, что позволяет копии генетической цепи покинуть ядро клетки. Синтез белка при помощи генов Основное взаимодействие, происходящее между генами и клеткой, состоит в том, что различные гены могут заставлять клетку производить синтез разных белков с самыми непредсказуемыми свойствами.

Итак, группа генов, участвующих в процессе старения клеток может, как заставить процесс старения идти быстрее, так и вовсе его остановить и запустить процесс омолаживания. То есть, каждый из генов может спровоцировать синтез нескольких видов белка.

Сутягина Дарья Сергеевна
Эксперт-генетик
В нашей ДНК содержится очень много информации, но пока мы можем расшифровать лишь небольшой процент генов. Добавлю несколько интересных фактов о ДНК: возможность двойной ДНК у человека. Такое явление случается, когда при беременности в утробе развиваются близнецы, но в процессе развития плода они сливаются в одного человека. Длина одной молекулы ДНК человека равна 2 метрам, а общая длина цепочки ДНК всех клеток тела человека равна 16 млрд. километрам, что равно расстоянию от Земли до Плутона. ДНК человека и кенгуру всего лишь 150 млн. лет назад были одинаковыми. Все знания и информация во всем мире могла бы уместиться всего лишь в 2 граммах дезоксирибонуклеиновой кислоты.

РНК-зависимая репарация ДНК

Новость

Репарация ДНК: процесс, необходимый для жизни клетки

Автор

Редакторы

В клетке существует специальный механизм, поддерживающий целостность генетической информации. Ультрафиолетовые лучи могут разрушать азотистые основания, входящие в состав ДНК, и служить причиной образования одно- или двухцепочечных разрывов (ДЦР) в этой молекуле. Механизм «залечивания» (репарации) ДНК восстанавливает status quo и является совершенно необходимым для жизни клетки. Нарушения в механизме репарации ДНК служат причиной серьезных заболеваний, таких как пигментная ксеродерма и рак кожи. Оказывается, РНК может служить матрицей для синтеза ДНК во время устранения двухцепочечных разрывов в хромосомной ДНК дрожжей.

РНК выступает в роли матрицы для синтеза ДНК при обратной транскрипции ретровирусов (например, ВИЧ), ретротранспозонов и при поддержании длины теломер (повторяющихся последовательностей ДНК на концах хромосом, необходимых для их стабильности). Никаких указаний на прямое участие РНК как матрицы в репарации хромосом, включая залечивание двухцепочечных разрывов, получено не было, несмотря на то, что РНК присутствует в ядре в большом количестве. В большинстве организмов ДЦР устраняются за счёт гомологичной рекомбинации, или же за счёт негомологичного соединения концов разрыва.

Было обнаружено, что РНК косвенно может участвовать в репарации (негомологичном соединении концов), являясь матрицей для синтеза одноцепочечной ДНК-копии (кДНК), с последующим образованием комплиментарной цепи ДНК.

РНК также участвует в гомологичной рекомбинации в клетках почкующихся дрожжей (Saccharomyces cerevisiae), в которых рекомбинация проходит очень легко. И там РНК действует не напрямую, а посредством своей кДНК, синтезируемой в цитоплазме обратной транскриптазой, ферментом, поставляемым ретротранспозоном Ty.

Образование духцепочечных молекул (так называемых гетеродуплексов) одноцепочечными фрагментами ДНК и РНК возможно как in vitro, так и in vivo, однако прямой гомологичный обмен генетической информации между молекулами РНК и ДНК известен не был.

Авторы статьи, досрочно опубликованной на сайте журнала Nature, утверждают, что РНК может служить матрицей для синтеза ДНК во время репараци ДЦР хромосомной ДНК дрожжей [1]. Репарация осуществляется рибоолигонуклеотидами (одноцепочечными короткими фрагментами РНК), комплиментарными разорванным концам ДНК. Принимая во внимание этот факт и то, что ДНК-полимеразы α и δ, участвующие в репликации дрожжевой ДНК, могут копировать короткие РНК-матрицы in vitro, можно говорить о возможности переноса генетической информации молекулами РНК in vivo за счёт прямого взаимодействия с гомологичными последовательностями хромосомной ДНК.

