|
|
трансгенные растения. Оконешникова. Трансгенные растения
Трансгенные растения
- Для того чтобы растение производило нужный белок, в клетки этого растения необходимо внести чужеродный генетический материал — последовательность ДНК, кодирующую аминокислотную последовательность нужного белка.
- Первый этап модификации растений с применением методов генетической инженерии включает поиск и выделение (или синтез) генов, которые будут перенесены в растительный геном. Гены, представляющие интерес для биотехнологов (целевые гены), могут быть «выращены» химическим путем, а также наработаны с помощью ПЦР. Затем целевой ген встраивается в подходящий вектор, который и доставляет его к месту производства белка
Использование растений Первое направление включает в себя создание растений с новыми свойствами: разработка сортов, устойчивых одновременно к насекомым-вредителям и болезнямвывести сорта сельскохозяйственных культур, переносящих неблагоприятные климатические и химические условиятрансгенные растения, которые используются в качестве модельных объектов для изучения фундаментальных проблем функционирования генов
Xью Мэйсон: попытка получения съедобной вакцины против вируса гепатита В на основе трансгенного табака- ГМ-картофель, продуцирующий поверхностный антиген вируса гепатита В. При скармливании мышам клубней такого картофеля наблюдали развитие специфического иммунного ответа. В 1999 г. были начаты эксперименты на добровольцах, и у людей, употреблявших в пищу сырые клубни картофеля, наблюдали формирование специфического иммунитета. Также были получены съедобные вакцины против вируса гепатита В на основе люпина и салата.
несмотря на активные исследования в этой области, коммерческих препаратов на сегодняшний день нет.
При наработке в растительных клетках продуктов медицинского назначения тоже используют метод агробактериальной трансформации, обеспечивающей транзиентную экспрессию генов на высоком уровне. Очевидными преимуществами этих систем являются простота манипуляций, скорость, низкая стоимость и высокий выход конечного продукта. Кроме того, в данном случае возможен синтез сложных белков, состоящих из нескольких субъединиц. Этот способ позволяет получать в течение нескольких дней белок в больших количествах (до нескольких граммов белка на килограмм массы растения). Выход продукта начинается уже через три часа (!) после проникновения агробактерий в клетку и переноса ДНК, а экспрессия сохраняется до 10 дней. Максимум наработки определяется для каждого белка индивидуально, но в среднем это 3–4 суток. Суммарно на получение белков в растениях уходит 2–3 недели. - При наработке в растительных клетках продуктов медицинского назначения тоже используют метод агробактериальной трансформации, обеспечивающей транзиентную экспрессию генов на высоком уровне. Очевидными преимуществами этих систем являются простота манипуляций, скорость, низкая стоимость и высокий выход конечного продукта. Кроме того, в данном случае возможен синтез сложных белков, состоящих из нескольких субъединиц. Этот способ позволяет получать в течение нескольких дней белок в больших количествах (до нескольких граммов белка на килограмм массы растения). Выход продукта начинается уже через три часа (!) после проникновения агробактерий в клетку и переноса ДНК, а экспрессия сохраняется до 10 дней. Максимум наработки определяется для каждого белка индивидуально, но в среднем это 3–4 суток. Суммарно на получение белков в растениях уходит 2–3 недели.
Крупномасштабное производство ТР потребует неизмеримо меньше посевных площадей по сравнению с десятками миллионов гектаров, отводимых под сельскохозяйственные трансгенные растения. Так, при продуцировании картофелем вакциногенного целевого белка на уровне 0.5% от общего белка клетки, выходе очищенной субстанции на уровне 20% и суммарной дозе вакцины на уровне 100 мкг для взрослого человека, потребуется 10-15 га посевной площади при урожайности 0.5 т/га для вакцинирования 100 млн. человек. В этой связи возрастают возможности контроля над такими трансгенными растениями, удовлетворяющие всем эколого-биологическим требованиям, предъявляемым к трансгенным растениям, культивируемым в окружающей среде. Такие растения могут быть лишены генов устойчивости к гербицидам, фитопатогенам и вредителям, вызывающих риск их передачи другим растениям. Следует также отметить, что экономические затраты на культивирование таких растений будут минимальными. - Крупномасштабное производство ТР потребует неизмеримо меньше посевных площадей по сравнению с десятками миллионов гектаров, отводимых под сельскохозяйственные трансгенные растения. Так, при продуцировании картофелем вакциногенного целевого белка на уровне 0.5% от общего белка клетки, выходе очищенной субстанции на уровне 20% и суммарной дозе вакцины на уровне 100 мкг для взрослого человека, потребуется 10-15 га посевной площади при урожайности 0.5 т/га для вакцинирования 100 млн. человек. В этой связи возрастают возможности контроля над такими трансгенными растениями, удовлетворяющие всем эколого-биологическим требованиям, предъявляемым к трансгенным растениям, культивируемым в окружающей среде. Такие растения могут быть лишены генов устойчивости к гербицидам, фитопатогенам и вредителям, вызывающих риск их передачи другим растениям. Следует также отметить, что экономические затраты на культивирование таких растений будут минимальными.
Заключение - Таким образом, можно с уверенностью заключить, что трансгенные растения имеют все перспективы стать безопасными и экономически выгодными системами для получения разнообразных биологически активных веществ для фармакологии.
 |
|
|
Скачать 0.58 Mb.