Биологический каталог




Биотехнология. Проблемы и перспективы

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

, что в короткие сроки развивается генерализованная инфекция по всему организму. Такое свойство вирусов открывает возможность генетической модификации соматических клеток взрослого организма. В этом отношении открываются перспективы лечения наследственных заболеваний человека путем введения вирусов, разносящих недостающие гены по всем ~ 10" клеткам человеческого тела.

Плазмиды — автономные самореплициру- BL. ющиеся генетические гьн \

единицы, найдены у рестРиктаза бактерий, грибов, растений и животных. Наибольшее применение в

ГенеТИЧеСКОЙ ИНЖене- ВЕКТОР рекомбинатнап

рии нашли бактериаль- днк

НЫе ПЛазМИДЫ, Особен- рис 5 Встраивание изолированного гена в гене-НО ПЛазМИДЫ ?. COti. тический вектор

о = -о Бактериальные плазмиды подразделяются на конъюгативные, т. е. способные к переносу генетической информации от клетки к клетке путем конъюгации бактерий, и неконъюгативные, передающиеся от одной клетки к другой посредством механизма бактериальной трансформации. Перенос неконъюгативных плазмид путем конъюгации возможен только в том случае, если имеется плазми-да-помощник, способная к самостоятельному транспорту. Некоторые плазмиды способны к амплификации, т. е. образуют в клетке большое число копий, что резко повышает уровень фенотипиче-ского выражения генов.

При конструировании векторов исследователь вводит в него участки узнавания рестриктаз, а также гены-маркеры, кодирующие легко распознаваемые признаки. По этим признакам можно отобрать клетки, являющиеся носителями вектора.

Большой интерес представляют космиды — плазмиды, в состав которых введен cos-участок ДНК фага X Е. coli, отвечающий за упаковку ДНК в фаговую частицу. Такие плазмиды способны передавать очень большой объем генетической информации (до 10 тыс. пар азотистых оснований), рекомбинантные ДНК могут быть упакованы в фаговые частицы.

Применительно к генетической инженерии растений перспективны плазмиды бактерий родов Rhizobium и Agrobacterium. Agrobacterium tumifaciens содержит так называемые Ti (tumor-inducing— опухолеродные)-плазмиды, Т-участок ДНК плазмид может встраиваться в геном растений некоторых видов. К числу таких видов растений принадлежат крестоцветные, а также представитель однодольных Asparagus officinalis, что открывает перспективы трансформации злаков с использованием Ti-плазмид (D. von Wettstein, 1984). Ti-плазмиды содержат три гена (онкогены), два из которых кодируют стадии синтеза ауксина, а третий отвечает за синтез цитокинина. Рост нормальных клеток растений регулируется поступлением этих гормонов извне. Клетки, содержащие Т-участок Ti-плазмиды в интегрированном состоянии, размножаются бесконтрольно, образуя наросты — злокачественные опухоли. Плазмиды могут быть «обезоружены» вырезанием у них онкогенов. Вставка в Т-участок гена, кодирующего желаемый продукт, ведет к превращению плазмид в' полезный вектор для генетической инженерии. Ti-плазмиды индуцируют в зараженных клетках синтез аномальных аминокислот—производных аргинина: октопина и нопалина, называемых вместе опинами (В. И. Негрук, 1984). Способность к синтезу опинов является полезным генетическим маркером. Agr. rhizo-genes содержит Ri (root-inducing — индуцирующие образование корневых волосков)-плазмиды, которые в клетках растений тоже индуцируют синтез опинов. Как в Ti-, так и в Ri-плазмиды можно встроить длинные нуклеотидные последовательности, что позволяет транспортировать в клетки растений значительные количества генетической информации. Перенос генов в клетки организма-реципиента. Передача генов, встроенных в плазмиду, осуществляется путем трансформации или конъюгации. Если гены встраиваются в геном вируса, наиболее распространенным способом передачи информации служит трансформация.

Трансформация — это перенос свободной ДНК, в том числе и плазмидной, в. реципиентную клетку, вызывающий изменение признаков клетки. При этом происходят рекомбинация и интегрирование однонитевого фрагмента ДНК в хромосому реципиента или какую-либо внехромосомную генетическую единицу. Трансформацию может вызывать ДНК бактерий; впервые это наблюдал Гриффит у пневмококков (1926).

Проникновение ДНК в клетку бактерии требует ее компетентного, т. е. восприимчивого, состояния. У представителей Streptococcus и Pneumococcus выделены и очищены факторы компетентности— белки с молекулярной массой 5—10 мД. Компетентность клетки определяется также условиями внешней среды. У Е. coli и В. subtilis эффективная трансформация достигается обработкой клеток СаСЬ и полиэтиленгликолем (ПЭГ).

Генетический материал, проникающий в клетку, может быть атакован внутриклеточными нуклеазами. В этой связи успешной трансформации способствует: 1) подавление активности или синтеза нуклеаз (трансформация клеток Е. coil с высокой эффективностью была проведена при использовании мутантов, дефектных по нуклеазам) и 2) включение трансформирующей ДНК в липосомы — искусственные мембранные липидные везикулы.

Для проведения трансформации растений и грибов, в

страница 8
< 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
(22.06.2017)