Экзаменационные вопросы по элективному курсу

Экзаменационные вопросы по элективному курсу
«Теоретические и практические основы молекулярной диагностики»
для студентов 6 курса медико-биологического факультета
Раздел «Методические основы генодиагностики»
1. Структура и физико-химические свойства полиакриламидных гелей.
2. Технологические этапы приготовления полиакриламидных гелей.
3. Электрофорез белков в полиакриламидных гелях, его разновидности и области
применения.
4. Электрофорез нуклеиновых кислот в агарозных гелях, разновидности и области
применения.
5. Плазмидный анализ в исследовании генетической структуры популяций
микроорганизмов.
6. Анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов ДНК (RFLP), его
разновидности и области применения.
7. Риботипирование, сущность и области использования метода.
8. Генотипирование изолятов микроорганизмов методом ПЦР с произвольными
праймерами (RAPD).
9. Методы анализа геномного полиморфизма микроорганизмов.
10. Мультлокусное
сиквенс-типирование
(MLST),
его
использование
для
геноидентификации штаммов микроорганизмов.
11. Методы определения нуклеотидной последовательности ДНК.
12. Сравнительный анализ секвенированных продуктов. Компьютерный анализ и
программное обеспечение.
13. Анализ нуклеотидных последовательностей: поиск гомологий, кодирующих регионов,
предсказание транслируемых продуктов.
14. Особенности секвенирования клонированных последовательностей и продуктов
амплификации.
15. Сравнительный анализ секвенированных продуктов. Компьютерный анализ и
программное обеспечение.
16. Геномика микроорганизмов. Секвенирование и анализ геномов, генетическое
картирование, генетические базы данных.
17. Системы хозяин–вектор, применяемые в молекулярном клонировании. Требования,
предьявляемые к векторам. Типы векторов.
18. Ферменты, используемые в молекулярном клонировании.
19. Эндонуклеазы рестрикции - общая характеристика, свойства, классификация и области
применения. Сайты узнавания. Изошизомеры. Система рестрикции-модификации.
20. Общие принципы детекции ДНК методом молекулярной гибридизации Понятие о ДНКзондах Методы введения метки. Критерии выбора техники гибридизации и типа метки в
зависимости от цели эксперимента.
21. Методологические и технологические предпосылки появления молекулярной
диагностики. Основные понятия.
22. Основные методы выделение нуклеиновых кислот (фенольный, щелочной, с
использованием протеиназы К, гуанидинтиоцианата и др.). Безопасность работы на
этапах пробоподготовки, выделения и детекции нуклеиновых кислот.
23. Сравнительный анализ основных методов выделения нуклеиновых кислот (фенольный,
щелочной, с использованием протеиназы К, гуанидинтиоцианата и др.).
24. Особенности пробоподготовки и выделения нуклеинового материала из объектов
внешней среды, подозрительных на бактериальную или вирусную контаминацию.
25. Особенности работы с РНК. Методы выделения.
26. Технологические этапы проведения рестрикционного анализа. Особенности техники
работы с ферментами – эндонуклеазами. Хранение ферментов и препаратов
нуклеиновых кислот. Концентрация компонентов реакционной смеси, условия
проведения рестрикции. Учет результатов.
27. Электрофоретический анализ биополимеров. Теоретические основы разделения
биополимеров в электрическом поле. Электрофорез в агарозном геле. Маркеры
молекулярных масс.
28. Пульс-электрофорез и области его применения.
29. Методы визуализации и определения концентрации нуклеиновых кислот.
Электрофоретический метод определения концентрации ДНК.
30. Электрофорез нуклеиновых кислот и белков в полиакриламидных гелях. Электрофорез в
денатурирующих условиях.
31. Принцип полимеразной цепной реакции (стадии реакции, компоненты реакционной
смеси).
32. Температурный и временной режимы ПЦР. Этапы цикла амплификации: денатурация,
отжиг, элонгация.
33. Определение полимеразной цепной реакции, принцип метода, преимущества ПЦР.
34. Преимущества ПЦР как метода диагностики инфекционных заболеваний. Возможности
применения ПЦР в практическом здравоохранении и целях санитарного и
эпидемиологического контроля в чрезвычайных ситуациях.
35. Организация и комплектация ПЦР-лаборатории: помещение, оборудование, техника
безопасности и соблюдение противоэпидемического режима, личной гигиены при
работе в лаборатории.
36. Оптимизация ПЦР. Необходимые параметры и реактанты. Причины отсутствия
амплификации проб ДНК.
37. Принципиальные особенности различных вариантов ПЦР. Амплификация матрицы и
амплификация сигнала. Отличительные особенности оборудования
38. Варианты детекции ампликонов. ПЦР с биотинилированными праймерами.
Иммунологическое выявление продуктов амплификации. ГИФА ПЦР.
39. Гибридизационно-флуоресцентные технологии и ПЦР в режиме реального времени
40. Действия
при
контаминации
лаборатории
нуклеиновыми
кислотами
при
проведении реакции амплификации.
