Содержание
- 2. Генетическая инженерия - конструирование in vitro функционально активных генетических структур (рекомбинантных ДНК). Генетическая инженерия - система
- 3. Цель прикладной генетической инженерии заключается в конструировании таких рекомбинантных молекул ДНК, которые при внедрении в генетический
- 4. Генно-инженерные методы: 1. Методы получения генов. 2. Методы введения гена в вектор и их клонирование. 3.
- 5. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕНОВ Химический синтез Рестрикционный метод Ферментативный синтез Химико-ферментативный синтез генов 1. Химический синтез. Расшифровав
- 6. 2. Рестрикционный метод, или получение генов с помощью специфических эндонуклеаз – рестриктаз. Эти ферменты открыты в
- 7. 3. Ферментативный синтез генов стал возможен после открытия фермента обратной транскриптазы или ДНК-ревертазы, выделенной из онкогенных
- 8. Схема синтеза двуцепочечной к-ДНК на м-РНК (и-РНК)
- 9. 4. Химико-ферментативный синтез генов Химико-ферментативный синтез генов применяется наиболее часто. Химическим путем синтезируют олигонуклеотиды: линкеры, адаптеры,
- 10. Технология рекомбинантных ДНК использует следующие приемы: специфическое расщепление ДНК рестрицирующими нуклеазами, ускоряющее выделение и манипуляции с
- 11. Методы введения гена в вектор и его клонирование Очень важной операцией в ГИ является введение в
- 12. В качестве векторов используют: - плазмиды, -бактериофаги, -мобильные элементы, -вирусы животных и растений - хлДНК, мхДНК.
- 13. В качестве векторов прокариот используют плазмиды, фаги и их комбинации. Плазмиды – это бактериальные внехромосомные двухцепочечные
- 15. Для прокариот сконструированы векторы на основе фага λ, в которые можно включать фрагменты чужеродной ДНК до
- 17. Клонирование фрагментов ДНК от 100 т.н.п. и более осуществляют в специально сконструированных векторах ВАС и VAC.
- 19. Эукариотические вирусы применяются в качестве векторов. Практически используется только онкогенный вирус SV-40 и его производные. Все
- 21. Перспективным вектором считаются Ri-плазмиды из бактерий (A. rhizodenes), вызывающих усиленное образование корешков при заражении бактерий. В
- 22. Методы трансформации животных и растительных клеток Векторные плазмиды и векторные вирусы со встроенными чужеродными генами называют
- 23. Практически общий способ трансформации и трансфекции основан на том, что при обработке клеток бактерий CaCl2 их
- 25. Существует несколько методов прямого переноса генов в растения и клетки животных. Сначала клеточная оболочка разрушается ферментами
- 26. Метод электропорации основан на воздействии на клетки (протопласты) высоковольтным импульсом (200-350 В, длительность 54 мс), увеличивающим
- 27. Упаковка в липосомы используется для защиты экзогенного генетического материала, который вводится в протопласты растений, от нуклеаз.
- 29. Метод микроинъекции ДНК в животные и растительные (протопласты прикрепляют к стеклам полилизином) клетки, проводят непосредственно в
- 31. Микроинъекцию клонированных генов проводят в один или оба пронуклеуса только что оплодотворенной яйцеклетки. Затем яйцеклетку немедленно
- 32. Метод биобаллистической трансформации является одним из наиболее эффективных методов трансформации однодольных растений, хотя может быть применим
- 34. Экспрессия чужеродных генов в геноме эукариот и прокариот Чтобы ген экспрессировался, вектор должен иметь специфические для
- 35. Наиболее успешно клонирование генов и получение их продуктов осуществляется в E. сoli. Однако получение продуктов из
- 36. Если ген вводят в клетки животных в виде внехромосомных элементов, то он легко элиминируется, поэтому ген
- 37. В качестве промотора для экспрессии бактериальных генов наиболее часто используют промотор 35S-РНК вируса мозаики цветной капусты
- 38. На экспрессию трансгена влияет также место интеграции его в растительный геном. Очень часто т-ДНК встраивается в
- 39. ГМО-продукты Что такое генетически измененный (модифицированный) продукт? Это продукт, получаемый из трансгенного организма, когда выделенный в
- 40. Получение трансгенных растений является на данный момент одной из перспективных и наиболее развивающихся направлений агропроизводства. Существуют
- 41. Создание трансгенных растений в настоящее время развиваются по следующим направлениям: 1. Получение сортов сельскохозяйственных культур с
- 42. Скрининг ГМО Рекомбинантные клоны могут быть идентифицированы по синтезируемому ими продукту. Для полного доказательства присутствия в
