Молекулярно-генетический уровень организации жизни Генетическая инженерия Генетическая

Молекулярно-генетический уровень организации жизни Генетическая инженерия

Генетическая инженерия Биотехнология - использование в производственных целях культур клеток бактерий, дрожжей, животных или растений, которые обеспечивают выработку специфических веществ.

Генетическая инженерия Современные биотехнологические процессы основаны на использовании клеток, никогда не существовавших в живой природе.

Генетическая инженерия Генная (генетическая) инженерия - совокупность приемов, методов и технологий выделения генов из организмов (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.

Генетическая инженерия • Трансгенными являются организмы, в геном которых встроен дополнительный участок ДНК, а генетически модифицированными - организмы, некоторые собственные гены которых "выключены" или "усилены".

Генетическая инженерия Наиболее существенные технические задачи, стоящие перед ГИ: 1. Как получить требуемый ген? 2. Какую клетку выбрать для внедрения? 3. Как внедрить ген в избранную клетку? 4. Как заставить работать нужным образом?

Генетическая инженерия В основе указанных технологий лежат явления: • обратной транскрипции • генетической трансформации • вирусной трансдукции

Генетическая инженерия КОРАНА (Khorana), Xap Гобинд род. 9 января 1922 г. Нобелевская премия по физиологии и медицине 1968 г. совместно с Робертом Холли и Маршаллом Ниренбергом

Генетическая инженерия В 1979 г. для синтеза гена длиной в 120 нуклеотидов потребовалось два года, а в 1981 году эту задачу решали уже за три дня.

Генетическая инженерия Цикл ДНК- вируса

Генетическая инженерия Цикл развития ретровируса

Генетическая инженерия • Ревертаза (обратная транскриптаза) – основной фермент обратной транскрипции

Генетическая инженерия • к. ДНК — однонитевая ДНК, синтезируемая по РНК-овой матрице с помощью обратной транскриптазы.

Генетическая инженерия Схема получения генно-инженерного продукта

Генетическая инженерия • Трансформация — изменение наследственных свойств клетки, вызванное поглощенной ДНК.

Генетическая инженерия Генетическая трансформация известна с 1928 г.

Генетическая инженерия Опыт Гриффита впервые продемонстрировал явление трансформации

Генетическая инженерия • • • Системы доставки экзогенных ДНК: «бомбардировка» электропорация липосом-опосредованный транспорт рецептор-опосредованный транспорт использование векторных молекул

Генетическая инженерия • Трансдукция — перенос фрагментов ДНК с помощью вируса из одной клетки в другую

Генетическая инженерия Механизм трансдукции

Генетическая инженерия Вектор — молекула ДНК, способная к включению чужеродной ДНК и к автономной репликации, служащая инструментом для введения генетической информации в клетку.

Генетическая инженерия Основные типы векторов: • аденовирусные (для внедрения в покоящиеся клетки) • герпесные (в клетки нервной системы) • ретровирусные ( в быстро размножающиеся клетки)

Генетическая инженерия • Маркерный ген — ген в рекомбинантной ДНК, кодирующий определенный легко выявляемый признак.

Генетическая инженерия • Этот рыжий красавец – «Мистер Зеленые Гены» - первый флуоресцентный кот в мире

Генетическая инженерия • В Новом Орлеане вывели кота, который под ультрафиолетом светится зеленым светом (светящийся зеленый белок GFP впервые обнаружен у медузы Aequorea victoria)

Генетическая инженерия • В Белоруссии создана генетически модифицированная береза, способная очищать почву от свинца, меди, цезия и других металлов. Вскоре аналогичные опыты планируется провести и с осиной.

Генетическая инженерия • Первые в мире трансгенные козы выращенные в 1999 году специалистами корпорации Genzyme Transgenics и университета Тафтса, дают молоко, повышающее иммунитет человека (внедрен ген лизоцима).

Генетическая инженерия Молоком таких животных можно будет вскармливать грудных детей, и оно станет новым средством лечения сердечнососудистых заболеваний.

