Приклади задач

1. Скільки розривів необхідно внести в молекулу ДНК довжиною 350 т.н.н. для створення репрезентативної клонотеки генів в космідах?

Розв’язання.

Космідний вектор має ємність від 35 т.п.н. до 45 т.п.н., тому для клонування в космідах необхідно утворити від 8 до 10 фрагментів і, відповідно, внести в молекулу від 7 до 9 розривів.

 

2. Чи доцільно створювати бібліотеку генів бактерії з довжиною хромосоми 4,5 млн п.н. клонуванням в плазмідному векторі?

Розв’язання.

Найбільша ємність плазмідного вектора 3 т.п.н. Для того щоб скласти бібліотеку генів необхідно створити:

4 500 000 : 3 000 = 1 500 клонів

Створювати таку клонотеку доцільно.

 

3. Скринінг скількох фагових бляшок необхідно провести, щоб перевірити геном ссавця на наявність даного гена, якщо повний гаплоїдний набір хромосом клітини містить приблизно 3 000 000 000 п.н. Зробити висновок про доцільність таких досліджень.

Розв’язання.

Ємність одного вектора на основі фага λ 15 т.п.н. Репрезентативна бібліотека генів складає:

3 000 000 000 : 15 000 = 200 000 клонів;

необхідно зробити скринінг 200 000 фагових бляшок. Клонування ДНК ссавця у фаговому векторі доцільно, але при можливості бажано було б замінити вектор на основі фагу λ замінити на вектор більшої ємності.

 

4. Чи можна використати в якості зонда для ДНК такого складу:

5′ AGCACTGGAATTTCCGATGGTCTTAAAGCTCCGGTTCGA 3′

олігонуклеотид такого складу:

5′ GAACCGGAGCTTTACGACCATCGGAGA 3′

Розв’язання.

Перевіримо чи є даний олігонуклеотид комплементарним ділянці ДНК:

5′ AGCACTGGAATTTCCGATGGTCTTAAAGCTCCGGTTCGA 3′

A AGGCTACCAG ATTTCGAGGCCAAG 5′

↕ ↕

G C

Олігонуклеотид є комплементарний на 100 – (2х100)/27 = 92,6%

Цей олігонуклеотид можна використовувати в якості зонда.

 

5. Еукаріотична ДНК довжиною 20 000 000 т.п.н. містить 80% інтронів. Скільки необхідно космідних векторів для досягнення експресії в прокаріотичних клітинах, скільки для створення повної репрезентативної бібліотеки генів?

Розв’язання.

Ємність космідного вектора ≈ 40 т.п.н. Для того, щоб створити повну репрезентативну клонотеку необхідно: 20 000 000 : 40 = 500 000 космідних векторів.

Екзони складають 100 – 80 = 20% від загальної довжини еукаріотичної ДНК, тобто 20 000 000 х 20 / 100 = 4 000 000

Для досягнення експресії в прокаріотичних клітинах необхідна інформація лише про кодуючи частину ДНК. Для цього необхідно 4 000 000 : 40 = 1 000 космідних векторів.

6. При проведенні блотінга за Саузерном під дією однієї рестриктази і гібридизації з радіоактивними зондами однієї структури утворився набір з декількох смуг. Що це може означати?