Биологический каталог




Биотехнология. Проблемы и перспективы

Автор Н.С. Егоров, В.Д.Самуилов, А.В. Олескин

ведены успешные опыты по передаче цитоплазматических (хло-ропластных) генов устойчивости к гербициду атразину от сурепицы к культурным растениям семейства крестоцветных методом слияния клеток (J. A. Briant, 1986).

Аналогичные перспективы открываются перед методом слияния клеток в приложении к грибам и бактериям. Клеточные ассоциации. Клеточная инженерия не исчерпывается слиянием клеток как единственным методом. Технология культивирования клеток in vitro позволяет осуществлять с ними разнообразные манипуляции. В течение многих лет исследуется возможность введения в растительные протопласты и животные клетки органелл, отдельных хромосом и целых клеток цианобак-терий или зеленых водорослей. В отличие от технологии слияния клеток эти разработки пока находятся на поисковой стадии. В частности, практически все попытки заселения микроскопическими водорослями цитоплазмы растительных клеток завершились неудачей.

Более успешно проводятся исследования по созданию ассоциаций клеток различных организмов. Речь идет о получении смешанных культур клеток двух или более организмов с целью создания искусственных симбиозов, т. е. выгодного для партнеров сожительства. Известными примерами естественных симбиозов служат лишайники, объединяющие в своем составе клетки гриба и водоросли (или цианобактерии), система «инфузория — цианобактерии» (последние живут в цитоплазме инфузории и обеспечивают ее кислородом), ассоциация папоротника Azolla и цианобактерии Anabaena azollae, обеспечивающей папоротник азотом, фиксируемым из воздуха.

Проведены успешные опыты по введению азотфиксирующей Anabaena variabilis в растения табака. Эти опыты имеют очень большое значение. В связи с огромными затратами на производство азотных удобрений в последние годы обсуждается вопрос о создании культурных растений, связывающих атмосферный азот. Один из предлагаемых путей — создание симбиозов растений и азотфиксирующих цианобактерии.

Попытка ввести цианобактерию A. variabilis непосредственно в черенки зрелых растений табака не увенчалась успехом. Однако при совместном культивировании клеток мезофильной ткани листа табака и цианобактерии удается получить растения-регене-ранты, содержащие цианобактерии. По данным электронной микроскопии, цианобактерии располагаются на поверхности листа и стебля, проникают в глубь устьиц листа и сосудистой системы стебля (Т. Г. Корженевская, Р. Г. Бутенко, М. В. Гусев, 1985). В составе такой ассоциации цианобактерии фиксируют азот из атмосферы. Получены также ассоциации клеток женьшеня и паслена дольчатого с цианобактерией Chlorogleae frits-chii. Под влиянием цианобактерии в клетках паслена активируется синтез гликоалкалоидов.

Таким образом, клеточная инженерия представляет собой эффективный способ модификации биологических объектов, позволяющих создавать новые ценные продуценты как на организ-менном, так и на тканевом и клеточном уровнях. Современная клеточная инженерия позволила обратить на пользу человеку способность раковых клеток к неограниченному росту, превратив их в ги§цндоа(Ь1 — живце фабрики важнейших продуктов, в первую очередь моноклональных антител. В сопоставлении с генетической инженерией можно указать на более крупномасштабный характер транспорта информации между живыми организмами с применением клеточной инженерии. с применением клеточной инженерии в клетку вводят целые геномы (ядерный, хлоро-пластный, митохондриальный), в то время как генетическая инженерия в основном нацелена на передачу индивидуальных генов. В то же время клеточная инженерия уступает генетической инженерии по уровню «интеллектуальной проработки» экспериментов: генно-инженерные разработки позволяют прицельно передать от донора к реципиенту строго определенный ген, в то время как применение клеточной инженерии связано со значительной неопределенностью в судьбе хромосом, ядер в целом, цитоплазмы и ее органелл как в процессе слияния клеток, так и при последующем культивировании клеток-гибридов. Центр тяжести разработок в области клеточной инженерии приходится поэтому на скрининг клеточных популяций для выявления клеток с желаемыми свойствами (Ю. Ю. Глеба, 1985).

§ 5. Популяционная устойчивость биологических объектов

Поддержание биообъекта в рабочем состоянии, сохранение его ценных свойств является важной биотехнологической проблемой. Утрата этих свойств биообъектом перечеркивает результаты усилий по его селекции и модификации. В последние годы широким фронтом ведутся исследования по выяснению причин этого грозного для биотехнологии явления и устранению его.

Биореактор населен, как правило, огромной популяцией культивируемых микроорганизмов или клеток растений, животных. Численность этой популяции составляет 10'° и более клеток, что в миллионы раз превышает население земного шара. В этих условиях существенную роль играют процессы, основанные на маловероятных генетических событиях. Так, спонтанные мутации, происходящие с низкой частотой (1 мутация на 106—108 клеток), могут привести к быстрому накоплению в биореакто

страница 18
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

Скачать книгу "Биотехнология. Проблемы и перспективы" (4.22Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(22.07.2017)