Днк набор вирусы и бактерии

Молекулярная биология, изучающая фундаментальные основы жизни, является в значительной степени детищем микробиологии. В качестве основных объектов изучения в ней используют вирусы и бактерии, а основное направление- молекулярная генетика основана на генетике бактерий и фагов.

Бактерии- удобный материал для генетики. Их отличает:

- относительная простота генома (сопокупности нуклеотидов хромосом);

- гаплоидность (один набор генов), исключающая доминантность признаков;

- различные интегрированные в хромосомы и обособленные фрагменты ДНК;

- половая дифференциация в виде донорских и реципиентных клеток;

- легкость культивирования, быстрота накопления биомасс.

Общие представления о генетике.

Ген- уникальная структурная единица наследственности, носитель и хранитель жизни. Он имеет три фундаментальные функции.

1.Непрерывность наследственности- обеспечивается механизмом репликации ДНК.

2.Управление структурами и функциями организма - обеспечивается с помощью единого генетического кода из четырех оснований (А- аденин, Т- тимин, Г- гуанин, Ц- цитозин). Код триплетный, поскольку кодон- функциональная единица, кодирующая аминокислоту, состоит из трех оснований (букв).

3.Эволюция организмов- благодаря мутациям и генетическим рекомбинациям.

В узкоспециальном плане ген чаще всего представляет структурную единицу ДНК, расположение кодонов в которой детерминирует первичную структуру соответствующей полипептидной цепи (белка). Хромосома состоит из особых функциональных единиц- оперонов.

Основные этапы развития (усложнения) генетической системы можно представить в виде следующей схемы:

кодон à ген à оперон à геном вирусов и плазмид à хромосома прокариот (нуклеоид) à хромосомы эукариот (ядро).

Генетический материал бактерий.

1.Ядерные структуры бактерий- хроматиновые тельца или нуклеоиды (хромосомная ДНК). У бактерий одна замкнутая кольцевидная хромосома (до 4 тысяч отдельных генов). Бактериальная клетка гаплоидна, а удвоение хромосомы (репликация ДНК) сопровождается делением клетки. Вегетативная репликация хромосомной (и плазмидной) ДНК обусловливает передачу генетической информации по вертикали- от родительской клетки- к дочерней. Передача генетической информации по горизонтали осуществляется различными механизмами- в результате конъюгации, трансдукции, трансформации, сексдукции.

2.Внехромосомные молекулы ДНК представлены плазмидами, мигрирующими генетическими элементами- транспозонами и инсервационными (вставочными) или IS- последовательностями.

Плазмиды- экстрахромосомный генетический материал (ДНК), более просто устроенные по сравнению с вирусами организмы, наделяющие бактерии дополнительными полезными свойствами. По молекулярной массе плазмиды значительно меньше хромосомной ДНК, содержат от 40 до 50 генов.

Их объединение в одно царство жизни с вирусами связано с наличием ряда общих свойств- отсутствием собственных систем мобилизации энергии и синтеза белка, саморепликацией генома, абсолютным внутриклеточным паразитизмом.

Их выделение в отдельный класс определяется существенными отличиями от вирусов.

1.Среда их обитания- только бактерии (среди вирусов , кроме вирусов бактерий- бактериофагов имеются вирусы растений и животных).

2.Плазмиды сосуществуют с бактериями, наделяя их дополнительными свойствами. У вирусов эти свойства могут быть только у умеренных фагов при лизогении бактерий, чаще же всего вирусы вызывают отрицательный последствия, лизис клеток.

3.Геном представлен двунитевой ДНК.

4.Плазмиды представляют собой “голые” геномы, не имеющие никакой оболочки, их репликация не требует синтеза структурных белков и процессов самосборки.

Плазмиды могут распространяться по вертикали (при клеточном делении) и по горизонтали, прежде всего путем конъюгационного переноса. В зависимости от наличия или отсутствия механизма самопереноса (его контролируют гены tra- оперона) выделяют конъюгативные и неконъюгативные плазмиды. Плазмиды могут встраиваться в хромосому бактерий- интегративные плазмиды или находиться в виде отдельной структуры- автономные плазмиды ( эписомы).

