Главная страница
Навигация по странице:

  • Глава 1. Генная инженерия прокариот

  • Лекарственные препараты

  • Рекомбинантные вакцины

  • Роль генетически модифицированных бактерий при создании диагностических средств в медицине

  • Глава 2. Эукариотические системы экспрессии чужеродных генов

  • Экспрессия чужеродных генов в культурах клеток насекомых

  • Экспрессия чужеродных генов в культурах клеток млекопитающих

  • Список использованной литературы

  • Реф. Высшего профессионального образования


    Скачать 49.7 Kb.
    НазваниеВысшего профессионального образования
    Дата01.11.2018
    Размер49.7 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаРеф.docx
    ТипРеферат
    #55206

    Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

    ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

    «Воронежский государственный университет»

    ФГБОУ ВПО «ВГУ»

    Биолого-почвенный факультет

    Кафедра медицинской биохимии и микробиологии

    Тема: «Области практического применения достижений молекулярной биологии: генетическая инженерия прокариот, эукариотические системы экспрессии чужеродных генов»

    Выполнила: Ковалева С.А.,

    Бакалавр 3 курса,7 группы

    Биолого-почвенного факультета

    Проверил: Крыльский Е. Д.,

    ассистент кафедры

    медицинской биохимии

    и микробиологии

    Воронеж 2015

    Содержание

    Введение……………………………………………………………………………..……………….3

    Глава 1Генная инженерия прокариот………………………………………………..5


    1.1 Лекарственные препараты……………………………………..........9

    1.1.1 Инсулин……………………………………………….......…..10

    1.1.2 Гормон роста (соматотропин)………………….……………11

    1.2 Рекомбинантные вакцины ……………………………………….....12

    1.3 Роль генетически модифицированных бактерий при создании диагностических средств в медицине……………………………………..14

    Глава 2Эукариотические системы экспрессии чужеродных генов……..15

    2.1 Экспрессия чужеродных генов в культурах клеток насекомых…………………………………………………………………………………………..16

    2.2 Экспрессия чужеродных генов в культурах клеток млекопитающих…………………………………………………………………………………17

    Заключение и список литературы……………………………………………………..19


    Введение

    Исторически молекулярная биология сформировалась в ходе развития направлений биохимии, изучающих биополимеры. В то время как биохимия исследует главным образом обмен веществ и биоэнергетику, молекулярная биология уделяет главное внимание изучению способа хранения наследственной информации, механизма ее передачи дочерним клеткам и реализации этой информации.

    Молекулярная биология - пограничная наука, возникшая на границе биохимии, биоорганической химии, биофизики, органической химии, цитологии и генетики. Формальной датой возникновения молекулярной биологии считают 1953, когда Дж. Уотсон и Ф. Крик установили структуру ДНК и высказали подтвердившееся позже предположение о механизме ее репликации, лежащем в основе наследственности. Таким образом были увязаны функции этого биополимера с его химической структурой и свойствами. Важное значение для становления молекулярной биологии как науки имели также работы по изучению молекулярных основ мышечного сокращения (В. А. Энгельгардт и М. И. Любимова, с 1939).

    По истокам своего развития молекулярная биология неразрывно связана с молекулярной генетикой (наука, изучающая структурно-функциональную организацию генетического аппарата клеток и механизма реализации наследственной информации), которая продолжает составлять важную часть молекулярной биологии, хотя и сформировалась уже в значительной мере в самостоятельную дисциплину. Именно в этой области были достигнуты результаты, которые способствовали развитию молекулярной биологии и восприятию ее принципов.

    Молекулярная биология рассматривает также ряд вопросов фундаментального и прикладного характера. Большой интерес и значение имеют исследования репараций повреждений генома, причиненных коротковолновой радиацией, мутагенами и др. Большую самостоятельную область составляют исследования механизма действия ферментов, основанные на представлениях о трехмерной структуре белков и роли слабых межмолекулярных взаимодействий. Выяснены многие детали строения и развития вирусов, в особенности бактериофагов. Изучение гемоглобинов у лиц, страдающих серповидно-клеточной анемией и другими гемоглобинопатиями, положило начало изучению структурной основы "молекулярных болезней" - врожденных ошибок метаболизма.

