Словарь используемых терминов

Агароза.Получаемый из агара линейный полисахарид, образованный из чередующихся остатков B-D-галактопиранозы и 3,6-ангидридо-α-1-галактопиранозы, объединённых 1 4 связью. Обладает ярко выраженным свойством к формированию гелей. Точка плавления — 95 °C, точка образования геля — 45 °C.

Аденин (A). Пуриновое основание, комплементарное тимину и урацилу. Одно из азотистых оснований, входящих в состав ДНК и РНК.

Адаптер.1.Синтетический двухцепочечный олигонуклеотид с одним тупым концом и одним липким. После пришивания адаптера тупым концом к ДНК-мишени последнюю можно встраивать в подходящий вектор, используя приобретенный ею липкий конец. 2. Синтетический одноцспочечный олигонуклеотид, у которого после самогибридизации появляются липкие концы и внутренний сайт для рестрицируюшей эндонуклеазы. Когда ацаптор встраивают в клонирующий вектор, у последнего появляется новый сайт рестрикции.

Амидофосфиты.Модифицированные нуклеозиды, содержащие активированные линкерные группы - новые мономеры для синтеза модифицированных олигонуклеотидов. Применяются для химического синтеза олигонуклеотидов.

Аминокислота.Мономерная единица белковых молекул.

Ампликон. Специфический продукт ПЦР, накапливающийся в реакционной смеси начиная со второго цикла. “Ампликоны” ограничены по длине двумя "праймерами”.

Амплификатор.Прибор для проведения полимеразной цепной реакции.

Амплификация. Увеличение числа копий участка ДНК в полимеразной цепной реакции.

Антибиотик.Вещество, синтезируемое одним микроорганизмом и оказывающее ингибирующее действие на другие микроорганизмы и раковые клетки.

Антиген. Вещество, воспринимаемое организмом как чужеродное и вызывающее специфический иммунный ответ — выработку антител.

Αнтипараллельная ориентация. Противоположная направленность (5'®3' и 3'®5') цепей в двухцепочечных молекулах нуклеиновых кислот.

Антитело. Белок (иммуноглобулин), синтезируемый B-лимфоцитами в ответ на попадание в организм различных антигенов и специфически с ними

Взаимодействующий.

Бактериофаг. Вирус, инфицирующий бактерии.

Библиотека кДНК.Коллекция клонов кДНК, синтезируемых in vitro на матрицах мРНК, происходящих из одной ткани или клеточной популяции.

Биотинное мечение. 1. Присоединение молекулы биотина к молекуле другого вещества. 2. Включение биотин содержащего нуклеотида в молекулу ДНК.

Блоттинг. Перенос разделенных молекул из одной среды (например, геля) на твердый носитель(бумагу, нитроцеллюлозный фильтр).

Брешь (пробел). Отсутствие одного или нескольких нуклеотидов в одной из цепей двухцепочечной ДНК.

Бромистый этидий.3,8-Диамино-5-этил-6-фенилфенантридиум бромид, EtBr, Ethidium bromide — интеркалирующий агент, широко применяемый для выявления нуклеиновых кислот в молекулярной биологии, в частности, в случае ДНК электрофореза в агарозном геле.

Вектор (генетический). Самореплицирующаяся молекула ДНК (например, бактериальная плазмида), используемая в генной инженерии для переноса генов от организма-донора в организм-реципиент, а также для клонирования нуклеотидных последовательностей.

Вставка ДНК. Сегмент ДНК, встроенный в клонирующий вектор.

Вторые антитела.Антитела к комплексу “антиген-первое антитело”. Как правило, вторые антитела коньюгированы с одним из компонентов системы детекции получаемого комплекса “антиген-первое антитело-второе антитело”, например – ферментом. Последний способствует образованию в среде хромогенного продукта, который позволяет визуализировать указанный комплекс.

Ген. Транскрибируемый участок хромосомы,кодирующий функциональный белок либо тРНК или рРНК.

Генетический код. Система записи генетической информации в виде последовательности нуклеотидов, в которой каждые три нуклеотида, составляющие кодон, кодируют одну аминокислоту или являются сигналом остановки процесса синтеза полипептида. Состоит из 64 кодонов, кодирующих все 20 аминокислот и три терминирующих кодона.

Ген-мишень. l. Клонированный ген. 2. Ген, подвергаемый специфическому воздействию. 3. Ген, интересующий исследователя.

