Расширение кругозора

1. What is science?

Марьянчик Софья Вадимовна
биол. факультет МГУ им. М.В. Ломоносова;
МПГУ
1
+7(925)884-27-71; [email protected]

2. Блок I «Как всё работает?» Блок II «Молекулярная биология. Работа в лаборатории» Блок III «Расширение кругозора»

2

3. Блок I «Как всё работает?»

Как попасть в науку?
Результат (цель ?) научной работы – статья
Искусство презентации + научные журналы
Самообразование: обучающие/информационные ресурсы
3

4. Результат научной работы - статья

Научная статья – это написанный и опубликованный доклад,
описывающий результаты оригинальных исследований.

5. Результат научной работы - статья

Ревью/овервью
(Review/overview)
• Представляет собой обзор
информации на
определенную тему
• Содержит данные большого
количества исследований
Экспериментальная статья
(Primary research article)
• Содержит оригинальные данные
• Повествование идет от лица
исследователей, участвовавших в
экспериментах
• Содержит детальную информацию
об условиях проведения
экспериментов
Сколько статей достаточно прочитать, для того, чтобы хорошо
разбираться в теме?
Что ценнее: ревью или экспериментальная статья?
5

6. Структура научной статьи

6

7.

Название статьи,
авторы, организация
7

8.

Название журнала
Дата публикации
DOI (идентификатор
цифрового объекта)
8

9.

Abstract; Содержание
9

10.

Дополнительная
информация
-
Хронология
публикации
-
Ревьюеры
-
Другое
10

11. Структура экспериментальной статьи

1) Введение (Introduction)
• Теоретическое введение
• Описание модели заболевания
• Актуальность темы
2) Материалы и методы (Materials and Methods)
Каждый метод в отдельном параграфе
Информация о животных (какую информацию будем указывать?)
Условия проведения эксперимента
Используемые реагенты
Статистический анализ
11

12. Структура экспериментальной статьи

3) Результаты + обсуждение (Results + Discussion)
• Поэтапные эксперименты (распределение по параграфам)
• Название параграфа – мини-вывод по эксперименту
• Изображения/Таблицы = Figures/Tables
4) Заключение (Conclusion)
• Тезисное изложение результатов
• Развитие исследования
12

13. Структура экспериментальной статьи

3) Этический аспект (Ethics statement)
Соблюдение норм по обращению с животными
4) Вклад авторов (Author contributions + Acknowledgments)
5) Другое
Ссылка на дополнительные материалы (Supplementary Materials)
Информация о грантах
6) Список литературы (References)
Строгие требования к оформлению, специфичные для каждого журнала
13

14. Базы данных

• Первичные: хранилища первичных структур полимеров ДНК и аминокислотных последовательностей
(EMBL (Европа) , GenBank (США) , DDBJ (Япония))
• Вторичные: обработанные первичные данные – паттерны и
др.
• Составные: сочетают инф-ию из 1ичн и 2ичн, дают больше
возможностей при поиске.
P.S. Существует даже база данных по базам данных!)
14

15. NCBI (National Center for Biotechnological Information; USA)

- центральный институт обработки и хранения данных
молекулярной биологии.
Базы данных белковых доменов, ДНК (GenBank) и РНК
Базы данных статей научной литературы (PubMed)
NCBI
Таксономическая информация (TaxBrowser) –
поиск инф-ии о конкретном биологическом виде
Программы биоинформатики (BLAST)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/
https://en.wikipedia.org/wiki/National_Center_for_Biotechnology_Information
15

16. Блок II «Молекулярная биология. Работа в лаборатории»

• Лабораторные (и не очень) животные
• Методы: ПЦР, гель-электрофорез
• Реал-тайм ПЦР, секвенирование, цитометрия
16

17.

Метод 1: Полимеразная Цепная реакция (ПЦР)
Смысл:
1x ДНК
1000x ДНК
17

18. Метод 1: Полимеразная Цепная реакция (ПЦР)

А
Т
Г
Ц
ДНК
Нуклеотид
18

19.

Метод 1: Полимеразная Цепная реакция (ПЦР)
Реакционная смесь:
1) Матрица – анализируемая ДНК
2) Праймеры – олигонуклеотиды (15-30 штук), комплементарные цепям ДНК
Forward (прямой) и Reverse (обратный)
3) Смесь нуклеотидов - dNTP (дезоксинуклеотидтрифосфаты):
dATP+dTTP+dGTP+dCTP
4) Фермент – термостабильная ДНК-полимераза (Taq-полимераза; Pfuполимераза)
5) Буфер – раствор, содержащий:
- ионы Mg (зачем?)
- соли, для поддержания pH
- детергент Tween 20 + БСА (бычий сывороточный альбумин) –
предотвращение «налипания» реагентов
19

20.

Метод 1: Полимеразная Цепная реакция (ПЦР)
Strip-tubes
«Стрипы»
Амплификатор
(«чёрный ящик»)
20

21.

Метод 1: Полимеразная Цепная реакция (ПЦР)
Strip-tubes
«Стрипы»
1x ДНК
1000x ДНК
21

22. Режим работы амплификатора (этапы ПЦР)

22

23. Режим работы амплификатора (этапы ПЦР)

https://www.yourgenome.org
23

24.

Почему в ПЦР используют термостабильные ДНК-полимеразы?
Сколько молекул ДНК мы получим, если прогоним 1 молекулу через 3 цикла?
Каким требованиям должны соответствовать праймеры?
Можно ли проводить амплификацию вечно?
24

25. Метод 2: Электрофорез в агарозном геле (визуализация результатов ПЦР)

1
2
1) ТАЕ-буфер + агароза => микроволновка
2) Добавление этидиум бромида (ОСТОРОЖНО!)
25

26. Метод 2: Электрофорез в агарозном геле (визуализация результатов ПЦР)

3
4
https://www.wikihow.com/Make-an-Electrophoresis-Gel
26

27. Метод 2: Электрофорез в агарозном геле (визуализация результатов ПЦР)

___
+++
https://www.wikihow.com/Make-an-Electrophoresis-Gel
27

28.

Какая проба содержит в себе более длинный участок ДНК?
Зачем проба с «лестницей»?
Какие контроли необходимо иметь?
28

29.

Какая проба содержит в себе более длинный участок ДНК?
Зачем проба с «лестницей»?
Какие контроли необходимо иметь?
Marker ladder
29

30. Области применения ПЦР

Клиническая
медицина
Криминалистика
Генная
инженерия
Палеонтология
• Обнаружение инфекционных организмов (бактерий/вирусов) путем
анализа клинических проб.
• Обнаружение мутаций (наследственные/опухолевые заболевания)
• Установление личности преступников/жертв по ДНК
• Определение отцовства
• Секвенирование ДНК
• Целенаправленное внесение мутаций с помощью ПЦР
• Изучение вымерших животных/предков человека
• Изучение генетического материала известных личностей (фараоны)
https://biomolecula.ru/articles/metody-v-kartinkakh-polimeraznaia-tsepnaia-reaktsiia
https://nplus1.ru/news/2017/05/31/DNA-mummies
30

31. Спасибо за внимание!

…А, ну и творческое задание…))
31