    Важная область молекулярной биологии - генетическая инженерия, разрабатывающая методы конструирования наследственных структур в виде молекул рекомбинантных ДНК. Применение методов генетической инженерии позволило в короткие сроки выделить многочисленные гены и установить в них последовательность нуклеотидов. Также началось изучение механизмов действия ферментов, гормонов, лекарственных и токсичных веществ.

    На базе генетической инженерии стала активно развиваться биотехнология, связанная с производством пептидов и белков, таких, как человеческие гормон роста (соматотропин), инсулин и др.

    Глава 1. Генная инженерия прокариот

    Генетическая инженерия прокариот зародилась в 70-х годах XX века. Наиболее излюбленным объектом ее исследования с тех пор является E.coli. К настоящему времени получены и другие генетически модифицированные бактерии: Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis, Bacillus brevis, Acremonium chrysogenum, Zymomonas mobilis, Erwinia herbicola, Corynebacterium glutamicum и др. Конечной целью генетической инженерии бактерий обычно является получение продуцентов каких-либо белков, например, инсулина, гормона роста и др., а также получение генетически модифицированных микроорганизмов, созданных для решения определенных задач, например, были генетически модифицированы некоторые штаммы Corynebacterium glutamicum с целью повышения продукции определенных аминокислот. Получены также штаммы бактерий, которые эффективно разрушают токсичные отходы, деградируют целлюлозу до низкомолекулярных соединений и т.д. Кроме того генетически модифицированные бактерии широко используются в научных исследованиях.

    Получение генетически модифицированных бактерий включает следующие этапы:

    •получение гена;

    •введение чужеродного гена в вектор;

    •введение рекомбинантного вектора в бактериальную клетку;

    •идентификация клеток, содержащих рекомбинантный вектор;

    •размножение генетически модифицированных бактерий.

    Гены могут быть синтезированы или выделены из биологических объектов. Синтез гена возможен, если известна его нуклеотидная последовательность или же первичная структура в нем закодированного белка. В последнем случае первичная структура синтезированного гена может отличаться от первичной структуры природного гена. Это определяется тем, что генетический код вырожден. В связи с этим по первичной структуре белка практически невозможно воссоздать первичную структуру природного гена. Также возможен синтез гена с использованием ПЦР или с помощью обратной транскрипции иРНК. Кроме того гены могут быть выделены из библиотеки генома или из препаратов ДНК того или иного живого организма. С целью успешной экспрессии, гены должны содержать кроме кодирующих последовательностей и регуляторные области: промоторы, участки, кодирующие последовательность Шайна-Дальгарно и др. При использовании эукариотических генов последние не должны содержать интронов, поскольку у прокариот отсутствует эукариотическая система сплайсинга. Исключение интронов из состава генов возможно в процессе их химического синтеза, когда синтезируются нуклеотидные последовательности, соответствующие только экзонам. кДНК, синтезированная в результате обратной транскрипции иРНК, также будет соответствовать кодирующим последовательностям и отличаться от природного гена отсутствием в своем составе интронов. Таким образом, кДНК может быть использована для синтеза эукариотических белков в бактериальных клетках.