- 43. Отличие ГМО от натуральных Как трансгенные продукты отличить от натуральных Выяснить, содержит ли продукт измененный ген,
- 44. Проблемы биобезопасности Сторонники употребления генетически модифицированных продуктов считают, что они безвредны для человека и даже имеют
- 45. Чем нам грозят генетически модифицированные продукты питания и сельскохозяйственные культуры и почему необходим глобальный мораторий на
- 46. К пищевым рискам относят: 1) Непосредственное действие токсичных и аллергенных трансгенных белков ГМО. 2) Риски, опосредованные
- 47. Экологические риски: 1) Снижение сортового разнообразия сельскохозяйственных культур вследствие массового применения ГМО, полученных из ограниченного набора
- 48. Агротехнические риски: 1) Риски непредсказуемых изменений нецелевых свойств и признаков модифицированных сортов, связанные с плейотропным действием
- 49. Токсины ГМО ГМ-продукты могут содержать токсины и представлять угрозу для здоровья людей. В 1989 году в
- 51. Скачать презентацию
Генетическая инженерия - конструирование in vitro функционально активных генетических структур (рекомбинантных
Генетическая инженерия - конструирование in vitro функционально активных генетических структур (рекомбинантных
Генетическая инженерия - система экспериментальных приемов, позволяющих конструировать лабораторным путем (в пробирке) искусственные генетические структуры в виде так называемых рекомбинантных или гибридных молекул ДНК.
Генетическая инженерия - получение новых комбинаций генетического материала путем проводимых вне клетки манипуляций с молекулами нуклеиновых кислот и переноса созданных конструкций генов в живой организм, в результате которого достигается их включение и активность в этом организме и у его потомства.
При этом рекомбинантные ДНК становятся составной частью генетического аппарата рецепиентного организма и сообщают ему новые уникальные генетические, биохимические, а затем и физиологические свойства.
Цель прикладной генетической инженерии заключается в конструировании таких рекомбинантных молекул ДНК,
Цель прикладной генетической инженерии заключается в конструировании таких рекомбинантных молекул ДНК,
Генно-инженерные методы:
1. Методы получения генов.
2. Методы введения гена в вектор и
Генно-инженерные методы:
1. Методы получения генов.
2. Методы введения гена в вектор и
3. Методы трансформации животных и растительных клеток.
4. Скрининг – отбор бактерий или клеток, в которые встроился ген.
5. Экспрессия (функционирование) генов у реципиента.
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕНОВ
Химический синтез
Рестрикционный метод
Ферментативный синтез
Химико-ферментативный синтез генов
1. Химический синтез.
Расшифровав
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕНОВ
Химический синтез
Рестрикционный метод
Ферментативный синтез
Химико-ферментативный синтез генов
1. Химический синтез.
Расшифровав
2. Рестрикционный метод, или получение генов с помощью специфических эндонуклеаз –
2. Рестрикционный метод, или получение генов с помощью специфических эндонуклеаз –
Каждая из рестриктаз узнает свой сайт рестрикции и разрезает ДНК либо внутри сайта, либо в непосредственной близости от него. Обозначение растриктаз складывается из начальных букв латинского названия вида бактерии, из которой выделен фермент, и дополнительного обозначения, т.к. из бактерий одного вида может быть выделено несколько различных рестриктаз: Escherichia coli – Eco R1, Eco RV; Thermus aguaticus – Tag 1.
3. Ферментативный синтез генов стал возможен после открытия фермента обратной транскриптазы
3. Ферментативный синтез генов стал возможен после открытия фермента обратной транскриптазы
При помощи ДНК-зонда (одноцепочечная меченая молекула ДНК, комплементарная какому-либо участку и-РНК) находят информационную (матричную) РНК. Практически все эукариотические и-РНК содержат на своем 3' конце последовательность, состоящую из остатков аденина (поли А-последовательность), которая присоединяется к и-РНК в результате сплайсинга. Для начала реакции синтеза ДНК-ревертазе нужна затравка в виде небольшого двухцепочечного отрезка. Эту функцию выполняют короткие олигонуклеотиды из 18-20 тиминовых остатков (поли -Т), которые соединяются по принципу комплементарности с поли А-последовательностью и-РНК. В результате образуется гибридная и-РНК – к-ДНК молекула, причем на конце у нее будет синтезироваться короткий отрезок двухцепочечной ДНК – шпилька. Шпилька служит затравкой для синтеза второй комплементарной цепи ДНК, осуществляющегося уже ферментом ДНК-полимеразой.