Классификация и биологическая роль плазмид.

Функциональная классификация плазмид основана на свойствах, которыми они наделяют бактерии. Среди них- способность продуцировать экзотоксины и ферменты, устойчивость к лекарственным препаратам, синтез бактериоцинов.

Основные категории плазмид.

1.F- плазмиды - донорские функции, индуцируют деление (от fertility - плодовитость). Интегрированные F - плазмиды- Hfr- плазмиды (высокой частоты рекомбинаций).

2.R- плазмиды (resistance) - устойчивость к лекарственным препаратам.

3.Col- плазмиды- синтез колицинов (бактериоцинов)- факторов конкуренции близкородственных бактерий (антогонизм). На этом свойстве основано колицинотипирование штаммов.

4.Hly- плазмиды- синтез гемолизинов.

5.Ent- плазмиды- синтез энтеротоксинов.

6.Tox- плазмиды- токсинообразование.

Близкородственные плазмиды не способны стабильно сосуществовать, что позволило объединить их по степени родства в Inc- группы (incompatibility- несовместимость).

Биологическая роль плазмид многообразна, в том числе:

- контроль генетического обмена бактерий;

- контроль синтеза факторов патогенности;

- совершенствование защиты бактерий.

Бактерии для плазмид- среда обитания, плазмиды для них- переносимые между ними дополнительные геномы с наборами генов, благоприятствующих сохранению бактерий в природе.

Мигрирующие генетические элементы - отдельные участки ДНК, способные определять свой перенос между хромосомами или хромосомой и плазмидой с помощью фермента рекомбинации транспозазы. Простейшим их типом являются инсерционные последовательности (IS- элементы) или вставочные элементы, несущие только один ген транспозазы, с помощью которой IS- элементы могут встраиваться в различные участки хромосомы. Их функции- координация взаимодействия плазмид, умеренных фагов, транспозонов и генофора для обеспечения репродукции, регуляция активности генов, индукция мутаций. Величина IS- элементов не превышает 1500 пар оснований.

Транспозоны (Tn- элементы) включают до 25 тысяч пар нуклеотидов, содержат фрагмент ДНК, несущий специфические гены, и два Is- элемента. Каждый транспозон содержит гены, привносящие важные для бактерии характеристики, как и плазмиды (множественная устойчивость к антибиотикам, токсинообразование и т.д.). Транспозоны- самоинтегрирующиеся фрагменты ДНК, могут встраиваться и перемещаться среди хромосом, плазмид, умеренных фагов, т.е. обладают потенциальной способностью распространяться среди различных видов бактерий.

Понятие о генотипе и фенотипе.

Генотип- вся совокупность имеющихся у организма генов.

Фенотип- совокупность реализованных (т.е. внешних) генетически детерминированных признаков, т.е. индивидуальное (в определенных условиях внешней среды) проявление генотипа. При изменении условий существования фенотип бактерий изменяется при сохранении генотипа.

Изменчивость у бактерий может быть ненаследуемой (модификационной) и генотипической (мутации, рекомбинации).

Временные, наследственно не закрепленные изменения, возникающие как адаптивные реакции бактерий на изменения окружающей среды, называются модификациями (чаще - морфологические и биохимические модификации). После устранения причины бактерии реверсируют к исходному фенотипу.

Стандартное проявление модификации- распределение однородной популяции на две или более двух типов- диссоциация. Пример- характер роста на питательных средах: S- (гладкие) колонии, R- (шероховатые) колонии, M- (мукоидные, слизистые) колонии, D- (карликовые) колонии. Диссоциация протекает обычно в направлении Sà R. Диссоциация сопровождается изменениями биохимических, морфологических, антигенных и вирулентных свойств возбудителей.

Мутации- скачкообразные изменения наследственного признака. Могут быть спонтанные и индуцированные, генные (изменения одного гена) и хромосомные (изменения двух или более двух участков хромосомы).