41. Требования к помещениям ПЦР-лаборатории
42. Требования к обработке помещений ПЦР-лаборатории и обеззараживанию материала
43. Внешний и внутренний контроль качества работы ПЦР-лаборатории. Сертификация
лабораторий и амплификационных тест-систем.
Раздел «Генодиагностика и генотипирование инфекционных болезней
44. Особенности генодиагностики бактериальных, вирусных и грибных патогенов.
45. Сравнительный анализ методов диагностики инфекционных заболеваний.
46. Организация работы при исследовании методом ПЦР материала, инфицированного
патогенными биологическими агентами.
47. Автоматизированные системы
идентификации возбудителей инфекционных
заболеваний на основе секвенирования геномов.
48. Генодиагностика вирусных гепатитов, генотипирование и определение вирусной
нагрузки.
49. ДНК-диагностика заболеваний передающихся половым путем. Интерпретация
результатов ДНК-диагностики.
50. Ошибки при интерпретации результатов ДНК-диагностики заболеваний передающихся
половым путем.
51. Внутривидовое типирование возбудителей инфекционных заболеваний. Консервативные
и вариабельные участки геномов.
52. Генотипические методы в молекулярной эпидемиологии. Интерпретация результатов
генотипирования микроорганизмов.
53. Нанотехнология. Теоретические основы и современное состояние науки.
Нанотехнологии в здравоохранении («наномедицина»).
54. Принципы и технология создания биочипов. ДНК и белковые биочипы. Приборы для
конструирования чипов и чтения результатов.
55. Молекулярная диагностика с использованием иммуноцитохимических методов.
56. Роль молекул HLA (I, II класса) в иммунном ответе. Строение молекул HLA класса II.
Организация и экспрессия генов HLA класса II.
57. Методы ДНК-типирования генов HLA. Сравнительный анализ эффективности методов
типирования.
58. Области применения ПЦР в практике здравоохранения.
Раздел Молекулярная диагностика наследственных болезней.
1. Понятие о генотерапии. Программы генной терапии.
2. Основные принципы организации генома человека.
3. Характеристика митохондриального генома и его отличия от ядерного. Особенности
наследования. Гетероплазмия, гомоплазмия.
4. Классификация и номенклатура мутаций. Фенотипическая классификация
мутантных аллелей.
5. Генетическая гетерогенность наследственных заболеваний. Аллельные серии. Причины
фенотипического разнообразия проявления мутаций
6. Общая характеристика хромосомных синдромов человека. Генетическая природа
наиболее распространенных хромосомных синдромов: Дауна, Патау, Эдвардса,
полисомий по половым хромосомам.
7. Методы идентификации мутаций в генах наследственных заболеваний: блотгибридизация, метод анализа конформационного полиморфизма однонитевой ДНК –
SSCP, денатурирующий градиентный гель-электрофорез DGGE, метод секвенирования и
др
8. Особенности организации и реуляции гена дистрофина. Характеристика мутаций,
приводящих к развитию миодистрофии Дюшенна.
9. Хромосомная локализация генов фактора VIII. Характеристика
идентифицированных мутаций в гене F8, приводящих к развитию гемофилии А.
10. Болезни экспансии, вызванные динамическими мутациями. Характеристика мутаций,
особенности наследования.
11. Характеристика мутаций гена ТРБМ при муковисцидозе.
12. Характеристика идентифицированных мутаций в гене F9, приводящих к развитию
гемофилии B.
Раздел «Генодиагностика онкологических заболеваний»
1. Нарушения регуляции клеточного цикла при канцерогенезе.
2. Апоптоз и его нарушения при злокачественных новообразованиях.
3. Дефекты систем контроля генетической стабильности при канцерогенезе.
4. Протоонкогены. Механизмы активации клеточных протоонкогенов в онкогены.
5. Онкогенные вирусы. Механизмы вирусного канцерогенеза.
6. Онкосупрессоры. Их функции в клетке и нарушения при канцерогенезе.
7. Гибридизационный анализ хромосомных аберраций при онкологических заболеваниях.
8. Микросателлитный анализ в детекции хромосомных делеций.
9. Анализ экспрессии онкогенов и химерных генов в RT-PCR.
10. Анализ геномных реаранжировок с использованием ДНК-фингерпринтов (AP-PCR, PCRRFLP).
11. Детекция мутаций протоонкогенов и онкосупрессоров методом PCR-SSCP.
12. Метод дифференциального дисплея: поиск дифференциально экспрессирующихся
последовательностей генома нормальных и опухолевых клеток.
Раздел «Геноидентификация личности»
1. Основные принципы концепции молекулярно-генетической индивидуализации при
геноидентификационной экспертизе.
2. Области применения генетических методов идентификации в судебно-медицинской
практике.
3. Понятие о гипервариабельных минисателлитных генах (VNTR, STR) как основы
мультилокусной системы с высоким индивидуализирующим потенциалом.
4. Способы анализа гипервариабельных локусов (гибридизация, амплификация).
5. Принципиальная схема идентификационного анализа при проведении экспертизы
спорного отцовства.
6. Область применения индивидуализирующей системы на основе анализа полиморфизма
последовательности амплифицированных фрагментов (ПДАФ) митохондриальной ДНК.