Открытие синтеза ДНК in vitro и in vivo полимеразами α и δ на матрице РНК-содержащих олигониклеотидов существенно в ситуациях, когда фрагменты РНК оказывается в составе цепи ДНК in vivo, как, например, в случае с митохондриальным геномом млекопитающих. Включение рибонуклеотидных остатков в состав ДНК может происходить в процессе нормального метаболизма ДНК: некоторые ДНК полимеразы могут использовать в качестве субстрата рибонуклеотиды in vitro, a ДНК-лигаза I (фермент, сшивающий фрагменты ДНК) может пришивать к ДНК также и остатки рибонуклеотидов в процессе созревания фрагментов Оказаки in vitro.

Репарация двуцепочечных разрывов «на матрице РНК» четко отличается от открытой ранее РНК/кДНК-зависимой репарации. В первом случае, отсутствует барьер для прямого переноса генетической информации от РНК на хромосомную ДНК. Исходя из этой новой способности РНК, авторы статьи предполагают, что эндогенные РНК могут непосредственно участвовать в залечивании фрагментов ДНК после транскрипции, тем более, что локальная концентрация РНК в данном случае высока. Результаты, представленные в статье, закладывают основы нашего понимания возможных механизмов прямого переноса генетической информации от гомологичных эндогенных РНК к ДНК.

Способность РНК переносить генетическую информацию на гомологичные молекулы хромосомных ДНК открывает новые возможности для направленного изменения генов (gene targeting), учитывая легкость амплификации РНК внутри клетки. Более того, РНК-матрицы, участвующие в репарации ДНК, могут вносить свой вклад в процессы эволюции генома и поддержания его стабильности.

Хроматин — сенсор повреждений ДНК

Редактор

Ученые из России предложили новый механизм узнавания одноцепочечных разрывов ДНК. Нарушения генома, скрытые в нуклеосоме и находящиеся в нематричной цепи, не может регистрировать ни одна известная на данный момент система контроля целостности генома. Оказывается, РНК-полимераза, объединяясь с нуклеосомой, способна служить сенсором таких «скрытых» повреждений.

Зачем нужна репарация ДНК?

В ДНК закодирована генетическая информация любого живого организма, а поэтому она должна храниться в неизменном виде, чтобы избежать нарушений в работе клетки. Однако ДНК постоянно подвергается атаке опасных агентов, таких как ультрафиолет и активные формы кислорода. Избежать вредоносных воздействий невозможно, поэтому в клетке работают специальные «службы ремонта» ДНК — системы репарации [1, 2].

Как репарируются одноцепочечные разрывы свободной от белков ДНК?

ДНК в ядре эукариотической клетки находится в составе хроматина — конденсированного белково-нуклеинового комплекса, — а поэтому очень плотно упакована. Упаковка генетического материала играет важную роль в регуляции экспрессии генов: эффективно считываться (экспрессироваться) может только «распутанная» ДНК. Единицей хроматина является нуклеосома — ДНК, «намотанная» на основные хроматиновые белки — гистоны [3]. Нуклеосомы расположены примерно через каждые 200 пар нуклеотидов.

Таким образом, в клетке есть как свободная от белков ДНК, так и связанная с гистонами, но повредиться может и та, и другая. Самый распространенный тип повреждений ДНК — это одноцепочечные разрывы. Они опасны тем, что при их накоплении увеличивается вероятность нарушений и перестроек в геноме [4]. Это влечет за собой появление различных заболеваний, в том числе нейродегенеративных. В клетке есть специальные белки, которые сканируют свободную ДНК, узнают одноцепочечные разрывы и, в случае чего, запускают соответствующие реакции репарации.

