Генная инженерия Генетическая инженерия (генная инженерия) совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов. - презентация

1

2 Генная инженерия Генетическая инженерия (генная инженерия) совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы. Этапы получения трансгенных организмов Выделение гена Выделение гена Включение гена в вектор Включение гена в вектор Доставка вектора в клетку Доставка вектора в клетку Выращивание организма Выращивание организма

3 Агробактерии Агробактерии - род грамотрицательных аэробных бактерий. 4 вида; обитают в почве, главным образом в ризосфере. Способны вызывать образование галлов (опухолей) у многих растений. В генной инженерии используются: Agrobacterium tumefaciens (Ti-плазмиды) Agrobacterium tumefaciens (Ti-плазмиды) Agrobacterium rhizogenes (Ri-плазмиды) Agrobacterium rhizogenes (Ri-плазмиды)

4 Агробактериальная трансформация Прикрепление бактерий к клеткам растений (β-глюкан и О- антигенная цепь рецепторы из белка и пектина) Прикрепление бактерий к клеткам растений (β-глюкан и О- антигенная цепь рецепторы из белка и пектина) Специфическая адгезия растений Специфическая адгезия растений Образование целлюлозных фибрилл Образование целлюлозных фибрилл Формирование сети фибрилл Формирование сети фибрилл Передача ДНК от бактерий в растительную клетку Передача ДНК от бактерий в растительную клетку Повреждение клеточной стенки (пектолитические ферменты) Повреждение клеточной стенки (пектолитические ферменты) Передача ДНК Передача ДНК Включение сегмента Т-ДНК в ядерную ДНК растительной клетки Включение сегмента Т-ДНК в ядерную ДНК растительной клетки

5 Т-ДНК Существуют нопалиновый и октопиновый ви ды Ti-п лазмид. Состоит из локусов онко генности (onc) и генов, кодирующих октопинсинтетазу (ocs) или нопалинсинтетазу (nos). Мутации в различных генах приводят к изменениям в различных частях растения. Интеграция – неспецифическая в активно транскрибирующиеся участки ДНК.

6 Схема получения ГМО 1) Выделение болезнетворной бактерии из погибшего насекомого и выращивание на питательной среде 2) Выделение участка нуклеиновой кислоты, отвечающей за образование токсина 3) Сборка генно-инженерной конструкции из нуклеиновых килот разных огранизмов 4) Клонирование вектора в E. coli 5) Перенос вектора в клетку растения с помощью агробактерии 6) Получение растения из генетически модифицированной клетки. Второй метод – создание системы бинарных векторов.

7 Бинарные векторы На разных плазмидах находятся: vir-область vir-область Т-ДНК (а) или F-плазмида (б) Т-ДНК (а) или F-плазмида (б)

8 Селективные маркеры ДНК-маркер –полиморфный признак, выявляемый методами молекулярной биологии на уровне нуклеотидной последовательности ДНК, для определенного гена или для любого другого участка хромосомы при сравнении различных генотипов, особей, пород, сортов, линий. Пример селективного маркера растений: Неомицинфосфотрансфераза – устойчивость к канамицину. Неомицинфосфотрансфераза – устойчивость к канамицину.

9 Вирусные векторы Компактность Компактность Мало несущественных генов Мало несущественных генов Используемые вирусы: Каулимовирусы (двудольные растения) Каулимовирусы (двудольные растения) Геминивирусы (одно- и двудольные растения) Геминивирусы (одно- и двудольные растения) Агроинфекция – внесение в растение вирусной ДНК с помощью агробактерий.

10 Подавление экспрессии генов (сайленсинг) на уроне транскрипции (модификация гистонов) на уроне транскрипции (модификация гистонов) на посттранскрипционном уровне (деградация мРНК соответствующих генов путем РНК-интерференции) на посттранскрипционном уровне (деградация мРНК соответствующих генов путем РНК-интерференции)

11 Основные направления генной инженерии растений Организмы с новыми свойствами Организмы с новыми свойствами Организмы, устойчивые к вредителям Организмы, устойчивые к вредителям Продуценты белков и других веществ Продуценты белков и других веществ

12 Опасность ГМО Недоразвитость Недоразвитость Бесплодие Бесплодие Рак Рак Мутации Мутации Детская смертность Детская смертность Аллергия Аллергия Нарушение иммунитета и обмена веществ Нарушение иммунитета и обмена веществ Из ГМО могут производиться : Е101; Е101А; Е150; Е153 ; Е160а; Е160b; Е160d; Е234; Е235; Е270; Е300; Е301 - Е304; Е306 - Е309; Е320; Е321; Е322; Е325 - Е327; Е330; Е415; Е459; Е460 - Е469; Е470; Е471; Е472a; Е472b; Е473; Е475; Е476, Е479b; Е481; Е570; Е620 - Е633; Е626 - Е629; Е630 - Е633; Е951; Е953; Е957; Е965. Используют ГМО: Kelloggs, Nestle, Heinz Foods, Coca-Cola, McDonalds, Danon, Similac, Cadbury, Mars, PepsiCo.