    Для доставки чужеродных генов в прокариотические клетки используются векторы, созданные на основе плазмид или вирусов. Разработаны различные подходы введения чужеродного гена в вектор с целью получения рекомбинантного (химерного) вектора. Для решения этой задачи могут быть использованы рестриктазы, полинуклетидполимераза, лигазы. Рекомбинантный вектор на следующем этапе необходимо доставить в бактериальную клетку. Векторы, созданные на основе вирусов, проникают внутрь клетки, используя способность вирусов инфицировать бактерии. Для введения химерных векторов на основе плазмид в бактериальные клетки могут быть использованы метод электропорации или высокотемпературное воздействие в сочетании с обработкой клеток хлоридом кальция. На следующем этапе возникает необходимость отбора бактериальных клеток, содержащих рекомбинантную плазмиду. При трансформации бактериальных клеток с помощью pBR322 чужеродный ген в этот вектор встраивают в один из двух генов устойчивости к антибиотику. Тогда бактерии, захватившие рекомбинантную плазмиду, приобретут устойчивость только к одному антибиотику, ген которого остался интактным. Поскольку при создании рекомбинантного вектора не все молекулы pBR322 подвергаются рекомбинации, поэтому в среде, в которой обрабатывают бактериальные клетки при их трансформации, будут присутствовать молекулы и нерекомбинантного вектора pBR322. Такие векторы могут быть также захвачены бактериями. По завершению процедуры трансформации в среде будут присутствовать три вида клеток: клетки, не захватившие плазмиду pBR322, клетки, захватившие рекомбинантную плазмиду pBR322, и клетки, захватившие нерекомбинантную плазмиду pBR322. Из этой смеси необходимо отобрать клетки, содержащие рекомбинантную плазмиду. Клетки бактерий, содержащих нерекомбинантную плазмиду, будут расти в присутствии антибиотика, в то время как клетки с рекомбинантной плазмидой в этих условиях не растут.

    Интеграция гена в состав вектора не гарантирует того, что он будет экспрессироваться с образованием функционально активного продукта. Чтобы обеспечить экспрессию чужеродного гена, необходимо перед ним поместить бактериальный промотор и регуляторные участки С целью повышения эффективности транскрипции чужеродных генов перед ними размещают сильные промоторы. Такие промоторы благодаря высокому сродству к РНК-полимеразе обеспечивают высокую скорость синтеза иРНК. Предпочтительнее использовать регулируемые промоторы. В генной инженерии прокариот широко используются промоторы lac- и trp-оперонов E.coli и др. Промотор lac- оперона обеспечивает эффективную транскрипцию при высокой концентрации лактозы (или изопропил--D-тио- галактопиранозида) и цАМФ и при низкой концентрации глюкозы. В других условиях он обуславливает низкий уровень транскрипции. Иным способом регулируется промотор trp-оперона. Он выключается при наличии в среде высокой концентрации триптофана. При удалении триптофана или добавлении в среду 3-индолакриловой кислоты происходит активация данного промотора. Часто стоит задача перед исследователями – получение большого количества белка. Для достижения этой цели необходимо соблюсти следующие условия: поместить перед геном сильный промотор и добиться наличия большого числа копий молекул вектора в клетке. Для получения большого количества белкового продукта была создана плазмида рСР3. В ее состав входят сильный промотор, ген устойчивости к ампицилину, сайт инициации репликации, обеспечивающий при повышении температуры увеличение на порядок числа копий плазмиды в клетке, полилинкер с несколькими сайтами узнавания для рестриктаз, по которым встраивают чужеродный ген. Увеличить количество копий гена в клетке можно не только за счет увеличения копийности плазмид, но и в результате встраивания в состав вектора нескольких копий генов. Очевидно, увеличение числа генов в клетке обычно сопровождается усилением экспрессии генов и повышением синтеза чужеродного белка. Особенно сложно добиться секреции чужеродных белков грамотрицательными бактериями, к ним относится и E.coli.

    Наличие в клетке чужеродных генов и их экспрессия часто приводят к метаболической перегрузке и ухудшению роста клеточной культуры. Что в конечном итоге может привести к снижению выхода чужеродного белка. В случае метаболической перегрузки возрастает вероятность трансляционных ошибок, что может сказаться на качестве белка.

    Лекарственные препараты

    В настоящее время клонировано сотни генов белков человека, которые потенциально могут быть использованы в медицине. Для десятков белков уже получено одобрение на их применение в качестве лекарственных препаратов (таблица 1). Надо отметить, что прежде чем какой-либо белок будет использован для лечения человека, он подвергается тщательной проверке. Вначале проводят ее на животных, и только потом осуществляются продолжительные клинические испытания. Пройдет не один год с тех пор, как белок, полученный с помощью генетически модифицированных бактерий, после интенсивных исследований будет использован для лечения человека.

