МіністерствоСільського Господарства Російської Федерації
ФГТУ ВПОВ«Уральська Державна сільськогосподарська АкадеміяВ»
Доповідь
з дисципліниВ«Ветеринарна генетикаВ»
на тему: В«Генна інженерія - сьогодення імайбутнє В»
Виконала:
Студентка ФВМ
2 курс 2 група 3 п/група
Шмакова Т.С.
Перевірила:
Єрофєєва Л.Ф.
Єкатеринбург2008
Зміст
Введення
1.Методи генноїінженерії
2.Досягнення генноїінженерії
3.Генна інженерія:за і проти
4.Перспективигенної інженерії
Список використаної літератури
Введення
Генна інженерія - сукупність прийомів, методів ітехнологій отримання рекомбінантних РНК і ДНК, виділення генів з організму(Клітин), здійснення маніпуляцій з генами і введення їх в інші організми.Генна інженерія служить для отримання бажаних якостей змінюваного організму.
Генна інженерія не є наукою в широкому сенсі,але є інструментом біотехнології, використовуючи дослідження такихбіологічних наук, як молекулярна біологія, цитологія, генетика,мікробіологія. Найяскравішою подією, що привернув найбільшу увагу і дужеважливим за своїми наслідками, була серія відкриттів, результатом яких сталостворення методів управління спадковістю живих організмів, причомууправління шляхом проникнення в В«святая святихВ» живої клітини - в їїгенетичний апарат.
Сучасний рівень нашихзнань біохімії, молекулярної біології і генетики дозволяє розраховувати науспішний розвиток нової біотехнології - генної інженерії , тобтосукупності методів, що дозволяють шляхом операцій в пробірці переноситигенетичну інформацію з одного організму в інший. Перенесення генів даєможливість долати міжвидові бар'єри і передавати окреміспадкові ознаки одних організмів іншим. Мета генної інженерії - невтілення в реальність міфів, а отримання клітин (в першу чергубактеріальних), здатних у промислових масштабах напрацьовувати деякіВ«ЛюдськіВ» білки.
1. Методи генноїінженерії
Найбільш поширенимметодом генної інженерії є метод отримання рекомбінантних, тобтомістять чужий ген, плазмід. Плазміди являють собою кільцевідволанцюжкові молекули ДНК, що складаються з декількох пар нуклеотидів. Плазмідиє автономними генетичними елементами, реплікується (тобторозмножуються) в бактеріальної клітці не в той же час, що основна молекулаДНК. Хоча на частку плазмід доводиться лише невелика частина клітинної ДНК, самевони несуть такі життєво важливі для бактерії гени, як гени лікарськоїстійкості. Різні плазміди містять різні гени стійкості доантибактеріальних препаратів.
Велика частина такихпрепаратів - антибіотиків використовується в якості ліків при лікуванні рядузахворювань людини і домашніх тварин. Бактерія, що має різні плазміди,набуває стійкість до різних антибіотиків, до солей важких металів. Придії певного антибіотика на бактерійні клітини плазміди, що додаютьстійкість до нього, швидко поширюються серед бактерій, зберігаючи їм життя.Простота пристрою плазмід та легкість, з якою вони проникають в бактерії,використовуються генними інженерами для введення в клітини бактерій генів вищих організмів.
Потужним інструментомгенної інженерії є ферменти - рестрикційних ендонуклеази, аборестріктази. Рестрикція буквально означає В«обмеженняВ». Бактеріальні клітинивиробляють рестріктази для руйнування чужорідної, в першу чергу фагової ДНК,що необхідно для обмеження вірусної інфекції. Рестріктази дізнаютьсяпевні послідовності нуклеотидів і вносять симетричні,розташовані навскіс один від одного, розриви в ланцюгах ДНК на рівних відстаняхвід центру ділянки впізнавання. В результаті на кінцях кожного фрагментарестріктірованной ДНК утворюються короткі одноцепочечниє В«хвостиВ» (їх щеназивають В«липкимиВ» кінцями).