Одновременно у бактерий имеются различные механизмы репарации мутаций, в том числе с использованием ферментов- эндонуклеаз, лигаз, ДНК- полимеразы.

Генетические рекомбинации- изменчивость, связанная с обменом генетической информации. Генетические рекомбинации могут осуществляться путем трансформации, трансдукции, конъюгации, слияния протопластов.

1.Трансформация- захват и поглощение фрагментов чужой ДНК и образование на этой основе рекомбинанта.

2.Трансдукция- перенос генетического материала фагами (умеренными фагами- специфическая трансдукция).

3.Конъюгация- при непосредственном контакте клеток. Контролируется tra (transfer) опероном. Главную роль играют конъюгативные F- плазмиды.

Геном вирусов содержит или РНК, или ДНК (РНК- и ДНК- вирусы соответственно). Выделяют позитивную (+) РНК, обладающую матричной активностью и соответственно- инфекционными свойствами, и негативную ( - ) РНК, не проявляющую инфекционные свойства, которая для воспроизводства толжна транскрибироваться (превращаться) в +РНК. Механизмы репродукции различных вирусов очень сложные и существенно отличаются. Основные их схематические варианты представлены ниже.

1. вирионная (матричная) +РНК à комплементарная -РНК (в рибосомах) à вирионная +РНК.

2. - РНК à вирусная (информационная) +РНК à - РНК (формируется на геноме зараженной клетки).

3. однонитевая ДНК: +ДНК à +ДНК -ДНК à +ДНК -ДНК +ДНК à +ДНК.

4. ретровирусная однонитевая РНК: РНК à ДНК (провирус) à РНК.

5. двунитевая ДНК: разделение нитей ДНК и формирование на каждой комплементарной нити ДНК.

Генофонд вирусов создается и пополняется из четырех основных источников:

двух внутренних (мутации, рекомбинации) и двух внешних (включение в геном генетического материала клетки хозяина, поток генов из других вирусных популяций).

Комплементация- функциональное взаимодействие двух дефектных вирусов, способствующее их репликации и горизонтальной передаче.

Фенотипическое смешивание- при заражении клетки близкородственными вирусами с образованием вирионов с гибридными капсидами, кодируемыми геномами двух вирусов.

Популяционная изменчивость вирусов связана с двумя разнонаправленными процессами - мутациями и селекцией, связанными с внешней средой как индуктором мутаций и фактором стабилизирующего отбора. Гетерогенность вирусных популяций- адаптационный генетический механизм, способствующий пластичности (устойчивости, приспособляемости) популяций, фактор эволюции и сохранения видов во внешней среде.

Генофонд вирусных популяций сохраняется за счет нескольких механизмов:

- восстановления изменчивости за счет мутаций;

- резервирующих механизмов (возможность перехода любых, даже негативных мутаций в следующую генерацию)- комплементация, рекомбинация;

- буферных механизмов (образование дефектных вирусных частиц, иммунных комплексов и др.), способствующие сохранению вируса в изменяющихся внешних условиях.

Открытие вирусов

В 1892 году Д.И. Ивановский (см. Рис. 1), изучая мозаичную болезнь табака (см. Рис. 2), установил, что причиной заболевания является некое инфекционное начало, содержащееся в листьях больных растений, которое проходит через фильтр, задерживающий обыкновенные бактерии. Если профильтрованный сок внести в листья здоровых растений, то они также заболевают мозаичной болезнью.

Рис. 1. Д.И. Ивановский

Рис. 2. Мозаичная болезнь табака

В 1898 году независимо от Ивановского аналогичные результаты получил голландский микробиолог М. Бейеринк. Однако он предположил, что мозаичную болезнь табака вызывают не мельчайшие бактерии, а некое жидкое заразное начало, которое он назвал фильтрующим вирусом.

Размеры вирусов определяются нанометрами (20-200 нм), поэтому их изучение началось после открытия электронного микроскопа. В настоящее время описаны вирусы практически всех групп живых организмов.

