Тема 4. Генная инженерия

 

Генная инженерия – раздел науки и технология работы, позволяющая конструировать в искусственных условиях (in vitro) синтетические молекулы, а также переносить гены в другие организмы. Организмы с перенесенными генами называются трансгенными или генно-модифицированными.

Для понимания специфики работы в области генной инженерии нужно уяснить, что все работы проводятся на молекулярном уровне. В качестве основных инструментов генной инженерии используются ферменты и векторы.

Применяются следующие типы ферментов:

- ДНК-полимеразы - для создания копий генов (клонирования);

- рестриктазы - для разрезания молекул ДНК;

- лигазы – для сшивки фрагментов ДНК.

Векторы – это молекулы или структуры, способные переносить генетический материал между клетками разных организмов, а также обеспечивать встраивание генов в ДНК. Для растений наиболее часто применяют векторы, созданные на основе бактериальных Ti-плазмид - кольцевых внехромосомных молекул, существующих в клетках бактерии Agrobacterium tumefaciens (возбудителя рака корней двудольных растений), а также векторы, созданные на основе вирусов.

Процесс создания рекомбинантной (синтетической) плазмиды со встроенным геном показан на рисунке 8. Обратите внимание на то, какие ферменты используются для работы, а также на то, что синтетическая плазмида размножается (клонируется) в клетках бактерий.

Рассмотрите процесс переноса гена в растение. Обратите внимание на то, что из единичных трансгенных клеток получают сначала культуры тканей, а затем целые растения с встроенным геном на (рис.9). Ознакомьтесь с примерами успешного применения генной инженерии для создания различных организмов с полезными функциями.

 

Рис.8. Получение рекомбинантной (синтетической) плазмиды и ее клонирование в клетках бактерий.

 

Рис.9. Процесс получения трансгенного растения с помощью

рекомбинантных (синтетических) плазмид.

 

Литература: [1 – с.131-136]; [3 – с.126-141].

Вопросы для самопроверки

1. Что такое генная инженерия?

2. Какие типы ферментов используются для получения рекомбинантных (синтетических) молекул?

3. Что такое векторы? Какие векторы применяются для переноса генов в растения?

4. Как осуществляется клонирование генов и перенос генетической информации в растения?