ΜΔΕ: «Εφαρμογές της Βιολογίας στην Ιατρική»

Παρουσίαση με θέμα: "ΜΔΕ: «Εφαρμογές της Βιολογίας στην Ιατρική»"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΜΔΕ: «Εφαρμογές της Βιολογίας στην Ιατρική»
Μοριακή Βιολογία: Αρχές και Μεθοδολογία Αρχές και εφαρμογές γονιδιακών μικροσυστοιχιών στη σύγχρονη διαγνωστική ανθρώπινων ασθενειών Έλενα Ι. Αργύρη Υπεύθυνος Καθηγητής: Γεώργιος Κ. Ροδάκης

2 Μικροσυστοιχίες γονιδίων
Διάταξη μικροσκοπικών σημείων πάνω στα οποία ακινητοποιούνται με ομοιοπολικούς δεσμούς μοναδικές αλληλουχίες γονιδίων. Μελέτη γονιδιακής έκφρασης, επίπεδα έκφρασης, λειτουργία. Πολύ μεγάλος αριθμός γονιδίων σε πολύ μικρό μέγεθος… και σε ένα μόνο πείραμα Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

3 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη
Αρχή της μεθόδου Το άγνωστο δείγμα υβριδοποιείται με μια μικροσυστοιχία ακινητοποιημένων μορίων DNA των οποίων η αλληλουχία είναι γνωστή. Εκλεκτική πρόσδεση συμπληρωματικών αλληλουχιών σε μονόκλωνες αλληλουχίες DNA Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

4 Σχεδιασμός του πειράματος-Τα βασικά βήματα
Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

5 Φωτολιθογραφική διαδικασία
Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

6 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη
Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

7 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη
Τα βασικά βήματα Απομόνωση mRNA Αντίστροφη μεταγραφή με ενσωμάτωση φθοριζόντων νουκλεοτιδίων Ανάμιξη Υβριδοποίηση με cDNA στόχους της μικροσυστοιχίας Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

8 Κατηγορίες γονιδιακών μικροσυστοιχιών
Microarray expression analysis Comparative genomic hybridization Mutation Polymorphism analysis Microarray type Application Expression analysis Drug development, drug response, and therapy development CGH Tumor classification, risk assessment, and prognosis prediction Mutation/Polymorphism analysis Drug development, therapy development, and tracking disease progression Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

9 Εφαρμογές στη διάγνωση ανθρώπινων ασθενειών
Μελέτη και σύγκριση γονιδιακής έκφρασης, δομικών μεταβολών και πολυμορφισμών. Εφαρμογή σε διάγνωση, σχεδιασμό φαρμάκων, σχεδιασμό θεραπείας. Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

10 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη
Γονιδιακή έκφραση υπερέκφραση καταστολή Επίπεδα γονιδιακής έκφρασης Νέα φάρμακα Διάγνωση Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

11 Σύγκριση γονιδιακής έκφρασης
Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

12 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη
Δομικές μεταβολές Διπλασιασμοί Ελλείψεις Μετατοπίσεις Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

13 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

14 Τροποποίηση χρωματίνης
Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

15 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη
Πολυμορφισμοί νουκλεοτιδικές θέσεις στο ανθρώπινο γονιδίωμα ποικίλλουν στο 1% του ανθρώπινου πληθυσμού τουλάχιστον. SNP (> σε βάσεις δεδομένων) Γνωστό μοτίβο SNP συνδέεται με ασθένειαμοτίβο έκφρασης του ασθενούς Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

16 Ανίχνευση παθογόνων μικροοργανισμών
Δοκιμή της ύπαρξης εκατοντάδων παθογόνων με ένα μόνο πείραμα Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

17 Δοκιμή φαρμάκου σε ασθενή- Εξατομικευμένη θεραπεία
Επιλογή αποτελεσματικότερης χημειοθεραπευτικής αγωγής Εργαστηριακές κυτταρικές σειρές και χημειοθεραπευτικά φάρμακα Τα γονιδιακά πρότυπα συγκρίθηκαν με το γονιδιακό προφίλ των όγκων των ασθενών Πρόβλεψη ανταπόκρισης σε χημειοθεραπεία Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

