Генетично модифіковані організми

Генетично модифіковані організми

Генетично модифікований організм (ГМО) — це організм, генотип якого було змінено за допомогою методів генної інженерії. При цьому генетичний матеріал переносять з одного організму в інший з використанням технології рекомбінантних ДНК. Якщо при цьому ДНК, яку переносять, походить з іншого виду, отримані організми називають трансгенними.

Історія й сучасні досягнення. Перший ГМО багатоклітинний організм трансгенна миша з’явився на світ 1974 року, через два роки після створення першої рекомбінантної ДНК і першої ГМО-бактерії1983 рік – створення першої трансгенної рослини – тютюну з геном стійкості до антибіотиків

Історія й сучасні досягнення. У 1985 році було отримано перших трансгенних сільськогосподарських тварин 1990 рік – отримані перші трансгенні сільськогосподарські культури. 1992 рік – стійкий до вірусів тютюн, вирощений у Китаї, став першою комерційною трансгенною рослиною. Американська компанія «Монсанто» розпочала масове культивування ГМО-кукурудзи, чим викликала шквал критики

1994 рік – перший ГМО-томат сорту Flavr Savr, відрізняється лежкістю і збереження товарного видуІсторія й сучасні досягнення1996 рік – клонованя вівця

Історія й сучасні досягнення2003 рік – акваріумна флуоресцентна рибка Glo. Fish – перша ГМО-домашня тварина2015 рік – дозвіл на промислове вирощування і вживання в їжу ГМО-лосося з прискореним ростом Aqu. Advantage

Напрямки використання ГМОу наукових дослідженняху медициніу рослинництвіу тваринництвіз естетичною метою

Етапи створення ГМООтримання гена. Введення гена у вектор. Перенесення вектора в організм. Перетворення клітин організму. Відбір генетично модифікованих організмів від інших

Отримання гена. Рестриктази розрізають ДНКЛігази зшивають ДНКРевертази можуть створювати ДНК на матриці РНК

Отримання гена. Нуклеаза цинкового пальця розпізнає ДНК розгалуженнями, схожими на пальціактиватор транскрипціїСубодиниці Fok. I можуть функціонувати для підвищення специфічностіДля редагування генома використовуються нуклеази з цинковими пальцями, утворені злиттям ДНК-зв’язуючого домену із цинковими пальцями і високоспецифічного ДНК-розрізаючого домену. В основі технології CRISPR-Cas9 – ділянки бактеріальної ДНК у вигляді коротких повторів, між якими розташовані спейсери

Введення гена у вектор і перенесення в геном. Рослини1. Використання Agrobacterium tumefaciens. Agrobacterium tumefaciens викликають ракові пухлини рослин – корончаті гали. Ця бактерія є природним генетичним інженером, який може вставити фрагмент ДНК із плазміди у рослинну клітинучужорідна ДНКбактеріальний геномплазміда із вбудованою ДНКінфікування. Експресія GFP в клітинах цибулі (50-кратний флуоресцентний мікроскоп)

Введення гена у вектор і перенесення в геном. Рослини2. Використання «генних гармат»Генна гармата - це пристрій, що використовується для трансфекції клітин чужорідною ДНК шляхом бомбардування клітин-мішеней мікрочастинками, покритими ДНКШайби з вольфрамовими частинками 

Трансгенні рослини. Кукурудза, яка не уражається личинками комах. Кукурудзу поїдає гусінь. Бактеріальний геном вбудовуть в клітину рослинибактеріяген токсинуклітиназмінена ДНКBacillus thuringiensis – грунтова бактерія, яка формує кристали токсинів проти лускокрилих, жуків і двокрилих

Трансгенні рослини. Тютюн, який не уражається вірусом тютюнової мозаїки. У клітини тютюну ввели ген, що кодує білок оболонки вірусу

Трансгенні рослини. Томати, який не достигають. У рослину томатів було вставлено "антизмістовий" ген для блокування функції гена, необхідного для виробництва етилену. Етилен - нормальний сигнал для дозрівання в томатах. Трансгенні помідори, які не можуть виробляти етилен, не дозрівають, поки на них не подіє зовнішній етилен.клітина томатуретровірус«антизмістовий» генінфікування

