Генетическая инженерия
генная инженерия, раздел мол. генетики, связанный с целенаправленным созданием in vitro новых комбинаций генетич. материала, способного размножаться в клетке-хозяине и синтезировать конечные продукты обмена. Возникла в 1972, когда в лаборатории П. Берга Станфордский ун-т, США была получена первая рекомбинантная гибридная ДНК рекДНК , в к-рой были соединены фрагменты ДНК фага лямбда и кишечной палочки с кольцевой ДНК обезьяньего вируса SV40. Ключевое значение при конструировании рекДНК in vitro имеют ферменты - рестриктазы, рассекающие молекулу ДНК на фрагменты по строго определ. местам, и ДНК-лигазы, сшивающие фрагменты ДНК в единое целое. Только после выделения таких ферментов создание искусств. генетич. структур стало технически выполнимой задачей. Рекомбинантная молекула ДНК имеет форму кольца, она содержит ген гены , составляющий объект генетич. манипуляций, и так называем. вектор - фрагмент ДНК, обеспечивающий размножение рекДНК и синтез конечных продуктов деятельности генетич. системы - белков. Последнее происходит уже в клетке-хозяине, куда вводится рекДНК. Гены, подлежащие клонированию, могут быть получены в составе фрагментов путём механическ. или рестриктазного дробления тотальной ДНК. Но структурные гены, как правило, приходится либо синтезировать химико-биол. путём, либо получать в виде ДНК-копий информационных РНК, соответствующих избранному гену. Структурные гены содержат только кодированную запись конечного продукта белка, РНК , полностью лишены регуляторных участков и потому не способны функционировать ни в клетке-хозяине, ни in vitro. Функциональные свойства рекДНК придаёт вектор, в к-ром присутствуют участки начала репликации обеспечивают размножение рекДНК , генетич. маркёры, необходимые для селекции, регуляторные участки, обязательные для транскрипции и трансляции генов. Большая часть векторов получена из плазмид кишечной палочки и др. бактерий. Используют также векторы на основе фага лямбда, вирусов SV40 и полиомы, дрожжей, Agrobacterium tumefaciens и др. При получении рекДНК образуется чаще всего неск. структур, из которых только одна является нужной. Поэтому обязательный этап составляет селекция и мол. клонирование рекДНК, введённой путём трансформации в клетку-хозяина. Наиб. часто в качестве клетки-хозяина используют кишечную палочку, однако применяют и др. бактерии, а также дрожжи Saccharomyces cerevisiae , животные и растительн. клетки. Система вектор-хозяин не может быть произвольной: вектор подгоняется к клетке-хозяину, его выбор зависит от видовой специфичности и целей исследователя. Существуют 3 пути селекции рекДНК: генетический по маркёрам, с помощью избират. сред , иммунохимический и гибридизационный с мечеными ДНК или РНК. РекДНК характеризуют физич. картированием расщепление рекстриктазами и электрофорез фрагментов в геле и анализом первичной структуры. В результате интенсивного развития методов Г. и. получены клоны мн. генов рибосомальной, транспортной и 5S РНК, гистонов, глобина мыши, кролика, человека, коллагена, овальбумина, инсулина человека и др. пептидных гормонов, интерферона человека и пр. На основе Г. и. возникла отрасль фармацевтич. пром-сти, назв. индустрией ДНК и представляющая собой одну из совр. ветвей биотехнологии. Допущен для леч. применения инсулин человека хумулин , полученный посредством рекомбинантных ДНК. Г. и. за короткий срок оказала огромное влияние на развитие разл. молекулярно-генетич. методов и позволила существенно продвинуться на пути познания строения и функционирования генетич. аппарата. Девис Р., Ботстайн Д., Рот Дж., Методы генетической инженерии. Генетика бактерий, пер. с англ., М., 1984. Mаниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж., Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование, пер. с англ., М., 1984. Pирузян Э. С., Андрианов В. М., Плазмиды агробактерий и генетическая инженерия растений, М., 1985. Biotechnology and genetic engineering reviews, v. 1, ed. by G. E. Russel, Newcastle upon Myne, 1984. Genetic manipulation. impact on man and society, ed. by W. Arber [а.о.]. Carab., 1984.
В этой категории нет материалов.