18 Ταυτοποίηση νέων δεικτών
Ανάλυση προτύπου έκφρασης γονιδίων 70 γονίδια δείκτες για αυξημένο κίνδυνο μετάστασης Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

19 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη
Συμπεράσματα... Πλεονεκτήματα Μικρά δείγματα απαιτούνται Πολλές δοκιμές σε ένα μόνο πείραμα Σύντομο χρονικό διάστημα Φτηνή μέθοδος σχετικά με αυτά που προσφέρει Τεχνικά προβλήματα Δυσκολία ερμηνείας αποτελεσμάτων απαιτούμενο λογισμικό Για διαφορική έκφραση  πολλές χρονικές στιγμές Μη ειδική υβριδοποίηση επαλήθευση με Northern blot, rtPCR, FISH…αλλά και ελέγχοντας τις παραμέτρους-strigency Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

20 Οι μικροσυστοιχίες στο μέλλον
Γρήγορη μοριακή διάγνωση Σχεδιασμός φαρμάκων Εξατομικευμένη θεραπεία Στην έρευνα... Αποκάλυψη μοτίβων έκφρασης σε πολυγονιδιακές οικογένειες Κοινοί ρυθμιστικοί μηχανισμοί (ανάλυση σε διάφορες χρονικές στιγμές),(ChIP-chip) Απόδοση πιθανών λειτουργιών σε νέα γονίδια Ανίχνευση γονιδίων που εμπλέκονται σε ασθένειες Αποκάλυψη περίπλοκων μοριακών σχέσεων για την έκφραση γονιδίων Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

21 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη
Βιβλιογραφία Ειδικά Κεφάλαια Μοριακής Βιολογίας Γ.Ροδάκης, Ρ.Λεκανίδου, Σ.Τσιτήλου Ανασυνδυασμένο DNA Watson, Caudy, Myers, Witkowski Affymetrix Technology publications of the company DNA Microarrays: a Powerful Genomic Tool for Biomedical and Clinical Research Victor Trevino, Francesco Falciani, Hugo A Barrera-Saldaña, Mol Med 13 (9-10) , Sept-Oct 2007 DNA Microarray Technology National Human Genome Research Institute Last Reviewed: January 28, 2009 Just the Facts: A Basic Introduction to the Science Underlying NCBI Resources Microarrays: Chipping Away At The Mysteries Of Science And Medicine, 2007. Oligonucleotide Microarray Layout , Sergio A. de Carvalho Jr., Bielefeld University Νέες τεχνολογίες μοριακής βιολογίας στην ογκολογία Γεώργιος Νασιούλας, Μοριακός Βιολόγος Microarray Analysis-Genome-scale hypothesis scanning Greg Gibson Volume 1,Issue1,Page 028. Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη

22 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη
Βιβλιογραφία Microarray based comparative genomic hybridisation (array-CGH) detects submicroscopic chromosomal deletions and duplications in patients with learning disability/mentalretardation and dysmorphic features C Shaw-Smith, R Redon, L Rickman, M Rio, L Willatt, H Fiegler, H Firth, D Sanlaville, R Winter,L Colleaux, M Bobrow, N P Carter, J Med Genet 41:241–248,2004. A DNA Microarray System for Analyzing Complex DNA Samples Using Two-color Fluorescent Probe Hybridization Dari Shalon, Stephen J. Smith, and Patrick O. Brown Genome Res : , 2009. Lentiviral (HIV)-based RNA interference screen in human B-cell receptor regulatory networks reveals MCL1-induced oncogenic pathways, Ruiz-Vela, A.Aggarwal, M., de la Cueva, P. Treda, C., Herreros, B., Martin-Perez, D., Dominguez, O., Piris, M.A.. Blood 111, Parallel analysis of oligodeoxyribonucleotide interactions. I.Analysis of factors influencing oligonucleotide duplex formation Uwe Maskos and Edwin M. Southern Nucleic Acids Research,Vol.20,No Light-generated oligonucleotide arrays for rapid DNA sequence analysis Ann Caviani Pease, Dennis Solas, Edward J. Sullivan, Maureen T. Cronin,Christopher P. Holmes, And Stephen P. A. Fodor, Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 91, pp , May 1994 Microarrays Έλενα Ι. Αργύρη