    Белки, разрешенные для использования в качестве лекарственных препаратов для лечения человека (таблица 1)

    Белок

    Заболевание

    Инсулин

    Сахарный диабет

    Гормон роста

    Дефицит гормона роста у детей

    Антигемофильный фактор

    Гемофилия А

    Интерлейкин-2

    Рак почки

    Интерферон 2a

    Волосистая лейкоплакия, саркома Капоши

    Интерферон 2b

    Волосистая лейкоплакия, саркома Капоши, остроконечная кондилома, гепатиты В и С

    Интерферон 1b

    Рецидивирующий рассеянный склероз

    Интерферон 1b

    Хронический гранулематоз

    Тканевой активатор плазминогена

    Острый инфаркт миокарда, острая обширная эмболия легочной артерии

    Глюкоцереброзидаза

    Болезнь Гоше

    ДНКаза 1

    Муковисцидоз

    Эритропоэтин

    Анемия, заболевание почек

    Рассмотрим в качестве примера биотехнологические способы получения инсулина и гормона роста.

    Инсулин

    Инсулин является гормоном поджелудочной железы. Он регулирует углеводный обмен и поддерживает нормальный уровень глюкозы в крови. Его недостаток в организме приводит к тяжелому заболеванию сахарному диабету, который является широко распространенным недугом и как причина смерти стоит на третьем месте после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. В настоящее время более 100 млн. человек болеют диабетом. Простое введение инсулина в организм человека позволяет нивелировать данное заболевание. В связи с широкой распространенностью сахарного диабета, существует необходимость в получении инсулина в больших количествах. Эту проблему позволяет решить биотехнологический синтез гормона. Молекула инсулина образована 51 аминокислотным остатком и состоит из двух полипептидных цепей А и В, связанных между собой двумя дисульфидными мостиками. Цепь А содержит 21 аминокислотный остаток, цепь В – 30 остатков. Синтезируется он в клетках островков Лангерганса в виде одноцепочечного предшественника препроинсулина. В процессе созревания вначале отщепляется N-концевой сигнальный пептид (24 аминокислотных остатка) и образуется проинсулин (86 остатков), в котором А- и В-цепи соединены С-пептидом. Затем происходит удаление С-пептида, в результате проинсулин превращается в инсулин. Инсулин является первым белком, полученным для коммерческих целей с использованием генетически модифицированных бактерий.

    Гормон роста (соматотропин)

    Гормон роста синтезируется клетками гипофиза в виде предшественника с относительной молекулярной массой 28 000. В процессе созревания от предшественника отщепляются полипептидные последовательности. Гормон роста состоит из 191 аминокислотного остатка и имеет относительную молекулярную массу около 22 000. Его недостаток приводит к заболеванию – гипофизарной карликовости, которое встречается с частотой 1 случай на 5 000 человек. Поскольку гормон обладает видовой специфичностью, указанное заболевание можно лечить, используя лишь человеческий гормон. Раньше его получали из гипофиза трупов. Гормона хватало лишь для лечения трети случаев гипофизарной карликовости в развитых странах. Больному требуется для лечения в течение года гормон роста в количестве, полученном из гипофизов 60 умерших. В настоящее время гормон роста синтезируют с помощью ДНК-технологий. На первом этапе из клеток гипофиза выделяли мРНК предшественника гормона. Далее, используя метод обратной транскрипции, синтезировали кДНК, из которой на следующем этапе удаляли область, кодирующую сигнальный пептид. Полученный ген, кодирующий полипептидную последовательность гормона, интегрировали в вектор, так чтобы перед геном находились промотор и последовательность Шайна-Дальгарно. Затем рекомбинантным вектором трансформировали клетки E.coli. Трансформированные клетки осуществляли синтез гормона роста. Так с помощью методов генетической инженерии удалось получить гормон роста.