Цепь и-РНК гидролизуется РНК-азой, а шпилька (одноцепочечная ДНК) – эндонуклеазой S1. В результате получится двухцепочечная молекула к-ДНК, соответствуюшая структурному гену, с которого транскрибировалась исходная молекула и-РНК. К полученной ДНК присоединяют «липкие» концы для встраивания в плазмиду и размножения гена. Подобная схема была использована для получения генов, кодирующих инсулин, гормона роста, интерферона, альбумина, иммуноглобулинов и др. белков, производство которых уже налажено в промышленных масштабах. Возможно и соединение фрагментов ДНК с «тупыми» концами за счет действия ДНК-лигазы, но эффективность такого «сшивания» на порядок ниже.
Схема синтеза двуцепочечной к-ДНК на м-РНК (и-РНК)
Схема синтеза двуцепочечной к-ДНК на м-РНК (и-РНК)
4. Химико-ферментативный синтез генов
Химико-ферментативный синтез генов применяется наиболее часто. Химическим путем
4. Химико-ферментативный синтез генов
Химико-ферментативный синтез генов применяется наиболее часто. Химическим путем
Линкеры – короткие двухцепочечные олигонуклеотиды, содержащий сайты узнавания для ряда рестриктаз. Адаптеры – это линкеры, содержащие более одного
сайта узнавания рестриктазой, они предназначен для соединения фрагментов с несовместимыми концами.Праймеры – короткие одноцепочечные фрагменты, комплементарные началу или концу гена. Промотор (80-10 нуклеотидов) – фрагмент ДНК, узнаваемый РНК-полимеразой.
Технология рекомбинантных ДНК использует следующие приемы:
специфическое расщепление ДНК рестрицирующими нуклеазами, ускоряющее
Технология рекомбинантных ДНК использует следующие приемы:
специфическое расщепление ДНК рестрицирующими нуклеазами, ускоряющее
быстрое секвенирование всех нуклеотидов в очищенном фрагменте ДНК, что позволяет определить границы гена и аминокислотную последовательность, кодируемую им;
конструирование рекомбинантной ДНК;
гибридизация нуклеиновых кислот, позволяющая выявлять специфические последовательности РНК или ДНК с большей точностью и чувствительностью, основанную на их способности связывать комплементарные последовательности нуклеиновых кислот;
клонирование ДНК: амплификация in vitro с помощью цепной полимеразной реакции или введение фрагмента ДНК в бактериальную клетку, которая после такой трансформации воспроизводит этот фрагмент в миллионах копий;
введение рекомбинантной ДНК в клетки или организмы.
Методы введения гена в вектор и его клонирование
Очень важной операцией в
Методы введения гена в вектор и его клонирование
Очень важной операцией в
Вектор – молекула ДНК, способная переносить в клетку чужеродную ДНК и обеспечивать там ее клонирование или включение в геном. К векторам предъявляются определенные требования. Кольцевая молекула ДНК может реплицироваться в клетках, если содержит ДНК-репликатор (оri-последовательность). Вектор должен содержать: уникальные сайты рестрикации для нескольких рестриктаз, обладать определенной емкостью и не элиминировать встроенный фрагмент; иметь маркерный ген, облегчающий отбор клеток, несущих вектор, содержать Структурный ген , который должен экспрессироваться; специфические для клетки промоторы и терминаторы («стоп»-кодоны) транскрипции.
В качестве векторов используют:
- плазмиды,
-бактериофаги,
-мобильные элементы,
-вирусы животных и растений
-
В качестве векторов используют:
- плазмиды,
-бактериофаги,
-мобильные элементы,
-вирусы животных и растений
-
В настоящее время создано большое число векторов, и по профилю
использования их можно подразделить на несколько типов.
1. Векторы для клонирования фрагмента ДНК. Для этого используются чаще бактериальные плазмиды и фаги.