Строение вирусов

Вирусы – неклеточные формы жизни. Они состоят (см. Рис. 3) из фрагмента генетического материала (РНК или ДНК), составляющего сердцевину вируса, и защитной оболочки, которая называется капсид. У некоторых вирусов (герпес, грипп) есть дополнительная липопротеидная оболочка – суперкапсид, которая возникает из плазматической мембраны клетки-хозяина.

Рис. 3. Строение вируса

Вирусы не способны к самостоятельной жизнедеятельности. Они могут проявлять свойства живого, только попав в клетку-хозяина. Они используют потенциал и энергию этой клетки для создания своих новых вирусных частиц, следовательно, вирусы являются внутриклеточными паразитами.

Размножение вирусов

Обычно вирус связывается с поверхностью клетки-хозяина и проникает внутрь. Каждый вирус ищет своего хозяина, то есть клетки строго определенного вида. Например, вирус – возбудитель гепатита (желтуха) проникает и размножается только в клетках печени, а вирус эпидемического паротита (свинка) – только в клетках околоушных слюнных желез человека.

Проникнув внутрь клетки-хозяина, вирусная ДНК или РНК начинает взаимодействовать с ее генетическим аппаратом таким образом, что клетка начинает синтезировать белки, свойственные вирусу (см. Рис. 4).

Рис. 4. Схема репродукции вируса

При заражении ретровирусом (например, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)), у которого в качестве генетического материала используется молекула РНК, наблюдается другая картина. При попадании ретровируса в клетку-хозяина происходит обратная транскрипция. То есть на основе вирусной РНК синтезируется вирусная ДНК, которая встраивается в ДНК человека. Такой тип взаимодействия вируса с клеткой называется интегративным, а встроенная в состав хромосомы клетки ДНК вируса называется провирусом. Далее провирус реплицируется (удваивается) в составе хромосомы и переходит в геном дочерних клеток. Однако под влиянием некоторых физических и химических факторов провирус может выщепляться из хромосомы клетки и переходить к продуктивному типу взаимодействия, то есть синтезировать новые вирусные частицы.

При заражении ВИЧ человек чувствует себя здоровым, пока вирусный генетический материал встроен в хромосому человека. Однако при выщеплении этого вирусного генетического материала из клетки она начинает образовывать новые вирусные частицы, вследствие чего развивается смертельное заболевание – синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД).

Вирусы являются возбудителями большого количества заболеваний человека: корь, грипп, оспа, краснуха, энцефалит, свинка, гепатиты, СПИД. Известен также целый ряд заболеваний растений, вызываемых вирусами, например мозаичная болезнь табака, томатов, огурцов или скручивание листьев картофеля. Всего описано около 500 видов вирусов, поражающих клетки позвоночных животных, и около 300 вирусов растений. Некоторые вирусы участвуют в злокачественном перерождении клеток и тем самым провоцируют онкологические заболевания.

ДНК- и РНК-содержащие вирусы

В зависимости от содержащегося генетического материала вирусы подразделяются на ДНК-содержащие и РНК-содержащие.

Одноцепочные РНК-содержащие вирусы подразделяются на:

1. Плюс-нитевые (положительные). Плюс-нить РНК этих вирусов вы­полняет наследственную (геномную) функцию и функцию информационной РНК (иРНК).

2. Минус-нитевые (отрицательные). Минус-нить РНК этих вирусов выпол­няет только наследственную функцию.

К РНК-содержащим вирусам относятся более
вирусов, вызывающих респираторные заболевания, а также вирус гриппа, кори, краснухи, свинки, ВИЧ. Также существует специфическая группа вирусов – арбовирусы, которые переносятся членистоногими.

Двухцепочные ДНК-содержащие вирусы вызывают такие заболевания, как папиллома человека или герпес, гепатит В (гепатит А и гепатит С вызывается РНК-содержащими вирусами).

ДНК-содержащие вирусы поражают также растения. Они вызывают, например, золотую мозаику бобов или полосатость у кукурузы.

Вирус гепатита С

По своему строению вирус гепатита С – это РНК-содержащий вирус, имеющий сферическую форму, сложно устроенный (см. Рис. 5).