А вот с нуклеосомной ДНК дело обстоит сложнее — разрывы в ней маскируют гистоны. За счет нуклеосом ДНК — молекула длиной в пару метров — упаковывается до микроскопических размеров, которые позволяют генетическому материалу поместиться в ядро. Взаимодействия с гистонами необходимы для правильной упаковки генома, но делают ДНК недоступной для сканирующих ее белков [5].

Как репарируются нарушения в структуре нуклеосомной ДНК?

Рисунок 1. РНК-полимераза II, заключенная во внутринуклеосомную петлю, образует комплекс с ДНК и гистонами. РНК-полимераза показана зеленым цветом, ДНК белым, нуклеосомные гистоны синим, одноцепочечный разрыв (находится позади РНК-полимеразы) — красным. Ученые полагают, что именно такие петли могут служить сенсорами повреждений ДНК и предотвращать появление заболеваний, связанных с нарушениями генома.

Нарушения в структуре нуклеосомной ДНК тоже репарируются, но не до конца изучено, как именно. Сенсором в данном случае может служить РНК-полимераза. Наталкиваясь на поврежденный участок ДНК, фермент останавливается, а «застрявшая» РНК-полимераза — это сигнал системам репарации. У данного механизма есть один недостаток. Дело в том, что таким образом могут узнаваться только разрывы в матричной цепи ДНК (той, с которой идет синтез РНК). Однако показано, что разрывы в нематричной цепи также репарируются с высокой эффективностью [5].

Каким же образом это происходит, раз РНК-полимераза не может «чувствовать» такие разрывы? Российские ученые — под руководством доктора биологических наук Студитского Василия Михайловича — предложили интересный механизм, объясняющий, как происходит регистрация таких разрывов. Они показали, что нарушения в структуре нематричной цепи нуклеосомной ДНК также влияют на скорость движения РНК-полимеразы [5].

Ученые, исследуя транскрипцию в хроматине, использовали в качестве модельной системы мононуклеосомы, к которым был прикреплен промотор. Оказалось, что разрывы в нематричной цепи нуклеосомной ДНК радикально влияют на транскрипцию. Если одноцепочечный разрыв находится ближе к промотору (в проксимальной части нуклеосомы), то он вызывает остановку РНК-полимеразы. А если далеко от промотора (в дистальной части нуклеосомы), то, наоборот, ускоряет транскрипцию. Эффект замедления РНК-полимеразы показался исследователям более интересным, потому что, как известно, остановка транскрипции — это сигнал к репарации ДНК. Поэтому далее, изучая этот эффект подробнее, установили положение особенно критических для транскрипции точек. Например, одноцепочечный разрыв в положении +12 нематричной цепи нуклеосомной ДНК останавливает РНК-полимеразу более чем в 90% случаев (здесь и далее положения указаны от начала нуклеосомы).

Интересно, что фермент замирает не в месте разрыва нематричной цепи, а в определенных позициях: +24, +34, +44, которые находятся после разрыва. Видимо, в этих точках РНК-полимераза может заключаться во внутринуклеосомную петлю: то есть связи ДНК и гистонов восстанавливаются как перед ферментом, так и после него (рис. 1). Ученые полагают, что такие петли возникают и в норме, но нарушения в структуре нуклеосомы делают их более устойчивыми и трудноразрешимыми. Такая модель впервые объясняет биологическую роль так называемых топологических замков (topological locks), с которыми сталкиваются все ферменты, «читающие» ДНК эукариот.

Таким образом, хроматин и РНК-полимераза, объединяясь, могут служить сенсором повреждений генома там, где другие системы этого сделать не в состоянии.

На вопросы отвечает Герасимова Надежда — один из первых авторов исследования (разделяет первое авторство с Пестовым Николаем) и сотрудник МГУ им. Ломоносова.

Ваши данные указывают на то, что разрывы в нематричной цепи нуклеосомной ДНК могут как замедлять, так и ускорять транскрипцию. Может ли ускоряющий эффект иметь отношение к репарации ДНК?