2. Экспрессионные векторы. Их используют для анализа конкретных последовательностей генов и их белковых продуктов, а также наработок конкретного белка. Экспрессионные векторы для эукариотических организмов всегда содержат т.н. экспрессионную кассету, состоящую из промотора, способного работать в данном организме, и сайта полиаденилирования.
3. Векторы для трансформации. Используются для введения чужеродного фрагмента ДНК в геном реципиента. Обычно такие векторы содержат специфические последовательности, способствующие интеграции в геном.
В качестве векторов прокариот используют плазмиды, фаги и их комбинации. Плазмиды
В качестве векторов прокариот используют плазмиды, фаги и их комбинации. Плазмиды
Используют коньюгативные плазмиды (F) и неконьюгативные (R, Col, D). R-плазмиды содержат гены устойчивости к антибиотикам, Col-плазмиды обеспечивают синтез разных колицинов – высокоспецифических антибиотиков, подавляющих жизнедеятельность других штаммов и видов бактерий, Д-плазмиды вызывают биодеградацию. Бактериальная клетка обычно может содержать в своем составе плазмиды только одного типа. Встраивание чужеродной ДНК в векторную плазмиду – довольно редкое событие. Только одна из 10-30 полученных после легирования молекул будет рекомбинантной, т.е. нести в своем составе чужеродный фрагмент. Такие клетки отбирают на селективной среде с антибиотиками. Плазмидные векторы имеют небольшую емкость, в них можно клонировать фрагменты длиной не более 7-8 тысяч нуклеотидных пар (т.н.п.), т.е. они пригодны только для клонирования генов прокариот.
В генетической инженерии часто используют плазмиду рВR 322, которая содержит репликатор колициногенной плазмиды Col Е1, ген устойчивости к антибиотикам –ампициллину (Amp') и тетрациклину (Тс').
Для прокариот сконструированы векторы на основе фага λ, в которые можно
Для прокариот сконструированы векторы на основе фага λ, в которые можно
Для клонирования и переноса более крупных фрагментов ДНК (30-45 т.н.п.) были сконструированы искусственные векторы – космиды, содержащие cos-участок генома фага, за счет чего они могут упаковываться в голову фага λ и специальные последовательности (ori-сайт), позволяющие им реплицироваться по плазмидному типу. Космидами трансформируют клетки E. coli, где они размножаются как плазмиды, и каждая фаговая частица вызывает образование колонии индивидуального бактериального трансформанта.
Клонирование фрагментов ДНК от 100 т.н.п. и более осуществляют в специально
Клонирование фрагментов ДНК от 100 т.н.п. и более осуществляют в специально
ВАС-векторы получены на основе F-плазмид бактерий и содержат гены, ответственные за репликацию и копийность этих плазмид в бактериальных клетках. Емкость ВАС-векторов составляет 100-300 т.н.п.
VAC-векторы представляют собой искусственную дрожжевую минихромосому, содержат центромеру, теломеру и точку начала репликации. В такой вектор можно встроить фрагмент чужеродной ДНК более 100 т.н.п., и такая минихромосома, введенная в клетки дрожжей, будет реплицироваться и вести себя аналогично другим дрожжевым хромосомам при митозе.
Эукариотические вирусы применяются в качестве векторов. Практически используется только онкогенный вирус
Эукариотические вирусы применяются в качестве векторов. Практически используется только онкогенный вирус
Для переноса генов в клетки растений широко используются Тi-плазмиды почвенных агробактерий (Agrobacteria). Они могут заражать двудольные растения и вызывать образование опухолей – корончатых галлов. Опухоли состоят из дедифференцированных клеток, интенсивно делящихся и растущих в месте заражения. В бактериальных клетках Ti-плазмиды реплицируются автономно; их кольцевая ДНК длиной около 200 т.н.п. Чаще всего встречаются Ti-плазмиды, кодирующие аминокислоты нопалин или октопин. После заражения фрагмент ДНК Ti-плазмиды выстраивается в ДНК растительной клетки, изменяя ее метаболизм и заставляя синтезировать вещества (опины), необходимые бактерии. Этот фрагмент ДНК Ti-плазмиды назван т-ДНК (трансформирующая ДНК); его длина примерно 23 т.н.п. На концах т-ДНК находятся прямые повторы (25 н.п.), которые (наряду с vir-областью) необходимы для вырезания ее из состава плазмиды и интеграции в геном растений.