В качестве генетического материала такой вирус содержит линейную однонитчатую молекулу РНК.

Рис. 5. Гепатит С

Вопреки бытующим предрассудкам, подцепить вирус гепатита C невозможно через социальные контакты (поцелуи, объятия), через продукты или воду, через грудное молоко. Вы ничем не рискнете, если разделите с носителем вируса трапезу или напитки. Заразиться гепатитом C можно при контакте с кровью инфицированного человека либо половым путем.

В настоящее время для лечения гепатита С используют два препарата: Интерферон альфа и Рибавирин.

Бактериофаги

Рис. 6. Бактериофаг (Источник)

Особую группу вирусов составляют бактериофаги (или просто фаги), которые заражают бактериальные клетки (см. Рис. 6). Фаг укрепляется на поверхности бактерии при помощи специальных ножек и вводит в ее цитоплазму полый стержень, через который проталкивает внутрь клетки свою ДНК или РНК. Таким образом, генетический материал фага попадает внутрь бактериальной клетки, а капсид остается снаружи. В цитоплазме начинается репликация генетического материала фага, синтез его белков, построение капсида и сборка новых фагов. Уже через 10 мин после заражения в бактерии формируются новые фаги, а через полчаса бактериальная клетка разрушается, и из нее выходят около 200 заново сформированных вирусов – фагов, способных заражать другие бактериальные клетки (см. Рис. 7). Некоторые фаги используются человеком для борьбы с болезнетворными бактериями, вызывающими холеру, дизентерию, брюшной тиф.

Рис. 7. Схема размножения бактериофага (Источник)

Список литературы

1. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.
2. Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень / П.В. Ижевский, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина и др. – 2-е изд., переработанное. – Вентана-Граф, 2010. – 224 стр.
3. Беляев Д.К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е изд., стереотип. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с.
4. Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010. – 384 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

Наборы предназначены для выделения нуклеиновых кислот сообществ микроорганизмов из различных биологических материалов и образцов окружающей среды — почвы, сточных вод и т.д. Выделение нуклеиновых кислот происходит за счёт связывания с диоксидом кремния на спин-колонках или в 96-луночных планшетах. Наборы серии DNEasy PowerLyzer и RNeasy PowerLyzer включают необходимые материалы для механической гомогенизации образцов с помощью гомогенизатора PowerLyzer 24 .

Наборы для выделения ДНК из почвы

Наборы предназначены для выделения геномной ДНК микробиоты из почвы, компоста, навоза и т.д. Наборы позволяют получать чистую ДНК грамположительных и грамотрицательных бактерий, грибов (плесень и дрожжи), одноклеточных водорослей, актиномицет и нематод. Особенность данных наборов — эффективное удаление из образца ингибиторов ПЦР, в первую очередь — гуминовых кислот.

• DNEasy PowerSoil Kit — набор на основе спин-колонок для выделения микробиотической ДНК из почвы и других образцов окружающей среды. Рассчитан на выделение ДНК из образцов массой до 250 мг в течение 30 минут.
• DNEasy PowerSoil Pro Kit — усовершенствованная версия набора DNEasy PowerSoil, позволяющая выделить до 8 раз больше ДНК из тех же образцов. В выделенной ДНК обнаруживается большее видовое разнообразие, что говорит об одинаково эффективном выделении из различных типов микроорганизмов.
• DNeasy PowerMax Soil Kit — набор для выделения микробиотической ДНК из образцов почвы массой до 10 г. Предназначен для работы с образцами, содержащими малое количество микроорганизмов.

• DNeasy PowerLyzer PowerSoil Kit — набор для выделения микробиотической ДНК из почвы с помощью гомогенизатора PowerLyzer 24. В состав набора включены пробирки для образцов, содержащие стеклянные шарики для механической гомогенизации твёрдых образцов.
• DNeasy PowerSoil HTP 96 Kit — набор для выделения микробиотической ДНК из большого количества образцов почвы — до 384 образцов за день. Сорбция ДНК также происходит на мембране из диоксида кремния, но в формате 96-луночных планшетов, а не индивидуальных спин-колонок. Предназначен для выделения ДНК из образцов массой до 250 мг.