Геномная библиотека (банк или библиотека генов). Набор клонированных фрагментов ДНК, в совокупности составляющих индивидуальный (групповой, видовой) геном.

Генотип. Набор всех генов организма.

Ген-регулятор. Ген, кодирующий белок-репрессор, который связывается с оператором и регулирует транскрипцию «своего» оперона.

Ген-репортер. Ген, кодирующий легко выявляемый продукт. Такие гены используют, например, для того, чтобы убедиться, что данная генетическая конструкция успешно введена в клетку, орган или ткань.

Гетерологичный зонд. Сегмент ДНК одного организма, использующийся для скрининга библиотеки сходных ДНК другого организма.

Гетероизошизомеры.Рестрицирующие эндонуклеазы, выделенные из различных микроорганизмов, которые узнают на ДНК одни и те же последовательности, но производят разрывы в разных точках в пределах того же сайта. Например: XmaI (C↓CCGGG) и SmaI (CCC↓GGG).

Гибридизация нуклеиновых кислот.Отжиг двух полинуклеотидных цепей, часто из разных источников, с образованием ДНК/РНК- или ДНК/ДНК-гибридов, стабилизируемых водородными связями.

Гибридный белок (химерный белок, слитый белок). Продукт клонированных совместно двух или более кодирующих последовательностей из разных генов. Представляет собой одну полипептидную цепь.

Гибридный ген. Ген, состоящий из частей двух или нескольких генов и экспрессирующийся как единое целое с образованием гибридного (химерного) белка.

З'-гидроксильная группа. Гидроксильная группа, связанная с З'-атомом углерода сахарного остатка (рибозы или дезоксирибозы) концевого нуклеотида молекулы нуклеиновой кислоты.

Гуанин (G). Пуриновое основание, комплементарное цитозину. Одно из четырех азотистых оснований, входящих в состав ДНК и РНК.

Двухцистронный вектор. Клонирующий вектор, предназначенный для экспрессии двух генов в одной клетке млекопитающих. Гены находятся под контролем одного промотора и сигнала полиаденилировани.

Дезоксирибоза. Пятиуглеродный моносахарид, входящий в состав ДНК.

Денатурация. l. Расхождение цепей двухцепочечной молекулы ДНК или РНК. 2. Нарушение нативной конформации биологических макромолекул в результате разрушения нековалентных (водородных) связей.

Дидезоксинуклеотид (ddNTP). Полученный искусственным путем нуклеозидтрифосфат, лишенный 2'- и З'-гидроксильных групп при углеродных атомах сахарного кольца.

ДНК-зонд.Фрагмент ДНК, меченный тем или иным образом и использующийся для гибридизации со специфическим участком в молекуле ДНК. Позволяет идентифицировать комплементарные ему нуклеотидные последовательности.

ДНК-лнгаза. Фермент, катализирующий образование фосфодиэфирной связи между З'-гидроксильной группой и 5'-фосфатом соседних нуклеотидов в месте одноцепочечного разрыва молекулы ДНК.

ДНК-мишень(ДНК-интереса)(см. Ген-мишень).

ДНК-полимераза. Фермент, катализирующий синтез полинуклеотидной цепи из отдельных нуклеотидов с использованием другой цепи в качестве матрицы и ДНК-затравки со свободной 3'-ОΗ-группой.

ДНК-полимеразa TaqТермостабильная ДНК полимераза бактерии Thermus aquafscus (сохраняет активность при 95°С). Часто применяется в методе ПЦР.

ДНК-чипы. Микроскопические пластинки из стекла или пластика с нанесенными на них в определенном порядке тысячами фрагментов ДНК, содержащих определенные гены.

Зонд. l. Соединение, меченное тем или иным способом и использующееся для выявления родственных биохимических молекул в сложном образце. 2. Олигонуклеотид, использующийся для выявления комплементарных последовательностей с помощью гибридизации.

Емкость вектора. Максимальный размер участка ДНК, который может быть клонирован в данном векторе.

Изокаудомеры. Эндонуклеазы рестрикции, распознающие на ДНК совершенно разные последовательности нуклеотидов, но образующие фрагменты с одинаковыми одноцепочечными концами. Например: MboI (↓GATC) и BamHI (G↓GATCC).