В настоящее время конструируют производные Ti-плазмиды, в которых вставляют регуляторный участок Т-области, а вместо ее структурных генов вшивают структурную часть гена, который надо ввести в растение. Такие гены безвредны для растения. На основе Ti-плазмиды сконструированы промежуточный и бинарный векторы.
Перспективным вектором считаются Ri-плазмиды из бактерий (A. rhizodenes),
вызывающих усиленное образование корешков
Перспективным вектором считаются Ri-плазмиды из бактерий (A. rhizodenes),
вызывающих усиленное образование корешков
В качестве векторов растений используются ДНК-содержащие вирусы (их только 1-2% от вирусов, инфицирующих растения). Это содержащий одноцепочечную ДНК вирус золотой мозаики фасоли (ВЗМФ) или вирус полосатой кукурузы, а также вирус с двухцепочечной ДНК – вирус мозаики цветной капусты (ВМЦК), поражающий в основном растения семейства крестоцветных. Фитовирусы отличаются высокой копийностью (106 молекул на зараженную клетку), малым размером, сильными промоторами. Однако фитовирусы имеют ряд недостатков: небольшую емкость, патогенность и неспособность встраиваться в хромосомы хозяина. Иногда геном ВМЦК встраивают в Т-область Ti-плазмиды и в ее составе интегрируют в ядерный геном различных растений, при этом из состава фитовируса вырезаются области, обеспечивающие его вирулентность.
Методы трансформации животных и растительных клеток
Векторные плазмиды и векторные вирусы со
Методы трансформации животных и растительных клеток
Векторные плазмиды и векторные вирусы со
чужеродными генами называют гибридными (или химерными).
После конструирования рекомбинантных ДНК их с помощью
трансформации вводят в реципиентный организм: бактериаль-
ную, грибную, растительную или животную клетку. При этом
производится предварительная обработка клеток соединениями,
способствующими проникновению ДНК внутрь клеток с после-
дующим помещением их на селективную среду, в которой спо-
собны существовать только клетки, получившие векторную мо-
лекулу, например, в среду с определенным антибиотиком.
Процесс инфицирования клеток с помощью чужеродных
ДНК, приводящий к образованию зрелого фагового потомства,
называется трансфекцией.
Практически общий способ трансформации и трансфекции основан на том, что при
Практически общий способ трансформации и трансфекции основан на том, что при
Одним из самых распространенных методов получения трансгенных двудольных растений является кокультивация с агробактерией. Он основан на трансформации растительных эксплантов агробактериями, несущими векторную конструкцию, содержащую чужеродный ген, встроенный в область т-ДНК. Вектор должен иметь функциональный ген (прокатиотический или эукариотический), промотор, способный экспрессироваться в растительной клетке, и селективный маркер трансформации. В качестве эксплантов берут стерильные листовые диски, молодые корешки, семядоли, междоузлия. На экспланты наносят раны и кокультивируют с жидкой средой, содержащей агробактерии в течение 24-48 часов. Далее экспланты переносят на среду с антибиотиками (или гербицидами) для проведения селективного отбора трансформированых клеток. Кроме того, в среду добавляют соответствующие фитогормоны (для прямой регенерации или каллусообразования). Через 2-5 недель на трансформированном экспланте развиваются побеги, которые в дальнейшем отсаживают или переносят в почву. Выход трансгенных растений достаточно высок (10-60% в зависимости от вида растения).
Существует несколько методов прямого переноса генов в растения и клетки животных.
Существует несколько методов прямого переноса генов в растения и клетки животных.
практически любой ДНК-вектор.
Метод электропорации основан на воздействии на клетки (протопласты) высоковольтным импульсом (200-350
Метод электропорации основан на воздействии на клетки (протопласты) высоковольтным импульсом (200-350
Упаковка в липосомы используется для защиты экзогенного генетического материала, который вводится
Упаковка в липосомы используется для защиты экзогенного генетического материала, который вводится
Метод микроинъекции ДНК в животные и растительные (протопласты прикрепляют к стеклам
Метод микроинъекции ДНК в животные и растительные (протопласты прикрепляют к стеклам
В соматические клетки животных ДНК вводится путем микроинъекции в ядро. Культуры клеток млекопитающих могут
быть эффективным источником выделения ряда вирусных анти-
генов с целью получения вакцин для животных и человека.
