基因分型极客：现场遗传学经验

我们有四台离心机，一千台巴斯德移液器，试剂盒，一台零下二十台冰箱，一个热循环仪，一个前视室和一个透射照明器，它们只有在您按下时才能打开。唯一令人怀疑的是我们将如何在现场进行PCR，但我们知道早晚要尝试这一点。

我们于6月13日至14日在Krasnaya Presnya公园的莫斯科GikPiknik首次做到了这一点。我们设置了桌子，种植了志愿者，在办公室用微波炉焊接了琼脂糖凝胶（我们得到了漂亮的电泳团块，像婴儿的泪水一样透明）并开始了基因分型。我想向大家展示遗传学很有趣！



阿特拉斯 团队对DRD4（一种称为快感激素）的多巴胺受体基因进行了基因分型。 DRD4基因负责使我们的大脑细胞“感觉”到多巴胺的存在。该基因的末端由重复位点形成。重复次数可以不同-从2到11。等位基因：2R，4R，7R等将相应地编号。取决于基因中重复的数目，蛋白质将或多或少地响应多巴胺。这会影响事件或食物带来的愉悦感的强度，进而影响人的兴奋程度。具有七倍重复（7R多态性）的人需要更多的多巴胺才能获得满足，他们不太可能拥有足够的甜食或类似的简单乐趣。他们经常为此旅行从事冒险运动-他们不要坐着不动。这已被确认研究确定了7R等位基因与古代人从非洲迁移到欧亚大陆的距离之间的关系。

为了确定多态性，有必要分离DNA，进行聚合酶链反应（PCR），并将其结果用于电泳：在琼脂糖胶中排列DRD4基因片段。但是首先是第一件事。
在从唾液中提取DNA的阶段，每个人都可以参加。首先，必须用棉签刮擦脸颊内侧，然后用水将其在试管中冲洗干净。
然后，我们在离心机中将试管滚动，在离心力的作用下，上皮细胞沉降并形成沉淀。我们倒出水，并向试管中添加裂解缓冲液（洗涤剂）以破坏细胞壁并在水浴中对其进行加热。

结果，代替了整个细胞，冰沙在试管中出现，就像在搅拌器中一样：膜的剩余部分，溶解了蛋白质的细胞质，细胞器和DNA。我们通过三个步骤将其删除。
第一阶段基于极性。所有分子都分为两组-极性的（即有电荷）和非极性的（表面无电荷）。极性分子，例如极性溶剂（盐溶解在水中），非极性分子仅溶解在非极性液体（精油-酒精中）中。



因此，我们向试管中添加了一种非极性溶剂氯仿（DNA不会溶解在其中，而细胞膜-是的），然后将其送至离心机。
结果，我们得到了两相溶液：顶部带有DNA膜的水和向下沉的氯仿。有必要用巴斯德吸管小心地用DNA提取含水部分，然后转移到另一个试管中，倒入氯仿。为了达到极客的荣誉，我们说，即使是最小的家伙也冒险进行这项珠宝业务。
然后，我们添加了沉淀溶液，以便再次从去污剂中洗涤DNA。
DNA是带电粒子，因此我们添加了具有高离子强度的盐溶液使其沉淀。 （到了某个时候，事情就这样结束了，我不得不跑到美食广场，拿普通的食盐进行繁殖）。最后-电击疗法：加入冰冷的96％乙醇。在冰箱中十分钟，在离心机中一万圈-我们可以在试管底部看到DNA。
我们排干液体，沉淀物本身溶解在去离子水中。这种水不会破坏分子生物学中使用的酶的功能，因此可以用于PCR。

其他所有事情都发生在我们的实验室帐篷中（阅读-在开放领域中）。



使用PCR，我们在基因的最末端获得了许多位点的拷贝。
两个引物确定了DRD4基因重复的开始和结束。他们将其切出并使用酶聚合酶进行了多次复制，该酶可复制图像中的核苷酸序列和最初存在的基因片段的相似性。该过程称为放大。这一切都是在一个特殊的放大器中自动发生的。

为了确定多态性，我们进行了电泳-我们已经在谈论这些种族。我们的专业分子生物学家Vera Bashmakova将PCR后获得的样品滴入琼脂糖凝胶孔中。



然后使电流流过凝胶。带电的DNA分子在电场中移动，其移动速度取决于基因中重复的数目：存在的数目越多，DNA的长度就越慢。我们在凝胶中添加了一种特殊的溶液，如果凝胶在透射仪上暴露于紫外线下，则会突出显示DNA。用分子量标记物测量距离-瞧，您确定了冒险的“慢速” 7R等位基因。



整个分析大约需要两个小时（不包括DNA提取过程）。

在短短的两天的野餐中，大约有150人通过了基因分型，其中13％是基因冒险家。同时，平均而言，俄罗斯人口中只有5％的人发现了7R 。事实证明，HikPiknik中遗传冒险家的集中度增加了。

顺便说一句，周六的一位冒险家被实地遗传学带走了，以至于他星期天以志愿者的身份来到我们这里。

UPD：在圣彼得堡，遗传冒险家的集中度较低：仅为2.5％。
在圣彼得堡Gikpiknik的第二个周末，我们总共繁殖了160人。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN380615/