Наборы и реагенты для выделения РНК из почвы

• RNeasy PowerSoil Total RNA Kit — предназначен для выделения суммарной РНК из образцов почвы, компоста, навоза и др. Для работы с образцами массой до 2 г. Полученная РНК не содержит ингибиторов и пригодна для обратной транскрипции и ОТ-ПЦР.
• RNeasy PowerSoil DNA Elution Kit — предназначен для выделения ДНК из образцов, обрабатываемых набором RNeasy PowerSoil Total RNA Kit. Таким образом, из одного образца можно выделить и РНК, и ДНК в виде раздельных фракций.
• LifeGuard Soil Preservation Solution — реагент для стабилизации РНК в образцах почвы. Образцы после обработки раствором могут храниться при комнатной температуре.

Наборы для выделения нуклеиновых кислот из фекалий

Предназначены для выделения микробиотической ДНК или РНК из кала, кишечного содержимого и твёрдых биологических отходов. Технология выделения эффективно удаляет из препарата ДНК ингибиторы — липиды, полисахариды и гем.

• QIAamp PowerFecal DNA Kit — набор на основе спин-колонок для выделения микробиотической ДНК из кала. Предназначен для образцов массой до 250 мг.
• QIAamp PowerFecal Pro DNA Kit — усовершенствованная версия набора QIAamp PowerFecal DNA Kit, позволяющая выделить до 20 раз больше ДНК из образцов кала и кишечного содержимого (по сравнению с альтернативными методами). В выделенной ДНК обнаруживается большее видовое разнообразие, что говорит об одинаково эффективном выделении из различных типов микроорганизмов. Качество выделенной ДНК позволяет использовать её для NGS-секвенирования.
• RNeasy PowerMicrobiome Kit — предназначен для выделения РНК из образцов кала (в том числе сухих), кишечного содержимого, буккального эпителия и слизи. Полученная РНК не содержит примесей ДНК и ингибиторов.

Наборы для выделения бактериальной ДНК из крови и биологических жидкостей

Наборы предназначены для выделения бактериальной ДНК из крови (в том числе бактериальных культур, выращиваемых из образцов крови), других биологических жидкостей, а также из соскобов слизистых оболочек.

• QIAamp DNA Microbiome Kit — набор для выделения бактериальной ДНК из биологических жидкостей и соскобов слизистых. Методика позволяет убирать из образцов примесь хозяйской ДНК, что повышает эффективность метагеномного анализа.
• QIAamp BiOstic Bacteremia DNA Kit — предназначен для выделения бактериальной ДНК из культур, выращиваемых из образцов крови, кала и слизистого содержимого. Одинаково эффективен в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. В ходе выделения происходит элиминация ингибиторов ПЦР, например, активированного угля, используемого для адсорбции антибиотиков из крови.

Наборы для выделения бактериальных нуклеиновых кислот из сточных вод

Наборы предназначены для выделения микробиотической ДНК и РНК из осадка, остающегося на фильтрах после фильтрации воды. Эффективно удаляют из препаратов ДНК соли, тяжёлые металлы, органические кислоты и другие ингибиторы.

• DNeasy PowerWater Kit — набор для выделения микробиотической ДНК из воды. Выделение происходит из осадка после фильтрации. Набор совместим с большинством типов фильтров с порами 0,22 мкм и 0,45 мкм.
• DNeasy PowerWater Sterivex Kit — набор для выделения микробиотической ДНК из воды, совместимый с фильтрами Sterviex от Millipore. Предназначен для работы с образцами до 4,5 мл.
• RNeasy PowerWater Kit — набор для выделения РНК из водной микробиоты, включающей бактерии, грибы и одноклеточные водоросли.