В настоящее время разработаны способы введения генов в
эмбриональные клетки млекопитающих, мух и некоторых рас-
тений с целью изменения таких свойств организма, как скорость
роста, устойчивость к заболеваниям и внешним воздействиям.
Микроинъекцию клонированных генов проводят в один или оба
пронуклеуса только что оплодотворенной
Микроинъекцию клонированных генов проводят в один или оба
пронуклеуса только что оплодотворенной
яйцеклетку немедленно имплантируют в яйцевод приемной ма-
тери или дают возможность развиваться в культуре до стадии
бластоцисты, после чего имплантируют в матку. Таким обра-
зом были инъецированы гены интерферона и инсулина челове-
ка, ген глобина кролика, ген тимидинкиназного вируса герпеса
и к-ДНК вируса лейкемии мышей. Выживает обычно от 10 до
30% яйцеклеток, а доля мышей, родившихся из трансформиро-
ванных яйцеклеток, составляет до 40%. Уровень экспрессии чу-
жеродного гена зависит от места интеграции ДНК с хромосома-
ми, от дифференцировки тканей.
Метод биобаллистической трансформации является одним
из наиболее эффективных методов трансформации однодольных
растений, хотя
Метод биобаллистической трансформации является одним
из наиболее эффективных методов трансформации однодольных
растений, хотя
На мельчайшие частички вольфрама, платины или золота
диаметром 0,6-1,2 мкм напыляется ДНК-вектор. Эти частицы по-
мещаются внутрь биобаллистической пушки, а под нее (на рас-
стоянии 10-15 см) ставится в чашке Петри каллус или суспензия
клеток с агаризированной средой. В пушке вакуумным насосом
уменьшается давление до 0,1 атм. В момент сбрасывания давле-
ния вольфрамовые или золотые частички с огромной скоростью
выбрасываются из пушки и, разрывая клеточные стенки, входят в
цитоплазму и ядро клеток. Центральные клетки, как правило, по-
гибают, а находящиеся от центра на расстоянии 0,6-1 см – будут
трансформированными. Их осторожно переносят на среду для
дальнейшего культивирования и регенерации.
Экспрессия чужеродных генов в геноме эукариот и прокариот
Чтобы ген экспрессировался, вектор
Экспрессия чужеродных генов в геноме эукариот и прокариот
Чтобы ген экспрессировался, вектор
Наиболее успешно клонирование генов и получение их продуктов осуществляется в E.
Наиболее успешно клонирование генов и получение их продуктов осуществляется в E.
У дрожжей S. cerevisia есть сплайсинг, но он происходит не совсем так, как у высших эукариот, и гены им нужно вводить без интронов. Существует у дрожжей и гликолизирование, хотя его функция несколько иная.
Удалось ввести ген лейкоцитарного интерферона человека в дрожжи и добиться его экспрессии, но для этого заменили промоторную и лидерную части гена на соответствующие областиалкогольдегидрогеназы дрожжей.
Если ген вводят в клетки животных в виде внехромосомных элементов, то
Если ген вводят в клетки животных в виде внехромосомных элементов, то
У животных работают промоторы только 4 генов: металлотионеина, трансферрина, иммуноглобулина и эластазы. Они способны экспрессировать присоединенные к ним гены. Если бактериальные гены трансформированы растениям, то нужно заменить бактериальные промоторы на промоторы растительных генов либо на другие, которые могут инициировать транскрипцию в растительной клетке.
В качестве промотора для экспрессии бактериальных генов наиболее часто используют промотор
В качестве промотора для экспрессии бактериальных генов наиболее часто используют промотор
В последнее время все большее значение приобретают также специфические промоторы; гены под их контролем экспрессируются только в определенных тканях (например, пантатиновый промотор будет экспрессировать ген только в клубнях картофеля).
В генной инженерии используются индуцибельные промоторы, которые экспрессируют гены только в определенных условиях (при поранении или в присутствии ионов металлов). Недостатком многих тканеспецифических и индуцибельных промоторов является их слабая активность.
На экспрессию трансгена влияет также место интеграции его в растительный геном.
На экспрессию трансгена влияет также место интеграции его в растительный геном.