Изопропил-β-D-тиогалактопиранозид ИПТГ (Isopropylß-D-tlriogalactopyranoside) Индуктор lac-(лактозного)оперона, В технологии рекомбинантных ДНК используется для индукции клонированных генов, находящихся под контролем системы lac -репрессор— lac -npoмотор.

Изошизомеры.Эндонуклеазы рестрикции, выделенные из различных микроорганизмов, которые узнают на ДНК одни и те же последовательности нуклеотидов. Например: SphI (CGTAC↓G) и BbuI (CGTAC↓G).

Иммуноаффинная хроматография. Метод очистки, при котором фиксированное на подложке антитело связывает специфический белок, присутствующий в сложной смеси других белков.

Иммунологический анализ. Метод, основанный на способности антитела узнавать специфический компонент в биологическом образце.

Иммунологический скрининг. Скрининг геномной библиотеки, основанный на выявлении продукта гена-мишени иммунологическими методами.

Индуктор. Небольшая молекула, связывающаяся с регуляторным белком-репрессором, что приводит к дерепрессии соответствующих генов.

Индукция. Дерепрессия гена или группы генов под действием индуктора.

Инициация. Начало синтеза биополимера.

Инициирующий кодон. Кодон АUG в составе мРНК, кодирующий метионин (N-формилметионин у прокариот), с которого начинается (инициируется) синтез полипептидных цепей. Другое название — сигнал инициации трансляции.

Интеграция. Встраивание чужероднойДНК (обычно с помощью гомологичной рекомбинации) в хромосому хозяйской клетки.

Интегрирующий вектор. Вектор, специально сконструированный для того, чтобы с его помощью можно было встраивать (интегрировать) клонированную ДНК в геном клетки-хозяина.

Ингерлейкин-2. Лимфокин, секретируемый некоторыми Т-лимфоцитами и стимулирующий пролиферацию Т-клеток.

Интрон. Транскрибируемый участок гена, не содержащий кодонов и вырезаемый из первичного транскрипта в ходе процессинга с образованием функциональной РНК.

Искусственная бактериальная хромосома (ВАС – Bacterial artificial chromosome). Векторная система на основе F-плазмиды E.coli, использующаяся для клонирования длинных (100—300 т.п.н.) последовательностей нуклеотидов.

Искусственная дрожжевая хромосома (YAC - Yeast artificial
chromosome). Рекомбинантная ДНК, состоящая из дрожжевой плазмиды и интегрированных в нее центромерных и теломерных областей хромосом дрожжей, а также маркерных генов и содержащая несколько сайтов инициации репликации.

Искусственная хромосома PI (PI artificial chromosome). Векторная система на основе фага Pi, использующаяся для введения в клетки E.coli методом электропорации очень крупных фрагментов ДНК (100—300 т.п.н.).

Картирование генов. Ппределение положения данного гена на хромосоме относительно других генов.

кДНК-библиотека(см. Библиотека кДНК).

Клон. Популяция клеток или молекул, идентичных одной родоначальной клетке или молекуле.

Клонирование. Совокупность процедур, использующихся для получения клонов. Клонирование многоклеточных организмов, например, включает пересадку ядер соматических клеток в оплодотворенное яйцо с удаленным пронуклеусом.

Клонирование генов. Система методов, использующаяся для получения клонированных ДНК: выделение нужного гена из какого-либо организма, встраивание его в плазмиду (вектор), введение в клетку организма-хозяина, многократная репликация.

Клонирующий вектор. Молекула ДНК (плазмидная или вирусная ДНК), предназначенная для клонирования ДНК-мишени.

Кодон. Три соседних нуклеотида, кодирующих определенную аминокислоту. Всего существует 64 сочетания нуклеотидов в кодонах; 61 из них кодируют 20 аминокислот, 3 являются стоп-кодонами.

Компетентные. Способность бактериальных клеток воспринимать трансформирующую ДНК (обычно плазмиду).

Комплементарная ДНК (кДНК). Молекула ДНК, синтезированная на РНК-матрице с участием РНК-зависимой ДНК-полимеразы (обратной транскриптазы).

Комплементарные нуклеотидные последовательности.Полинуклеотидные последовательности, которые взаимодействуют между собой в соответствии с правилами спаривания оснований: аденин (А) образует пару с тимином (Т) или урацилом (U) в РНК, гуанин (G) – с цитозином (С).