    Рекомбинантные вакцины

    Генетически модифицированные бактерии можно использовать и для получения вакцин. Последние применяются для формирования иммунитета к патогенным микроорганизмам. В ответ на введение вакцины в организме вырабатываются антитела к патогенным микроорганизмам, которые впоследствии защищают организм от инфекционного заболевания, обеспечивая обезвреживание патогенных микроорганизмов. С появлением вакцин многие инфекционные заболевания удалось взять под контроль и многократно снизить число заболевших. В настоящее время большинство вакцин создаются на основе либо инактивированных, либо невирулентных штаммов. Существуют еще так называемые химические вакцины. Они представляют собой извлеченные из микроорганизмов отдельные компоненты, которые и определяют иммуногенные свойства микроорганизма. Несмотря на огромное значение вакцин в подавлении инфекционных заболеваний, их использование сдерживается некоторыми ограничениями:

    •при нарушении технологического процесса в вакцины могут попасть живые или недостаточно ослабленные вирулентные микроорганизмы, которые способны вызвать тяжелые заболевания и привести к распространению инфекции;

    • невирулентные штаммы могут ревертировать к исходному штамму;

    •не все патогенные микроорганизмы удается культивировать, поэтому для заболеваний, вызванных такими микроорганизмами, вакцины не созданы;

    •для некоторых заболеваний нельзя создавать традиционные вакцины (СПИД).

    С помощью ДНК-технологий можно получить новое поколение вакцин. Для достижения этой цели используют методы генной инженерии. Существует разные подходы для получения таких вакцин: •из генома патогенного микроорганизма удаляется ген, ответственный за вирулентность. Такой микроорганизм можно использовать в качестве живой вакцины, потому что он не вызывает заболевание, но сохраняет способность вызывать иммунный ответ. Кроме того он не может ревертировать к исходному штамму, потому что у него удален целый ген, определяющий заболевание;

    •можно создать непатогенные системы, обеспечивающие перенос отдельных антигенных детерминант какого-либо патогенного микроорганизма. Такие системы могут обеспечить развитие иммунного ответа на патогенный микроорганизм, при этом являться безопасными; •можно поступить и следующим образом: выделить ген, кодирующий белок патогенного микроорганизма. Клонировать его в альтернативном хозяине (например, в E.coli) и добиться его экспрессии с образованием микроорганизменного белка. Последний после выделения и очистки можно использовать в качестве вакцины. В этом случае необходимо работать с генами белков, определяющих антигенные свойства микроорганизма. Только такие белки могут вызвать стойкий иммунитет. Такие вакцины безопасны, поскольку в них отсутствуют дополнительные белки и НК, которые могли бы являться причиной нежелательных побочных явлений у вакцинируемых.

    •в качестве вакцин перспективны пептидные вакцины. Определенные домены белковой молекулы могут выступать в качестве антигенной детерминанты и вызывать образование антител. В связи с этим возможно вакцинирование не полномерной молекулой белка, а лишь ее частью – доменом. Выработанные на него антитела будут обезвреживать патогенный микроорганизм, домен белка которого был использован в качестве вакцины. При получении пептидных вакцин с помощью ДНК-технологий клонируется не целый ген, а лишь последовательности ДНК, кодирующие его домен. Очевидна безопасность таких вакцин и их перспективность.

    Роль генетически модифицированных бактерий при создании диагностических средств в медицине

    Важную роль генетически модифицированные бактерии играют при создании диагностических средств в медицине. Широкое применение для выявления возбудителей инфекционных заболеваний имеет так называемый иммуноферментный анализ (сокращённо ИФА, англ. enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA). С его помощью осуществляется диагностика различных инфекций: ВИЧ-инфекция, вирусные гепатиты, цитомегаловирусная, герпесная, токсоплазменная и другие инфекции. О наличии того или иного возбудителя в организме человека можно судить по наличию антител в крови к этому возбудителю, потому что после проникновения патогенного микроорганизма в организм человека его иммунная система вырабатывает антитела, специфичные к данному возбудителю. В случае наличия антител можно говорить об инфицировании человека соответствующим микроорганизмом.