Для выявления экспрессии чужеродных генов на ранних стадиях получения трансгенных растений используют маркеры экспрессии – репортерные гены, генные продукты которых легко выявляются. Наиболее широко используемый репортерный ген GUS кодирует фермент β-глюкоронидазу и при добавлении субстрата расщепляет его с получением соединения, окрашенного в ярко-голубой цвет. Другой репортерный ген при экспрессии образует флюоресцирующий белок, который также легко выявляется.
ГМО-продукты
Что такое генетически измененный (модифицированный) продукт? Это продукт, получаемый из трансгенного
ГМО-продукты
Что такое генетически измененный (модифицированный) продукт? Это продукт, получаемый из трансгенного
ГМ-продукты – большой и перспективный бизнес. В мире уже сейчас 60 миллионов гектаров занято под трансгенные культуры. Их выращивают в США, Канаде, Франции, Китае, Южной Африке, Аргентине. Продукты из этих стран ввозятся в Россию и Казахстан – та же соя, соевая мука, кукуруза, картофель и другие. В результате генетической трансформации организм приобретает новые свойства, например, чтобы помидоры и клубника были морозоустойчивее, им "вживляют" гены северных рыб; чтобы соя была гербицидоустойчивой, в нее внедряют гены петунии, а также некоторых бактерий и вирусов. Соя – один из основных компонентов многих кормов для скота и почти 60% продуктов питания. В настоящее время зарегистрировано множество видов продуктов из модифицированной сои, среди которых: фитосыр, смеси функциональные, сухие заменители молока, мороженое "Сойка-1", концентраты соевого белка, соевая мука, модифицированные бобы сои, соевые белковые продукты, соевые питательные напитки, крупка соевая обезжиренная, комплексные пищевые добавки в ассортименте и специальные продукты для спортсменов.
Получение трансгенных растений является на данный момент одной из перспективных и
Получение трансгенных растений является на данный момент одной из перспективных и
Создание трансгенных растений в настоящее время развиваются по следующим направлениям:
1. Получение
Создание трансгенных растений в настоящее время развиваются по следующим направлениям:
1. Получение
2. Получение сельскохозяйственных культур, дающих несколько урожаев в год (например, ремонтантные сорта клубники, дающие два урожая за лето).
3. Создание сортов сельскохозяйственных культур, токсичных для некоторых видов вредителей (например, ведутся разработки, направленные на получение сортов картофеля, листья которого являются токсичными для колорадского жука и его личинок).
4. Создание сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям (например, были получены устойчивые к засухе трансгенные растения, имеющие в своем геноме ген скорпиона).
5. Создание сортов растений, способных синтезировать некоторые белки животного происхождения (например, в Китае получен сорт табака, синтезирующий лактоферрин человека).
Таким образом, создание трансгенных растений позволяет решить целый комплекс проблем, как агротехнических и продовольственных, так и технологических, фармакологических и т.д. Население земли растет год от года. Некоторые ученые считают, что через 20 лет нам придется кормить на два миллиарда человек больше, чем сейчас, при том, что уже в настоящее время хронически голодают 750 миллионов.
Кроме того, с помощью трансгенных организмов решаются экологические проблемы. К примеру, сейчас уже не используются пестициды и другие виды ядохимикатов, которые нарушали естественный баланс в локальных экосистемах и наносили невосполнимый ущерб окружающей среде
Скрининг ГМО
Рекомбинантные клоны могут быть идентифицированы по синтезируемому ими продукту. Для
Скрининг ГМО
Рекомбинантные клоны могут быть идентифицированы по синтезируемому ими продукту. Для
Отличие ГМО от натуральных
Как трансгенные продукты отличить от натуральных
Выяснить, содержит ли
Отличие ГМО от натуральных
Как трансгенные продукты отличить от натуральных
Выяснить, содержит ли
Проблемы биобезопасности
Сторонники употребления генетически модифицированных продуктов считают, что они безвредны для
Проблемы биобезопасности
Сторонники употребления генетически модифицированных продуктов считают, что они безвредны для
Экологические организации (например, "Гринпис"), объединение “Врачи и ученые против генетически модифицированных источников питания” считают, что рано или поздно “пожинать плоды” придется. Причем, возможно, не нам, а нашим детям и даже внукам. Как "чужие", не свойственные традиционным культурам гены повлияют на здоровье и развитие человека? В 1983 году США получили первый трансгенный табак, а широко и активно использовать в пищевой промышленности генно-модифицированное сырье начали всего какие-нибудь пять-шесть лет назад. Что будет через 50 лет, сегодня никто предсказать не в состоянии. Трансгенные продукты поступают в свободную продажу и уже охватывают несколько сотен наименований, хотя созданы они были всего несколько лет назад. Противники трансгенов подвергают сомнению и методы оценки таких продуктов на безопасность. Т.о.вопросов больше, чем ответов.