Трансгенні рослини. Троянди з блакитними пелюстками

Трансгенні рослини. Золотий рис. Рис золотий — генетично модифікований сорт рису посівного, що здатен синтезувати бета-каротин. За данними ЮНІСЕФ дефіцит цього вітаміну є причиною смерті від 1 до 2 млн осіб щорічно.білий рисжовтий рисген нарцисуген бактеріїбета-каротин

Виногряблуко або греппл - на вигляд як яблуко, на смак як виноград. Навіщо? Основна версія: дітям треба гризти яблука, але вони віддають перевагу більш солодкому винограду. Тепер, будь ласка, насолоджуйтеся хрускотом псевдояблука з виноградним смаком. Трансгенні рослини

Трансгенні рослини. Щеплення бананом. Банани - ідеальний засіб для виробництва та доставки вакцин. Коли змінена форма вірусу вводиться в банановий саджанець, генетичний матеріал вірусу швидко стає постійною частиною клітин рослини. Далі рослини виробляють вірусні білки, але не інфекційну частина вірусу. Коли люди їдять банан,  їх імунна система теоретично створить антитіла для боротьби з хворобою, як і традиційні вакцини.

Введення гена у вектор і перенесення в геном. Тварини1. Мікроін’єкції в яйцеклітини геном миші злитий з промотором металотіонеїну. В геном миші було вбудовано ген, що кодує гормон росту пацюка, і працює, коли в їжу додають важкі метали гормон росту щурівплазмідамікроін’єкціяяйцеклітина

Введення гена у вектор і перенесення в геном. Тварини2. Використання стовбурових клітин. Мікроін’єкція в бластоцистуін’єкція стовбурових клітин в бластоцистуклітини змішуютьсяімплантація бластоцисти в організм сурогатної матеріновонароджена химерна миша. При схрещування химерної миші із нормальною будуть вироблятись і вбудовані гени, і нормальнімиші з трансформованими генаминормальні миші

Введення гена у вектор і перенесення в геном. Тварини3. Використання векторів на основі вірусів. З кількох клітин забирають ДНК і утворюють рекомбінантні вірусні частинки. Вірус переносить рекомбінантну ДНК у клітини. Відбувається експресія генів у новій клітинірекомбінантний провірус4. Електропорація. Клітини стимулюють короткочасним імпульсом, в мембрані утворюються тимчасові пори, через які проходить ДНК

Введення гена у вектор і перенесення в геном. Тварини4. Ліпосоми. Ліпосома — кулеподібне утворення, що має подвійний ліпідний шар. ДНК всередині ліпосоми. Ліпосома зливається з мембраною і проникає всередину. ДНК всередині клітини

Трансгенні тварини. Корови, які дають молоко, ідентичне до жіночого. Корова-людина – це експеримент китайських вчених. Гени людини були впроваджені в ДНК тварин, щоб корови змогли давати молоко, збагачене білками людини. Як відомо, грудне молоко містить речовини, що захищають від інфекцій і підтримують роботу імунної системи. З одного боку, було б непогано, з іншого - наскільки ви готові пити молоко від трансгенних корів?

Трансгенні тварини. Кури, які несуть протиракові яйця. У 2007 році наукові співробітники Рослінського університету (Шотландія) вивели особливу породу курей, що відкладали яйця з протираковими властивостями. При виготовленні ліків, що борються з онкологією, використовується спеціальний протеїн – саме його прищепили куркам.

Трансгенні тварини. Флуоресцентні кішки. Це крок вперед в світі генетики після сяючих рибок.  У котячий ДНК був доданий  "сяючий" ген  для дослідів в галузі генної терапії різних хвороб. 

Трансгенні тварини. Клоновані тварини. У 1996 році успішно клонували вівцю Долліклітина вимені дорослої вівціЗ яйцеклітини іншої вівці вилучили ядро. Дві клітини об’єднали під дією електричного шоку. Отриманий ембріон помістили в матку сурогатної матеріДоллі прожила сім років, народила 6 ягнят. Доллі – це одна із 227 спроб клонування

Як розпізнати ГМО1. Вивчіть етикетку на продукті. Не більше ГМО2. Генно модифіковані продукти ідеально виглядають.3. Трансгенну сою, кукурудзу і ріпак додають у продукти: ковбаса, сосиски;молочні продукти;напівфабрикати, сухі сніданки, швидкі каші;хліб, кондитерські вироби;солодкі напої;майонез

Чи маєте запитання?

Відео до уроку ви можете переглянути за посиланням: https://www.youtube.com/watch?v=v. Ys. Xazctm_4&t=4s