Большой практикум на базе кафедры генетики

Молекулярная генетика и генетическая инженерия бактерий

1. Методы выделения и анализа хромосомной и плазмидной ДНК из клеток Escherichia coli

Методы оценки концентрации и чистоты ДНК.
Физико-химические методы анализа ДНК: электрофорез в агарозных гелях с флуоресцирующими красителями, определение различных форм плазмидной ДНК, определение размера линейных и кольцевых молекул ДНК с использованием молекулярных маркеров.

2. Рестрикционный анализ и построение физических карт плазмидных ДНК

3. Ген-направленный инсерционный мутагенез у бактерий
Амплификация фрагментов ДНК с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Выделение и очистка специфических фрагментов ДНК из геля.
Молекулярное клонирование генов в плазмидных векторах
Получение и трансформация компетентных клеток E. coli.
Отбор трансформантов, выделение и анализ полученных рекомбинантных плазмид.
Выявление мутантов с инактивированным геном lacI.

4. Комплексный анализ lacI-мутанта

Фенотипический анализ мутанта на индикаторных средах.
Биохимический анализ активности b-галактозидазы.
Выделение тотальной РНК из клеток E.coli.
Сравнительный анализ экспрессии гена lacZ у штамма дикого типа и lacI-мутанта с помощью обратной транскрипции и ПЦР в реальном времени.


Молекулярная генетика растений

1. Освоение принципов ДНК-идентификации растений
Методы выделения ДНК из образцов растений (из сухого и свежего материала).
Анализ ДНК с помощью гель-электрофореза.
Анализ ДНК с помощью ПЦР с использованием праймеров, специфичных к хлоропластному и ядерному геномам.
Подготовка образцов ДНК для секвенирования.
Анализ нуклеотидных последовательностей с использованием программы Blast.

2. Современные методы генетического картирования и выделения генов растений
Локализация мутации в геноме на основе картирования растений арабидопсис из популяции F2 с использованием ДНК-маркеров (CAPS и SSLP), расчет силы сцепления.
Работа с базой данных TAIR: локализация мутантного гена на молекулярно-генетической  и физической картах, анализ генов-кандидатов, планирование работы по подтверждению идентичности искомого гена и гена-кандидата.

3. Анализ экспрессии генов трансгенных растений с помощью генов-репортеров
Освоение метода гистохимического определения активности репортерного гена бета-глюкуронидазы GUS под контролем специфических растительных и синтетических промоторов.

Большой практикум на базе

Института общей генетики имени Н.И.Вавилова РАН

Современные методы анализа генетического полиморфизма

1. Основы электрофореза изоферментов

2. Анализ электрофореграмм 

Мультимерные ферменты. Выявление гомо- и гетерозигот для моно-, ди- и тетрамерных ферментов. Выявление продуктов отдельных локусов. Межлокусные взаимодействия, нуль-аллели и примеры анализа других сложных вариантов наследования. 

3. Статистический анализ популяционно-генетических данных. 

Анализ генотипических данных. Расчет частот аллелей, наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности, аллельного и генотипического разнообразия, доли полиморфных локусов. Коэффициент инбридинга. Индивидуальная гетерозиготность. Оценка соответствия равновесию Харди-Вайнберга. 
Интерфейс программы GenAlEx. Форматы файлов данных для компьютерной обработки. Анализ внутри- и межпопуляционной изменчивости, генетической подразделенности и дифференциации. Методы оценки генетических расстояний. Кластерный анализ генетических данных. 
Многомерный анализ генетических данных (метод главных компонент). Применение факторного анализа для изучения гибридных популяций. Обзор основных компьютерных программ анализа популяционно-генетических данных (BIOSYS, PopGen, GDA и PHYLIP). Базы и банки популяционно-генетических данных. 

Практикум по цитогенетике

1. Сравнительный ммуноцитохимический анализ особенностей синапсиса хромосом, репарации запрограммированных DSBs ДНК, рекомбинации и сайленсинга транскрипционной активности хроматина в распластанных ядрах сперматоцитов I порядка гомозиготного самца мыши и самца слепушонки, гетерозиготного  по множественным Робертсоновским (Rb) транслокациям

Получение и фиксация тотальных препаратов распластанных синаптонемных комплексов (СК) мыши и слепушонки. Иммуноокрашивание. Заключение препаратов в среду Вектошилд с красителем DAPI. Просмотр препаратов во флуоресцентном микроскопе. Получение  изображений. Обработка изображение в программе Adobe Photoshop. Описание и сравнительный анализ результатов. 

2. Выявление специфических локусов хроматина  в распластанных ядрах сперматоцитов I порядка мыши методом FISH