Наборы для выделения нуклеиновых кислот из биоплёнок

• DNeasy PowerBiofilm Kit — набор для выделения бактериальной ДНК из биоплёнок, в том числе зубного налёта или бактериальных матов. Методика выделения включает сочетание механического и химического лизиса, что обеспечивает высокий выход ДНК, свободной от ингибиторов.
• RNeasy PowerBiofilm Kit — набор для выделения РНК из биологических плёнок. Сочетание механического и химического лизиса обеспечивает высокий выход, а методика IRT (Inhibitor Removal Technology) — высокую чистоту РНК.

Набор для выделения бактериальной ДНК из пищевых продуктов

• DNeasy PowerFood Microbial Kit — набор для выделения бактериальной ДНК из культур, получаемых из пищевых продуктов. Эффективен в отношении разных типов патогенов (грамположительных и грамотрицательных бактерий, грибов, дрожжей), получаемых из разных продуктов. Набор универсален и не требует оптимизации протокола в зависимости от типа патогена или продукта.

RNeasy PowerLyzer Tissue & Cells Kit — в состав набора входят пробирки с матриксом, предназначенным для гомогенизации образцов с помощью гомогенизатора PowerLyzer 24.

Набор для выделения ДНК и РНК из растительных образцов

Кроме наборов для выделения микробиотической ДНК и РНК Qiagen (MoBio) предлагает набор для выделения ДНК и РНК из растительных образцов — DNeasy PowerPlant Pro Kit и RNeasy PowerPlant Kit. Набор рассчитан на выделение геномной ДНК или суммарной РНК из растительных тканей и семян, включая такие сложные образцы, как листья винограда и земляники, сосновую хвою и листья и семена хлопка. Методика позволяет эффективно удалять из образца полифенолы и полисахариды с помощью реагента Phenolic Separation Solution. Возможно использование набора совместно с гомогенизатором PowerLyzer 24. Для большого количества образцов предлагается версия набора DNeasy PowerPlant Pro HTP 96 Kit для выделения ДНК в формате 96-луночных планшетов. Набор RNeasy PowerPlant Kit также пригоден для выделения микроРНК.

Так как в состав микробиома входят не только ДНК, но и РНК-содержащие организмы, для более полной его характеризации необходимо выделять суммарную нуклеиновую кислоту. Для совместного выделения ДНК и РНК из широкого спектра биологических образцов предназначена линейка наборов AllPrep. В основе методики, используемой в наборах AllPrep, последовательная посадка на спин-колонки ДНК, РНК и белков из одного и того же лизата.

• AllPrep Bacterial DNA/RNA/Protein Kit — набор для выделения нуклеиновых кислот и белков из бактериальных культур. Механическое разрушение клеток обеспечивает эффективное выделение как из грам-положительных, так и из грам-отрицательных бактерий. ДНК иммобилизуется при посадке на первую спин-колонку, РНК и белок из проскока – на вторую и третью колонки. Выделенные нуклеиновые кислоты – геномная ДНК, рибосомальная РНК, матричная РНК, микроРНК — по своей чистоте пригодны для любых молекулярно-биологических манипуляций. Для некоторых экспериментов с белками (2-мерного электрофореза) может потребоваться дополнительная очистка от детергентов. Для выделения нуклеиновых кислот и белков из культур грибов предназначен аналогичный набор AllPrep Fungal DNA/RNA/Protein Kit
• AllPrep PowerViral DNA/RNA Kit — набор для выделения тотальной нуклеиновой кислоты бактерий и вирусов из образцов сточных вод, кала, кишечного содержимого и твёрдых биологических отходов — т.е. веществ с большим количеством ингибиторов. Для эффективного выделения ДНК и РНК из твёрдых образцов можно использовать пробирки с матриксом для гомогенизации, входящие в набор.
• Для работы с образцами фекалий рекомендуется набор для выделения нуклеиновых кислот из микробиоты AllPrep PowerFecal DNA/RNA Kit. После механического и химического лизиса на колонке иммобилизуется ДНК, а РНК содержится в проскоке. Проскок наносится на вторую спин-колонку, с которой элюируется чистый препарат суммарной РНК.