Действительно, в некоторых случаях разрывы ДНК могут способствовать ускорению РНК-полимеразы, транскрибирующей нуклеосомную матрицу. На первый взгляд, такой эффект должен «скрывать» повреждения. Однако если ускорение фермента будет приводить к удалению гистоновых белков с ДНК, то это, напротив, может способствовать скорейшему узнаванию повреждения «обычными» системами репарации.

Планируете ли вы продолжать работу над данным исследованием, если да, то в каких направлениях?

Прежде всего мы хотим продолжить изучение обнаруженного эффекта в живых клетках. Здесь возникает много вопросов: насколько значим вклад механизма в общий уровень репарации разрывов, как быстро происходит клеточный ответ на такой сигнал, какова судьба остановленного фермента и другие. Мы надеемся, что дальнейшая работа поможет открыть новые перспективы в лечении и профилактике нейродегенеративных заболеваний, некоторые из которых развиваются именно из-за нарушения работы системы репарации однонитевых разрывов ДНК.

Почему вы решили изучать именно однонитевые разрывы?

Однонитевые разрывы — одни из самых частых повреждений, возникающих в ДНК. Например, в клетках человека они появляются десятками тысяч каждый день. Их накопление приводит к нарушению базовых процессов клеточного метаболизма. В случае активно делящихся клеток при репликации ДНК однонитевые разрывы могут приводить к двунитевым разрывам и нестабильности генома. А у неделящихся клеток однонитевые разрывы вызывают нарушение транскрипции и приводят к потере функциональности клеток (например, нейронов в случае нейродегенеративных заболеваний). Таким образом, поддержание целостности ДНК — важнейший процесс клеточного метаболизма.

ДНК и РНК слизистой рта. Содержание ДНК и РНК при потере зубов

Рассказываем, как проходит первый этап генетического исследования — выделение геномной ДНК из биологических образцов.

ДНК — это длинная молекула с отрицательным зарядом: она кодирует инструкцию по сборке отдельных белков, клеток, тканей и целых организмов. ДНК содержится во всех клетках за редкими исключениями: например, зрелые эритроциты млекопитающих теряют ядро с генетическим материалом, чтобы лучше переносить кислород. Поэтому выделить ДНК можно из любой ткани живого или мертвого организма — вопрос только в том, сколько усилий придется затратить.

Сотрудники лаборатории Genotek успешно справлялись с иголками сосны, стволовыми клетками, йогуртами, зародышами лягушек, сердцами мышей и золотистым стафилококком, а автор этой статьи на студенческом практикуме выделяла ДНК из консервированной кукурузы. Но чаще всего источником генетического материала для анализа становится кровь или слюна человека.

В слюне содержатся клетки эпителия внутренней поверхности щек — это надежный источник ДНК. Важным преимуществом является безболезненность и неинвазивность данного типа сбора биоматериала.

Обработка биоматериала и выделение ДНК — это первый этап молекулярно-биологического исследования. Генетический материал хранится в ядрах клеток, которые нужно разрушить, иначе ДНК не выйдет в раствор и будет недоступна для анализа. Из клеток животных часть ДНК можно высвободить простым нагреванием, а вот с клетками растений это не пройдет: они защищены прочной клеточной стенкой из целлюлозы.

Чтобы анализ прошел успешно, важно очистить ДНК от примесей. Примеси ингибируют активность ферментов, которые нужны для подготовки образка к анализу на секвенаторе или чиповом анализаторе.

Самые распространенные ингибиторы в биологических тканях — это гем (компонент эритроцитов, который позволяет им переносить кислород), коллаген в костях и других соединительных тканях, меланин в волосах и коже, ароматические соединения в растительных образцах, миоглобин в тканях мыщц (1, 2). В слюне анализу мешают остатки пищи и консервант, который используется для хранения и перевозки образца: он содержит SDS, ингибирующий работу ферментов. При перевозке SDS защищает ДНК от разрушения, но при попадании в реакционную смесь нарушает работу ДНК-полимеразы.