    С помощью генетически модифицированных бактерий также получают ДНК-зонды, используемые в ДНК- диагностике. С целью получения зонда, специфичного к ДНК какого-либо возбудителя поступают следующим образом. ДНК патогенного микроорганизма с помощью рестриктазы расщепляют на фрагменты. Фрагменты вводят в вектор, которым трансформируют бактериальные клетки. Затем бактерии, содержащие рекомбинантный вектор, размножают. С увеличением числа клеток увеличивается также число молекул рекомбинантного вектора, а следовательно, и число фрагментов ДНК патогенных бактерий. Далее из бактериальных клеток выделяют рекомбинантный вектор и из него с помощью той рестриктазы, которая использовалась для фрагментации ДНК, вырезают фрагмент ДНК патогенного микроорганизма, который в последствие используют в качестве зонда.

    Глава 2. Эукариотические системы экспрессии чужеродных генов

    Не всегда удается в прокариотических клетках получить рекомбинантные эукариотические белки, обладающие биологической активностью. В связи с этим были разработаны эукариотические системы экспрессии чужеродных генов. В качестве эукариотических систем синтеза чужеродных белков используются дрожжи и культуры клеток животных. Отсутствие биологической активности эукариотических белков, синтезированных в клетках прокариот, определяется отсутствием у них систем, обеспечивающих посттрансляционные модификации белков (гликозилирование, образование дисульфидных мостиков, ограниченный протеолиз, фосфорилирование, ацетилирование и др.). К эукариотическим векторам предъявляются следующие требования. Они должны иметь эукариотический селективный маркер, эукариотический промотор, эукариотические сайты терминации трансляции и транскрипции, сигнал полиаденилирования иРНК. В качестве векторов могут быть использованы плазмиды. Они должны нести сайт инициации репликации, функционирующей в эукариотической клетке. Вектор может быть также предназначен для встраивания в геномную ДНК эукариот. В этом случае он должен иметь нуклеотидную последовательность, гомологичную таковой участку ДНК, в который планируется встраивание вектора. Интеграция вектора в геном будет происходить по механизму гомологичной рекомбинации. Часто используют челночные векторы, способные существовать как в клетках прокариот, так и в клетках эукариот. Для введения вектора в клетки эукариот используют различные подходы. При трансформации дрожжей в одних случаях векторную ДНК добавляют к их протопластам – клеткам, у которых удалена клеточная стенка химическим или ферментативным способом. В других случаях клетки дрожжей предварительно обрабатывают ацетатом лития или используют метод электропорации.

    Экспрессия чужеродных генов в культурах клеток насекомых

    В клетках насекомых могут развиваться бакуловирусы. Они способны существовать в двух формах. Первая форма представлена отдельными вирионами, вторая – множеством вирионов, объединенных белковым матриксом. Матрикс образован белком полиэдрином. Сразу после инфекции формируются отдельные вирионы, которые, высвобождаясь из инфицированных клеток, заражают другие клетки насекомого. По прошествии определенного времени начинается синтез полиэдрина. После лизиса клеток вирионы высвобождаются и оказываются заключенными в белковый матрикс, защищающий их от гибели. Если другое насекомое поглотит такую частицу, то после солюбилизации полиэдрина высвободившиеся вирионы способны начать новый цикл инфекции. Ген полиэдрина находится под контролем чрезвычайно сильного промотора. При этом цикл развития бакуловирусов не зависит от присутствия в его геноме гена полиэдрина. В связи с этим инфицирование культуры клеток насекомого рекомбинантным вирусом, в геноме которого ген полиэдрина заменен чужеродным эукариотическим геном, может привести к синтезу большого количества рекомбинантного белка. Поскольку системы посттрансляционных модификаций насекомых и млекопитающих сходны, то рекомбинантный белок, синтезированный в клетках насекомых, может оказаться по своей организации близким или идентичным природному белку, образующемуся в естественных условиях. Опираясь на вышеизложенную стратегию, в настоящее время на основе бакуловирусов разработаны векторы для экспрессии генов млекопитающих. При использовании векторов, созданных на основе бакуловирусов, получены сотни различных белков, более 95 % из которых имели правильные посттрансляционные модификации.