Коннекторный метод соединения фрагментов ДНК. Формирование липких концов, чаще всего одноцепочечных олиго-(dA) с одной стороны и олиго-(dT) – с другой, с помощью фермента концевой дезоксинуклеотидилтрансферазы.

Космида.Вектор, объединяющий свойства плазмидного вектора и вектора на основе фага l. Имеет cos-сайты.

«Кэп». Метилированный гуанозин на 5'-конце многих мРНК эукариот.

Лактозный оперон.Единица транскрипции хромосомной ДНК E.coli, состоящая из промотора, оператора, терминатора и последовательностей, кодирующих структуру трех ферментов, участвующих в утилизации дисахарида лактозы. Последовательности промотора, оператора и части структурных последовательностей, кодирующих фермент b-галактозидазу используют в генетических векторах клонирования и экспрессии для клеток E.coli.

Лигаза(см. ДНК-лигаза).

Лигирование. Соединение двух молекул ДНК с помощью фосфодиэфирных связей. Этот процесс in vitro катализируется ферментом ДНК-лигазой фага Т4.

Лидерная последовательность. Heтранслируемая последовательность мРНК, расположенная между 5'-концом и инициирующим колоном AUG.

Лизис. Разрушение клеточных стенок под действием ферментов, содержащихся в лизосомах, или других агентов.

Лизогення. Интеграция генома бактериофага в геном клетки-хозяина. В результате индукции фаговая ДНК может выщепляться с образованием зрелых фаговых частиц.

Линкер. Синтетический олигонуклеотид, содержащий сайт рестрикции. Используется для соединения векторной и клонируемой ДНК, к концам которой по методу сшивания тупых концов присоединены линкеры.

Липкие концы. Взаимно комплементарные одноцепочные участки ДНК, выступающие по концам двухцепочечной молекулы; образуются в результате ступенчатых разрезов двухцепочечных ДНК.

Литический цикл.Размножение вируса в клетке-хозяине, оканчивающееся лизисом клетки.

Люцифераза. Ферменты, участвующие в процессе биолюминесценции; катализируют аэробное окисление люциферинов, в результате чего субстрат переходит в электронно-возбуждённое состояние и затем высвобождает избыток энергии в виде квантов света.

Маркерный ген. Ген с известной хромосомной локализацией, имеющий четкое фенотипическое проявление (устойчивость к антибиотику, ферментативная активность и т.д.).

Маркерный пептид. Участок гибридной белковой молекулы, облегчающий идентификацию или очистку белка.

Матричная РНК (мРНК). Молекула РНК, в которой заключена информация об аминокислотной последовательности определенной белковой молекулы.

Матричная цепь. Цепь ДНК или другой полинуклеотид, использующийся ДНК-полимеразой в качестве матрицы для синтеза комплементарной цепи.

Метаболическая перегрузка. Нарушение метаболизма организма-хозяина в результате введения в его геном и экспрессии чужеродной ДНК.

Метилирование. Присоединение к макромолекуле метильной группы. Например, при метилировании ДНК происходит присоединение такой группы к специфическим остаткам цитозина, а иногда аденита.

Метка. Радиоактивный изотоп или идентифицируемый биохимическими либо иммунологическими методами лиганд (например, флуорофор), связывающийся с макромолекулой. Позволяет обнаружить меченое вещество в образце.

Метилаза.Фермент, присоединяющий метильные группы к нуклеотидам в ДНК, защищая ее от гидролиза эндонуклеазами рестрикции.

Метод случайных праймеров (Random primer method).Способ получения меченых ДНК-зондов, основанный на применении синтетических олигонуклеотидов, содержащих все возможные комбинации из шести нуклеотидов, и на их гибридизации с денатурированной ДНК-мишенью, Олигонуклеоткды, комплементарные последней, гибридизуются с ней. В реакционную смесь добавляют все четыре дезоксирибонуклеотида (причем
один из них меченый) и фермент, катализирующий синтез фрагментов ДНК с использованием цепей ДНК-мишени в качестве матрицы, а гибридизировавшихся фрагментов — в качестве затравки.

Мутагенез. Искусственное введение мутаций с помощью физических или химических агентов.

Мутант.Рпганизм, измененный в результате мутации, как правило, отличается от исходной формы (дикого типа).

Мутация. Спонтанное или индуцированное изменение структуры гена.

Мутация со сдвигом рамки. Мутация, связанная с появлением лишнего или с потерей одного или нескольких (в том числе, не кратном трем), нуклеотидов. Приводит к нарушению триплетного кода и синтезу совершенно совершенно другого полипептида (если только синтез вообще не блокируется).