Генетическая инженерия • Генетически модифицированные бобы спасут от облысения

Генетическая инженерия • Деревья, которые могут достигнуть высоты 27 -28 метров всего за шесть лет, и которые можно будет выращивать рядами на сельхозугодьях, могут оказаться главной заменой для ископаемого топлива.

Генетическая инженерия «За 20 000 фунтов желающие превратить покойника в дерево получат именно то, что им обещают в рекламном проспекте: саженец дерева, в ядра которого входит ДНК незабвенного усопшего»

Генетическая инженерия Шотландские ученые заявили о проекте получения трансгенных кур, в яйцах которых будет заключено лекарство от рака. На первом этапе ученые собираются ввести курам ген, который обеспечивает образование антител против меланомы, рака кожи. Затем настанет очередь других его разновидностей, например, рака легких или кишечника.

Использование ГМ-растений значительно уменьшает долю применения пестицидов Увеличивается урожай

Генетическая инженерия • Американские генные инженеры создали рискиллер, листья которого являются ядом для долгоносика – главного вредителя рисовых плантаций,

Генетическая инженерия • Проект создания генетически модифицированного гороха, обладающего устойчивостью к вредителям, приостановлен, так как получены данные о том. что он может вызывать аллергические реакции в легких у подопытных животных.

Генетическая инженерия • Трансгенные сорта, устойчивые к насекомым, вырабатывают белки, способные блокировать ферменты пищеварительного тракта не только у насекомых, но и у человека

Генетическая инженерия Трансгенные продукты могут стать причиной мутаций, в результате которых подавляется деятельность естественных генов. Внедренные гены могут вызвать неожиданные побочные эффекты: ГМ-пища может, к примеру, содержать токсины и аллергены или иметь пониженную питательность, и в результате потребители заболевают или даже, как уже случалось, умирают.

Генетическая инженерия • ГМ-вставки после их поглощения могут проникать в микрофлору кишечника, потом в кровь, а затем в клетки разных органов человека и животных, приводя к патологическим изменениям в них.

Генетическая инженерия Pioneer Hybrid International- крупнейшая в мире компания по выпуску семян, используя генную инженерию, вывела новый сорт сои, внедряя в нее ген бразильского ореха, с целью повышения содержания протеина. Вживленный компонент бразильского ореха вызвал аллергическую реакцию у большинства потребителей, и тогда Pioneer свернул проект.

Генетическая инженерия Японская компания "Шова Денко" изменила структуру естественной бактерии для более эффективного производства пищевой добавки под названием «Триптофан» . Бактерия вместе с триптофаном стала производить высоко токсичное вещество, которое было обнаружено, когда продукт уже был выпущен на рынок в 1989 году. В результате: 5000 человек заболело, 1500 стало пожизненными инвалидами и 37 скончалось.

Глобальная биотехнология 2002 1995 Коммерциализация Полевые испытания Коммерциализация приторможена

Генетическая инженерия Европа всеми силами сопротивляется появлению на рынках ГМпродуктов

Генетическая инженерия Митингующие против развития генноинженерных технологий

Генетическая инженерия Более серьезные действия

Генетическая инженерия ГМ-продукты (ГМИ, генетически модифицированные/изменённые продукты) в 2002 году составляли 30% от всех продуктов, в 2003 году 40%. В 2004 году КАЖДЫЙ ВТОРОЙ ПРОДУКТ уже стал мутантом. Независимо от магазина даже в элитных супермаркетах.

Генетическая инженерия Специалисты обнаружили, что 19 (!) из 25 образцов риса являются трансгенными. Россия оказывается в группе тех стран, куда с наибольшей вероятностью мог поставляться несертифицированный трансгенный рис.

Генетическая инженерия Ученые боятся, что биотехнологии породят новых Франкенштейнов

Генетическая инженерия • 26 сентября 2007 г. Парламентарии обратились с открытым письмом "Во имя здоровья россиян!" к новому премьеру Виктору Зубкову с просьбой ввести полуторагодичный мораторий на использование генетическимодифицированных организмов (ГМО) для выяснения их безопасности для человека.

Генетическая инженерия До встречи, мои дорогие!