ПЦР диагностика гепатита - А, В, С.

ПЦР диагностика гепатита - А, В, С, качественный, количественный и генотипирование

С проблемой поражения печени вирусной природы может столкнуться доктор любой специальности. Вирусные гепатиты сегодня - это очень важная проблема для здравоохранения всего мира. Их диагностика проводится с учетом клинических проявлений, инструментально-аппаратных (УЗИ, фиброскан) методов, лабораторных данных анализов крови и мочи. Особое место занимают специфические иммунодиагностические методы.

Что такое ПЦР- диагностика гепатитов

вирус гепатитов А, В, С;
вирус герпеса;
вирус Эпштейна-Барра;
микробактерию туберкулеза;
хеликобактер пилори;
вирус иммунодефицита.

Качественное выявление ДНК/РНК - определение наличия или отсутствия возбудителя;
Количественное выявление ДНК/РНК (в реальном времени) - высчитывают количество микроба;
Генотипирование (секвенирование) - выявление генотипа, субгенотипов и определение нуклеотидной последовательности вирусного генома.

Виды гепатитов

Вирусные гепатиты - группа заболеваний, которая включает в себя самостоятельные (гепатит А, В, С) формы, имеющие свой механизм развития болезни, клинические и эпидемиологические особенности. Все эти инфекции объединены резко выраженными проявлениями поражения печени.

чувство тяжести и боль в правом подреберье;
увеличение печени;
окрашивание слизистой, склер, кожи в желтый цвет (желтуха).

Гепатит В (генотип HBV) и С (генотип HCV) - это парентеральные вирусные инфекции. Передаются половым путем, при бытовых гемо (кровяных) контактах, медицинских и немедицинских (вне стен лечебного учреждения, очень часто - это салоны татуажа) инъекциях, от мамы к ребенку.

Симптомы гепатита В могут носить «стертый» характер, желтуха развивается постепенно в течение 3-6 недель, характерным признаком являются боли в суставах - затрагивается иммунная система. Заболевание опасно осложнениями: острая печеночная недостаточность.

Гепатит С называют «ласковым убийцей», по клинической картине он напоминает легкое проявление гепатита А. 80% больных не обращаются к врачу и переносят болезнь «на ногах», и инфекция приобретает хроническую форму и вирус-носительство. Хроническая форма опасна перерождением в цирроз печени и рак печеночных клеток.

Когда назначается анализ на ПЦР и как к нему подготовиться

похудение, слабость;
горечь во рту;
кожный зуд;
тяжесть и боль в эпигастрии.

за две недели до анализа прекратить антибактериальную терапию - антибиотики могут влиять на достоверность исследования;
ограничить жареную, жирную пищу, спиртные напитки;
ужинать накануне не позже 20 часов;
кровь сдавать утром с 8 до 10 часов, нежелательно даже пить воду, за 1 час до анализа не нужно курить.

Нормы и интерпретация результатов

«обнаружено» означает, что в биоматериал выявлен фрагмент ДНК, характерного для вируса гепатита;
«не обнаружено» - это нормальное значение в анализе здорового пациента.

«ниже диапазона измерения» - это значит, что вирус присутствует в организме в мало количестве;
«не обнаружено» - тест не обнаружил в пробах вирус;
«выше диапазона измерения» - высокая вирусная нагрузка.

Генотипирование направлено на определение клинически значимых генотипов HCV (гепатита С). Результаты теста позволяют определить прогноз заболевания, предсказать длительность лечения.

Несмотря на успехи медицины, распространение болезней, связанных с поражением печени, остается очень высоким. В этой ситуации особое значение имеет современная лабораторная диагностика вирусных гепатитов, понимание патогенеза заболевания, форм течения болезни и стадий иммунного ответа.

Читайте также: