Биотехнология и основы генетической инженерии

Биотехнология – это наука об использовании живых организмов и биологических процессов в производстве. Биотехнология возникла на стыке многих наук, в том числе биохимии, генетики и молекулярной гегнетики. Генетическая инженерия - раздел биотехнологии, связанный с целенаправленным конструированием in vitro новых комбинаций генетического материала, способного размножаться в клетке и синтезировать определенный продукт.

В настоящее время известны два способа искусственного синтеза генов вне организма - химический и ферментативный. Основные ферменты, используемые в генной инженерии – обратная транскриптаза, полимераза и рестриктаза. После синтеза нужного гена необходимо доставить его в другой организм. Для этого используются специальные молекулы – переносчики, которые называются векторами. Идеальная векторная молекула – это бактериальная плазмида.

Таким методом уже созданы культуры бактерий, продуцирующие аминокислоту триптофан, гормоны: соматостатин, соматотропин, инсулин, интерферон и др.

Для получения трансгенных животных в настоящее время наиболее популярен и эффективен метод прямой микроинъекции нескольких сотен копий молекул рекомбинантной ДНК в пронуклеусы оплодотворенных яйцеклеток. Затем прооперированные яйца пересаживают в яйцеводы реципиентных самок. Путем прямой инъекции чужеродной ДНК в яйцеклетки и эмбрионы получены трансгенные линии овец, выделяющих в молоко фактор IX, влияющий на сверты­ваемость человеческой крови и фермент химозин, используемый в сыроделии для коагуляции белкового сгустка; трансгенные свиньи несущие бычий или человеческий ген гормона роста; трансгенные коро­вы, выделяющие человеческий бета-интерферон в молоко.

Изучите также направления генетической инженерии в растениеводстве и животноводстве и их практическое зна­чение. Обратите внимание на то, что целью применения генной инженерии в селекции является получение трансгенных жи­вотных с новыми хозяйственно-полезными признаками — более эффективным усвоением кормов, быстрым ростом, устойчи­востью к заболеваниям

Литература: 1, стр.378-406; 2, стр. 198-230; 3, 102-110, 5, 103-122.

Вопросы для самопроверки

1). Что такое генетическая инженерия и каковы ее основ­ные методы?

2). Какие существуют методы синтеза нужных генов?

3) Что такое векторная молекула и каково ее назначение?

4).Какие существуют методы введения рекомбинантной ДНК в реципиентную клетку?

5). Как используются в практике достижения генетической инженерии?

6). В чем заключается цель использования генной инжене­рии в селекции сельскохозяйственных животных?

7) Какие направления существуют в генной инженерии растений?