    Экспрессия чужеродных генов в культурах клеток млекопитающих

    В настоящее время созданы внехромосомные векторы млекопитающих. Основное их назначение: получение рекомбинантных белков в медицинских целях и использование для исследования функций и регуляции генов млекопитающих. По своей организации они сходны с другими экспрессирующимися эукариотическими векторами. Они могут быть челночными и содержать два сайта инициации репликации, один из которых ответственен за репликацию вектора в клетках прокариот, другой – эукариот, два селективных маркера (прокариотический и эукариотический), полилинкер, в состав которого встраивается чужеродный ген, эукариотический промотор и сайт терминации-полиаденилирования. В качестве регуляторных последовательностей эукариотических генов (промоторы, сайт терминации-полиаденилирования) обычно применяют таковые млекопитающих или вирусов животных. При этом предпочтительнее используются сильные промоторы и эффективные сигналы полиаденилирования. В качестве селективного прокариотического маркера часто используются гены устойчивости к антибиотикам. В качестве эукариотических селективных маркеров могут использоваться различные гены, например, гены неомицинфосфотрансферазы (НФТ), глутаминсинтетазы (ГС), дигидрофолатредуктазы (ДГФР) и др. НФТ способна фосфорилировать токсичное вещество генетицин, которое в результате этой процедуры теряет свою токсичность. В связи с этим клетки, продуцирующие НФТ, способны расти в среде, содержащий генетицин, в то время как клетки, не синтезирующие этот фермент, гибнут в присутствии данного токсина. Эту особенность можно использовать для отбора клеток, содержащих рекомбинантный вектор с селективным геном НФТ, от клеток, не содержащих соответствующий вектор. Другой селективный маркер ген ГС обуславливает устойчивость к токсическому действию метионинсульфоксимина. Используя способность клеток, содержащих этот маркерный ген в составе рекомбинантного вектора, выживать в среде с указанным токсином, можно их отделить от клеток, не содержащих рекомбинантную плазмиду. С помощью клеточных культур удалось получить разнообразные рекомбинантные белки. Синтезированы белки, состоящие из нескольких субъединиц. Для того чтобы клетки животных культур продуцировали белки, образованные двумя полипептидными цепями, необходимо в них ввести два вектора, которые содержали по одному гену каждой полипептидной цепи или один вектор, в составе которого представлены оба гена. Второй вариант предпочтительнее, потому что в этом случае легче достичь образования полипептидных цепей в одинаковых количествах.

    Заключение

    С помощью методов, разработанных молекулярными биологами, созданы многочисленные живые организмы с измененным генетическим материалом, обладающие разнообразными полезными характеристиками. Необходимо отметить, что процесс получения генетически модифицированных эукариот и прокариот, обладающих полезными характеристиками, является сложнейшей процедурой, требующей огромных затрат интеллектуального труда. Такие организмы находят широкое применение во многих областях деятельности человека. Их используют для получения лекарственных препаратов, создания вакцин, для синтеза витаминов, аминокислот, антибиотиков и многих других веществ. В настоящее время с помощью ДНК-технологий удается получать лекарственные препараты на основе белков человека в ощутимых количествах, достаточных для полного удовлетворения в их потребности. В то время как до эры ДНК-технологий были серьезные ограничения при лечении некоторых заболеваний человека, связанные с недостатком такого рода лекарств.

    Список использованной литературы

    1. 7.Ермишин, А.П. Генетически модифицированные организмы / А.П. Ермишин. – Минск: Тэхналогiя, 2004. – 118 с.



    1. Шелкунов, С.Н. Генетическая инженерия / С.Н. Шелкунов. – Но- восибирск: Сиб. унив. изд-во, 2008. – 514 с.



    1. Прикладная молекулярная биология : пособие / В.И. Резяпкин. – Гродно : ГрГУ, 2011. – 167 с.



    1. http://medulka.ru/biologiya-genetika-parazitologiya-citologiya/molekulyarnaya-biologiya


    написать администратору сайта