Чем нам грозят генетически модифицированные продукты питания и сельскохозяйственные культуры и
Чем нам грозят генетически модифицированные продукты питания и сельскохозяйственные культуры и
При наличии минимальных законодательных ограничений или полном их отсутствии, без специальной маркировки и с пренебрежением к установленным наукой правилам, биоинженеры уже создали сотни новых видов продуктов, забыв о рисках для человека и окружающей среды, а также о негативных социально-экономических последствиях для нескольких миллиардов фермеров и сельских поселений во всем мире. В настоящее время в США продается и выращивается около полусотни ГМ-сельскохозяйственных культур и продуктов питания. Отмечается их широкое проникновение в пищевые цепи и окружающую среду в целом. Более 70 млн. акров земли занято в США под трансгенные культуры, свыше 500 тыс. коров молочных пород регулярно получают рекомбинантный гормон роста крупного рогатого скота (rBGH) фирмы Monsanto. Согласно данным самих биотехнологов, в ближайшие 5-10 лет все продукты питания и ткани в США будут содержать генетически измененный материал.
Как указал британский молекулярный биолог доктор Майкл Антониу, манипуляции с генами приводят к "неожиданному появлению токсинов в трансгенных бактериях, дрожжах, растениях и животных, причем это явление остается незамеченным до тех пор, пока не нанесет серьезный ущерб чьему-либо здоровью".
Риск от использования генетически модифицированных продуктов питания и сельскохозяйственных культур можно разделить на три категории: риск для здоровья людей, риск для окружающей среды и социально-экономический риск. Краткий обзор этих рисков, как уже доказанных, так и возможных, предоставляет убедительные аргументы в пользу необходимости глобального моратория на производство трансгенных культур и организмов.
К пищевым рискам относят: 1) Непосредственное действие токсичных и аллергенных трансгенных
К пищевым рискам относят: 1) Непосредственное действие токсичных и аллергенных трансгенных
Экологические риски: 1) Снижение сортового разнообразия сельскохозяйственных культур вследствие массового применения
Экологические риски: 1) Снижение сортового разнообразия сельскохозяйственных культур вследствие массового применения
Агротехнические риски: 1) Риски непредсказуемых изменений нецелевых свойств и признаков модифицированных
Агротехнические риски: 1) Риски непредсказуемых изменений нецелевых свойств и признаков модифицированных
Риски, связанные с производством БТ продукции, начали обсуждаться в научной литературе с 1983 г. К середине 80 - х г. в развитых странах вырабатывается государственная политика по биотехнологии. Так, например, в США контроль за использованием ГМО находится в юрисдикции трех агентств, американского Агентства по охране окружающей среды, американского Министерства сельского хозяйства, и американского Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Существует так же координационный комитет, осуществляющий согласованную работу всех трех ведомств по данному вопросу. В Казахстане закон о Биобезопасности ГМО находится на рассмотрении в правительстве. А проекты по контролю оборота ГМО с участием аналогичных ведомств поступили на рассмотрение Министерств в этом году.
Токсины ГМО
ГМ-продукты могут содержать токсины и представлять угрозу для здоровья людей.
Токсины ГМО
ГМ-продукты могут содержать токсины и представлять угрозу для здоровья людей.
В 1999 году британские газеты описали исследования ученого Роуэттовского института доктора Арпада Пуста обнаружившего, что генетически измененный картофель, в ДНК которого были встроены гены подснежника и часто используемого промотора – вируса капустной мозаики, вызывает заболевания молочных желез. Было обнаружено, что "картофель-подснежник" значительно отличается по своему химическому составу от обычного картофеля и поражает жизненно важные органы и иммунную систему у питающихся им лабораторных крыс. Самым тревожным является то, что заболевание у крыс возникло, видимо, под воздействием вирусного промотора, используемого практически во всех генетически модифицированных продуктах.