Понятие о генной инженерии. Использование вирусов в качестве векторов (вопрос 95)

Август 11, 2022

Главная
Биология
Понятие о генной инженерии. Использование вирусов в качестве векторов (вопрос 95)

Содержание

2. Что такое генная инженерия? Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных
3. Основные этапы создания трансгенных клеток и организмов 1. Получение изолированного гена 2. Введение гена в вектор
4. Ферменты генетической инженерии Основными ферментами, которые используются в генетической инженерии, являются: рестриктазы лигазы ДНК- полимеразы обратные
5. Достижения и перспективы генетической инженерии 1. Генетическая инженерия микроорганизмов; 2. Генетическая инженерия растений; 3. Генетическая инженерия
6. Генная инженерия микроорганизмов 1980 г. – начало промышленной генной инженерии микроорганизмов. Выдан первый патент на генно-инженерный
7. Еще через 2 года был разрешен для клинического использования полученный из бактерии 1-й лекарственный препарат –
9. Ю. А.Овчинников В. Г. Дебабов В нашей стране Ю. А. Овчинников и В. Г. Дебабов с
10. Получение бактерии E. coli со встроенным геном соматотропина – гормона роста человека, который используется не только
11. Генная терапия Генная терапия – это устранение генетических дефектов (коррекция наследственных патологий) путем введения в соматические
12. Вирусные векторы Вирусные векторы — это инструменты, обычно используемые молекулярными биологами для доставки генетического материала в
13. Методы генной терапии
14. Для переноса генов чаще всего используют относительно легко доступные клетки: фибробласты, лимфоциты, клетки печени- гепатоциты,кератиноциты, эндотелиальные
15. Достижения Первая успешная попытка применить генотерапию в клинической практике была предпринята в 1990 году в США
18. Ряд исследователей в разных странах полагают, что сегодня наиболее реальна генотерапия муковисцидоза. Это тяжелое, рецессивно наследуемое
19. Например, для лечения легочной формы муковисцидоза лечебный ген, включенный в липосомы, вводят в дыхательные пути в
20. В настоящее время успешно разрабатываются, в том числе и в нашей стране, генно-инженерные подходы лечения мышечной
21. Один из возможных подходов к терапии этой болезни – восстановление экспрессии дистрофина путем трансплантации миобластов в
22. Другой генно-инженерный подход лечения мышечной дистрофии Дюшенна– ген дистрофина вводят непосредственно в скелетные мышцы с мышечной
23. При лечении «семейной гиперхолестеринемии», обусловленной мутацией белка рецептора, который в клетках печени должен связывать частицу, переносящую
24. В СМИ 2001 г. появились сенсационные сообщения о рождении в США первых генетически модифицированных детей. Генно-инженерный
25. Генетически модифицированные дети появились у обреченных на бесплодие матерей благодаря переносу в их яйцеклетки ДНК недефектных
26. Опасности генетической инженерии 1. В результате искусственного добавления чужеродного гена непредвиденно могут образоваться опасные вещества. 2.
28. Скачать презентацию

Слайд 2

Что такое генная инженерия?
Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов

и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами, введения их в другие организмы и выращивания искусственных организмов после удаления выбранных генов из ДНК.
Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, генетика, микробиология, вирусология.

Слайд 3

Основные этапы создания трансгенных клеток и организмов
1. Получение изолированного гена
2. Введение

гена в вектор для переноса в организм.
3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.
4. Преобразование клеток организма.
5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

Слайд 4

Ферменты генетической инженерии
Основными ферментами, которые используются в генетической инженерии, являются:
рестриктазы
лигазы

ДНК- полимеразы
обратные транскриптазы (ревертазы)

Слайд 5

Достижения и перспективы генетической инженерии
1. Генетическая инженерия микроорганизмов;
2. Генетическая инженерия растений;
3.

Генетическая инженерия животных;
4. Генная терапия.

Слайд 6

Генная инженерия микроорганизмов
1980 г. – начало промышленной генной инженерии микроорганизмов. Выдан

первый патент на генно-инженерный штамм микроорганизма, способный разлагать нефть.

А.Чакрабарти

Слайд 7

Еще через 2 года был разрешен для клинического использования полученный из

бактерии 1-й лекарственный препарат – человеческий инсулин.

Слайд 8

Слайд 9

Ю. А.Овчинников
В. Г. Дебабов
В нашей стране Ю. А. Овчинников и В.

Г. Дебабов с сотрудниками получили микроорганизмы, эффективно синтезирующие интерферон человека (до 5 мг интерферона на 1 л суспензии бактерий, что в 5000 раз больше, чем содержится в 1 л крови доноров).

Слайд 10

Получение бактерии E. coli со встроенным геном соматотропина – гормона роста

человека, который используется не только в медицинских целях, но и в практическом животноводстве, повышая с его помощью интенсивность роста животных.

Слайд 11

Генная терапия
Генная терапия – это устранение генетических дефектов (коррекция наследственных патологий)

путем введения в соматические клетки полноценных (функционально активных) генов вместо (или помимо) поврежденного (мутантного) гена.

Слайд 12

Вирусные векторы
Вирусные векторы — это инструменты, обычно используемые молекулярными биологами

для доставки генетического материала в клетки. Этот процесс может выполняться внутри живого организма (in vivo) или в культуре клеток (in vitro). Вирусы разработали специализированные молекулярные механизмы для эффективного транспорта своих геномов внутри клеток, которые они заражают. Доставка генов или другого генетического материала вектором называется трансдукцией, а инфицированные клетки описываются как трансдуцированные. Молекулярные биологи впервые использовали этот механизм в 1970-х годах. Пол Берг использовал модифицированный вирус SV40, содержащий ДНК бактериофага λ для заражения клеток почки обезьяны, содержащихся в культуре.
Помимо их использования в исследованиях молекулярной биологии, вирусные векторы используются для генной терапии и разработки вакцин.