Ник-трансляция.Процесс замещения одной из цепей в двухцепочечной молекуле ДНК при действии ДНК-полимеразы I (инициирует синтез ДНК в месте одноцепочечного разреза), сопровождаемый деградацией замещаемой цепи в направлении 5→3, в результате положение разрыва оказывается перемещенным вдоль молекулы ДНК; широко используется для введения в ДНК меченых оснований.

Нозерн-блоттинг(nothern blotting). Перенос молекул РНК, фракционированных методом гельэлектрофореза, из геля на твердую подложку (нитроцеллюлозный или нейлоновый фильтр) с последующей ДНК-РНК гибридизацией.

Нуклеотид.Нуклеозид, к которому присоединена одна или более фосфатных групп; присоединение происходит по 5’-углеродному атому сахарного кольца. Нуклеозиды, имеющие в составе рибозу, называют рибонуклеозидмонофосфатами, рибонуклеозиддифосфатами и рибонуклеозидтрифосфатами (NMP, NDP и NTP соответственно). Для нуклеозидов, содержащими в составе дезоксирибозу, соответствующие названия таковы: дезоксирибонуклеозидмоно-, ди- и трифосфаты (dNMP, dNDP и dNTP соответственно).

N-конец.Первая аминокислота (или несколько аминокислот) в полипептиде.

Обратная транскриптаза. РНК-зависимая ДНК-полимераза, использующая молекулу РНК в качестве матрицы для синтеза комплементарной цепи ДНК.

Обратная транскрипция. Способ получения в большом количестве кДНК, состоящий из двух этапов. Вначале in vitro синтезируют кДНК, используя обратную транскриптазу, мРНК в качестве матрицы и олиго(dT) в качестве праймера. Затем кДНК амплифицируют с помощью полимеразной цепной реакции, используя два специфических праймера: один комплементарен учестку первой цепи кДНК, а второй – другой цепи, комплементарной первой.

Одноцепочечный разрыв (Nick). Разрыв фосфорнодиэфирной связи между соседними нуклеотидами в одной цепи ДНК.

Олигонуклеотид, (олигомер). Короткий (6—10 нуклеотидов) сегмент одноцепочечной ДНК. Обычно получают химическим путем.

Оператор. Участок ДНК, непосредственно примыкающий к структурному гену и регулирующий его транскрипцию при участии репрессора или активатора,

Оперон. Участок ДНК, содержащий несколько структурных генов, транскрибируемых с образованием одной полицистронной м РНК.

Отжиг полинуклеотидов (см. Гибридизация нуклеиновых кислот).

Палиндром Участок двух цепочечной молекулы ДНК, обе цепи которого обладают одинаковой нуклеотидной последовательностью при прочитывании от 5'- к 3'- концу. Такие участки часто распознаются рестрицирующими эндонуклеазами типа II.

Пептидная связь. Ковалентная связь между свободной карбоксильной группой при α-углеродном атоме одной аминокислоты и свободной карбоксильной группой при таком же атоме соседней аминокислоты в полипептидной цепи.

Первичный транскрнт. Молекула РНК, трапскрибированная с эукариотического структурного гена и не подвергшаяся процессингу (т.е. содержащая все копии экзонов и интронов).

Первое антитело. Антитело, связывающееся с молекулой-мишенью при проведении иммунологического анализа.

Пиримидины. Один из двух типов азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот. К пиримидинам относятся тимин , цитозин и урацил.

Плазмида.Внехромосомный генетический элемент, способный к длительному автономному существованию и репликации. Обычно это двухцепочечная кольцевая ДНК длиной 1-200 т.п.н.

2 мкм-плазмида.Двухцепочечная кольцевая плазмида клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae. На ее основе получены многие генетические векторы для жрожжевых клеток.

Полиаденилирование. Ферментативное присоединение остатков аденина к 3’-концу молекулы эукариотической мРНК. Этот богатый аденином 3’-конец называется поли(А)-хвостом мРНК.

Поли(А) – полимераза.Фермент, катализирующий присоединение остатков аденилата к 3'-OH концу ДНК-затравки, в процессе присоединения мононуклеотида отщепляется пирофосфат. Не требует матрицы.

Эндонуклеазы рестрикции.Ферменты (кла