Презентація до уроку: "Генна і клітинна інженерія"

Генна та клітинна інженерія

Генна інженерія

Наприкінці 1960-х років було відкрито ендонуклеази рестрикції, або рестриктази, що дають змогу розрізати молекули ДНК у місцях розташування певних послідовностей. 1967 року був відкритий ще один фермент — ДНК-лігаза, яка зшиває окремі молекули ДНК між собою.1970 року Говард Темін і Девід Балтімор відкрили зворотну транскриптазу — вірусний фермент, здатний синтезувати ДНК на матриці РНК (раніше вважалося, що це неможливо). хромосомна ДНКрозрізання рестриктазоюрозрізання рестриктазоюкільцева ДНК - плазміда«липкі» кінцізшивання ДНК-лігазою. У 1972 році у лабораторії Пола Берга створено першу рекомбінантну ДНК

Суть методів генної інженерії – введення в організм нового гена. Гени білка. Етапи генної інженерії бактерій: Виділення копії потрібного гена серед інших генів організму. Вбудовування гена в бактеріальний вектор. Введення вектора в клітину. Відбір клітин із чужорідною ДНК. Клонування гена.

У каріотипі здорової людини 46 хромосом, які містять приблизно 22 000 – 23 000 структурних генів. Етапи генної інженерії бактерій. Хромосома. Всього основ. Кількість генів. Кількість білок-кодуючих генів22513045668555072148129895450246206302552089156119591289832066149218780772485572891781195210177312091690354753132688315102531392124961514107349540153286213115169878720331121338518951714106811135006516216819141013553474713917749141213431153482381463640221315702715913866318829796171115067205710515180915260163389641911542761444767319802243019261077224319937323681329124925062135112076 X-хромосома1552705601672837 Y-хромосома5937356642976 Всього3 079 843 74736463213641. Виділення копії потрібного гена серед інших генів організму

Етапи генної інженерії бактерій1. Виділення копії потрібного гена серед інших генів організму. Використання ревертази – зворотньої транскриптази. ДНКнезріла про-іРНКтранскрипціясплайсинг – вирізання інтронів і зшивання екзонівзріла іРНКвиділення з клітиниі додавання ревертазизріла іРНКкомплементарна ДНК без інтронів екзон інтрон екзон інтрон екзон

Етапи генної інженерії бактерій1. Виділення копії потрібного гена серед інших генів організму. Синтез штучного гена. Ген соматостатину синтезований на основі амінокислотних послідовностей білкабілокамінокислотні послідовностітриплети нуклеотидів РНКпослідовність нуклеотидів ДНК

Етапи генної інженерії бактерій1. Виділення копії потрібного гена серед інших генів організму. Багатократне розрізання ДНК рестриктазами для пошуку потрібного фрагмента. ДНКрестриктази«липкі кінці»

Етапи генної інженерії бактерій2. Вбудовування гена в бактеріальний вектор Вектор – це молекула ДНК, в яку потрібно вбудувати ген Поширені вектори: - плазміди – кільцеві ДНК бактерій- бактеріофаги (найчастіше фаг λ)ДНК фагацентральний кластер ДНКвбудовування чужорідної ДНКвектор містить вбудовану ДНКДНКвекторвектор містить вбудовану ДНКплазмідихромосомна ДНК

Етапи генної інженерії бактерій3. Введення вектора в клітину. Плазмідний вектор додають у пробірку з культурою кишкової палички Escherichia coliтепловий шоктимчасові пори в мембраніФаговий вектор вводять шляхом інфікування культури бактерій Процес введення нової ДНК в бактеріальну клітину називається трансформацією

розчин містить зондфільтрпереносять клітини до фільтра зондчужорідна ДНКобробка клітин для відділення ДНКкультура бактерій містить чужорідну ДНКзасвічування в місцях зв’язаного зондаавторадіографіязонд додають у фільтр. Етапи генної інженерії бактерій4. Відбір клітин, у які ввійшла чужорідна ДНКГенетичний маркер - фрагмент ДНК, який може бути використаний для ідентифікаціїмаркервбудована ДНКЗонд - фрагмент ДНК, який комплементарний до ділянки гена і зв’язується з ним

Етапи генної інженерії бактерій5. Розмноження клітин – продукування білка

Використання бактерій, отриманих методами генної інженеріїІНСУЛІН – гормон підшлункової залози, що регулює рівень глюкози в крові інсулінрозрізана плазмідавекторінсулін. У 1921 році Бантінг і Бест вперше виділили тваринний інсулін

Використання бактерій, отриманих методами генної інженеріїСОМАТОТРОПІН – гормон гіпофіза, що регулює рістфрагмент гена соматотропінурозрізання рестриктазамигель-елекрофорезочистка від гелю потрібної послідовностіген соматотропінуплазмідапромотортрансформація в кишкову паличку

Створення синтетичного генома. Вибух нафтової платформи «Deepwater Horizon» — аварія сталася 20 квітня 2010 року в 80 кілометрах від узбережжя штату Луїзіана в Мексиканській затоці, і з часом переросла в техногенну катастрофу спочатку локального, потім регіонального масштабу, з негативними наслідками для екосистеми регіону на багато десятиліть вперед

Створення синтетичного генома. Синтія – синтетична бактерія Mycoplasma mycoides jcvi-syn1.0:- cинтетичний геном вбудований в бактерію Mycoplasma capricolum - створена на основі генома Mycoplasma mycoides. Синтія

Створення синтетичного генома. Синтія – синтетична бактерія Mycoplasma mycoides jcvi-syn1.0:

Клітинна інженерія

Суть методів клітинної інженерії – конструювати клітини нового типу. Основні методи сучасної клітинної інженерії:• метод гібридизації соматичних клітин - поєднання соматичних клітин різних тканин або організмів для отримання нових комбінацій ознак. Гібридома – гібрид пухлинних клітин і нормальних клітин лейкоцитів 1 імунізація тварин 2 виділення В-лімфоцитів із селезінки 3 культура клітин мієломи 4 злиття клітин 5 виділення клітинних ліній 6 селекція ліній, що виробляють антитіла 7 розмноження гібридоми 8 отримання антитіл

Суть методів клітинної інженерії – конструювати клітини нового типу. Основні методи сучасної клітинної інженерії:• метод злиття ембріонів на ранніх стадіях - для створення химерних організмів

Суть методів клітинної інженерії – конструювати клітини нового типу. Основні методи сучасної клітинної інженерії:• метод культури клітин (тканин) - виділення й перенесення клітин з організму на поживні середовища для отримання культури клітин

Суть методів клітинної інженерії – конструювати клітини нового типу. Основні методи сучасної клітинної інженерії:метод клонування організмів - отримання із застосуванням нестатевих способів розмноження клонів, що складаються з генетично однорідних клітин

Чи маєте запитання?

Відео до уроку ви можете переглянути за посиланням: https://www.youtube.com/watch?v=o. Xu. Uo. Ugp. Tt. M