Слайд 13

Методы генной терапии

Слайд 14

Для переноса генов чаще всего используют относительно легко доступные клетки: фибробласты,

лимфоциты, клетки печени- гепатоциты,кератиноциты, эндотелиальные и мышечные клетки, стволовые клетки костного мозга. Такие клетки можно извлечь из организма, включить в них нужную генную конструкцию, провести отбор и культивирование in vitro трансформированных клеток, а затем вновь ввести их (реимплантировать) в организм больного. При этом у реципиента не развивается нежелательного иммунного ответа, но сама процедура является весьма дорогостоящей и трудоемкой.

Слайд 15

Достижения
Первая успешная попытка применить генотерапию в клинической практике была предпринята

в 1990 году в США для излечивания у 4-летнего ребенка иммунодефицита, обусловленного мутацией в гене аденозиндезаминазы (ген ADA).

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Ряд исследователей в разных странах полагают, что сегодня наиболее реальна генотерапия

муковисцидоза. Это тяжелое, рецессивно наследуемое заболевание (поражающее в странах Европы одного из 2500 новорожденных), обусловленное дефектами в гене CFTR (cystic fibrosis transmembrane regulator), которые приводят к поражению экзокринных желез и проявляются чаще всего в виде бронхолегочных изменений. В протоках некоторых органов (особенно в легких и поджелудочной железе) скапливается слизь. Она становится источником бактериальной инфекции, которая с трудом поддается лечению антибиотиками.

Слайд 19

Например, для лечения легочной формы муковисцидоза лечебный ген, включенный в липосомы,

вводят в дыхательные пути в форме аэрозоля. Однако до клинических испытаний предстоит еще решить непростые вопросы взаимодействия генетических препаратов с клетками, устойчивости эффекта и т.д.

Слайд 20

В настоящее время успешно разрабатываются, в том числе и в нашей

стране, генно-инженерные подходы лечения мышечной дистрофии Дюшенна. Это заболевание, сцепленное с Х- хромосомой, приводит к ранней инвалидности и летальному исходу в возрасте до 20 лет одного из каждых 3500 новорожденных мальчиков.

Слайд 21

Один из возможных подходов к терапии этой болезни – восстановление экспрессии

дистрофина путем трансплантации миобластов в мышцы.
Описан положительный терапевтический эффект, когда мальчику в возрасте 6-14 лет имеющим это заболевание, трансплантировали в мышцы нормальные миобласты, взятые от братьев или отца и выращенные в культуре до нужного количества

Слайд 22

Другой генно-инженерный подход лечения мышечной дистрофии Дюшенна– ген дистрофина вводят непосредственно

в скелетные мышцы с мышечной дистрофией путем инъекции. Процедура должна неоднократно повторяться. Векторная ДНК попадает в кровь и разносится по всему организму. В опытах на мышах показано, что увеличение количества гена дистрофина происходило не только в скелетных мышцах, но также в диафрагме и в сердце, поражение которых – одна из частых причин смерти. Ген дистрофина экспрессируется и оказывает терапевтический эффект.

Слайд 23

При лечении «семейной гиперхолестеринемии», обусловленной мутацией белка рецептора, который в клетках

печени должен связывать частицу, переносящую холестерин в плазме крови, у больного отсекают 200-300 г печени. Гепатоциты (клетки печени) культивируют и подвергают трансформации в лабораторных условиях. В них вводят нормальный ген, используя в качестве вектора аденовирус или путем бомбардировки клеток из специальной «генной пушки» золотыми пульками, т.е. частицами золота с нанесенными на них фрагментами ДНК, включающими лечебный ген.

Слайд 24

В СМИ 2001 г. появились сенсационные сообщения о рождении в США

первых генетически модифицированных детей. Генно-инженерный подход использован для преодоления врожденного бесплодия женщин, вызванного дефектом митохондрий.

Слайд 25

Генетически модифицированные дети появились у обреченных на бесплодие матерей благодаря переносу

в их яйцеклетки ДНК недефектных митохондрий.

Слайд 26

Опасности генетической инженерии
1. В результате искусственного добавления чужеродного гена непредвиденно могут

образоваться опасные вещества.
2. Могут возникать новые и опасные вирусы
3. Знания о действии на окружающую среду модифицированных с помощью генной инженерии организмов, привнесенных туда, совершенно недостаточны.
4. Не существует совершенно надежных методов проверки на безвредность.
5. В настоящее время генная инженерия технически несовершенна, так как она не в состоянии управлять процессом встраивания гена, поэтому невозможно предсказать результаты.

Понятие о генной инженерии. Использование вирусов в качестве векторов (вопрос 95)

Содержание

Что такое генная инженерия?Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов

Основные этапы создания трансгенных клеток и организмов 1. Получение изолированного гена2. Введение

Ферменты генетической инженерии Основными ферментами, которые используются в генетической инженерии, являются: рестриктазылигазы

Достижения и перспективы генетической инженерии1. Генетическая инженерия микроорганизмов;2. Генетическая инженерия растений;3.

Генная инженерия микроорганизмов1980 г. – начало промышленной генной инженерии микроорганизмов. Выдан