Весь процес одержаннябактерій, званий клонуванням, складається з послідовних стадій:
1. рестрикції - розрізання ДНК людинирестріктазой на безліч різних фрагментів, але з однаковими В«липкимиВ»кінцями. Такі ж кінці отримують при розрізанні плазмідної ДНК тієї жрестріктазой.
2. Лігітірованіе - включення фрагментівДНК людини в плазміди завдяки В«зшивання липких кінцівВ» ферментом лігази.
3. Трансформація - введеннярекомбінантних плазмід в бактеріальні клітини, оброблені спеціальним чином- Так, щоб вони на короткий час стали проникними для макромолекул. Однакплазміди проникають лише в частину оброблених бактерій. Трансформованібактерії разом з плазміди набувають стійкості до певногоантибіотика. Це дозволяє їх відокремити від нетрансформованих бактерій, що гинутьна середовищі, що містить цей антибіотик. Для цього бактерії висівають наживильне середовище, заздалегідь розвівши так, щоб при розсіві клітинизнаходилися на значній відстані один від одного. Кожна зтрансформованих бактерій розмножується і утворює колонію з багатьох тисячнащадків - клон.
4. Скринінг - відбір серед клонів тихбактерій, які несуть потрібний ген людини. Для цього всі бактеріальніколонії накривають спеціальним фільтром. Коли його знімають, на ньому залишаєтьсявідбиток колоній, так як частина клітин з кожного клону прилипає до фільтру.Потім проводять молекулярну гібридизацію. Фільтри занурюють у розчин зрадіоактивно міченим зондом. Зонд - це полинуклеотид комплементарної частинишуканого гена. Він гибрідизуючою лише з тими рекомбінантними плазмідами, якімістять потрібний ген. Після гібридизації на фільтр в темряві накладаютьрентгенівську фотоплівку і через кілька годин її виявляють. Положеннязасвічених ділянок на плівці дозволяє знайти серед безлічі клонівтрансформованих бактерій ті, які мають плазміди з потрібним геном.
Не завжди вдаєтьсявирізати потрібний ген за допомогою рестриктаз. Тому в ряді випадків процесклонування починають з цілеспрямованого отримання потрібного гена. Для цього зклітин людини виділяють і-РНК, яка є транскрипционной копією цього гена,і за допомогою ферменту - зворотної транскриптази синтезують комплементарну їйланцюг ДНК. Потім і-РНК, що служила матрицею при синтезі ДНК, знищуєтьсяспеціальним ферментом, здатним гідролізувати ланцюг РНК, спарену з ланцюгом ДНК.Залишилася ланцюг ДНК служить матрицею для синтезу зворотної транскриптазой,комплетентарной другій ланцюга ДНК.
вийшла подвійнаспіраль ДНК носить назву к-ДНК (комплементарна ДНК). Вона відповідає гену,з якого була лічена і-РНК, запущена в систему зі зворотним транскриптазой.Така к-ДНК вбудовується в плазміду, якій трансформують бактерії і отримуютьклони, що містять тільки вибрані гени людини.
Щоб здійснити переносгенів, необхідно виконати наступні операції:
В· Виділення з клітин бактерій,тварин або рослин тих генів, які намічені для перенесення.
В· Створення спеціальних генетичнихконструкцій, в складі яких намічені гени будуть впроваджуватися в геном іншоговиду.
В· Впровадження генетичних конструкційспочатку в клітку, а потім в геном іншого виду і вирощування змінених клітинв цілі організми.
2. Досягнення генноїінженерії
геннаінженерія біотехнологія спадковість
Тепер вміютьвже синтезувати гени, і за допомогою таких синтезованих генів, введених вбактерії, отримують ряд речовин, зокрема гормони і інтерферон. Їхвиробництво склало важливу галузь біотехнології.
Так, в 1980році гормон росту - соматотропін - отримали з бактерії кишкової палички. Дорозвитку генної інженерії його виділяли з гіпофізів від трупів. Соматотропін,синтезований в спеціально сконструйованих клітинах бактерій, маєочевидні переваги: ​​він доступний у великих кількостях, його препаратиє біохімічно чистими і вільними від вірусних забруднень.
У 1982 роцігормон інсулін стали отримувати в промислових масштабах з бактерій, що містятьген людського інсуліну. До цього час...
