XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Введение

Актуальность:

Генная инженерия – составная часть современной биотехнологии, теоретической основой ее является молекулярная биология, генетика. Суть новой технологии заключается в направленном, по заранее заданной программе конструировании молекулярных генетических систем вне организма с последующим внедрением созданных конструкций в живой организм. В результате достигается их включение и активность в данном организме и у его потомства. Возможности генной инженерии – генетическая трансформация, перенос чужеродных генов и других материальных носителей наследственности в клетки растений, животных и микроорганизмов, получение генно-инженерно-модифицированных (генетически модифицированных, трансгенных) организмов с новыми уникальными генетическими, биохимическими и физиологическими свойствами и признаками, делают это направление стратегическим.

Цель: Изучение вклада генной инженерии в развитии науки.
Задачи:

Изучить достижение генной инженерии.

Рассмотреть современные аспекты развития генной инженерии.

Векторы и плазмиды.

Особые успехи генетической инженерии связаны с так называемой векторной трансформацией. В основе этого подхода лежит использование векторных молекул, или векторов, в качестве которых применяли плазмиды.

Векторы – это молекулы ДНК, способные переносить включенные в них гены в клетку, где эти молекулы реплицируются в автономном или после интеграции с геном.

Плазмиды – это внехромосомные факторы наследственности, генетические элементы, способные стабильно существовать в клетке в автономном, не связанном с хромосомой состоянием.

Наиболее распространенным методом генной инженерии является методполучения рекомбинантных, т.е. содержащих чужеродный ген, плазмид. Плазмиды представляют собой кольцевые двухцепочные молекулы ДНК, состоящие из нескольких тысяч пар нуклеотидов. Этот процесс состоит из нескольких этапов.

1. Рестрикция — разрезание ДНК, например, человека на фрагменты.

2. Лигирование — фрагмент с нужным геном включают в плазмиды и сшивают их.

3. Трансформация —введение рекомбинантных плазмид в бактериальные клетки.

Трансформированные бактерии при этом приобретают определенные свойства. Каждая из трансформированных бактерий размножается и образует колонию из многих тысяч потомков — клон.

4. Скрининг — отбор среди клонов трансформированных бактерий тех, которые плазмиды, несущие нужный ген человека.

Весь этот процесс называется клонированием. С помощью клонирования можно получить более миллиона копий любого фрагмента ДНК человека или другого организма.

Трансгенез и его практическое значение.

Трансгенез - это техника переноса экзогенной ДНК, то есть генов, через клетки зародыша в целый новый организм. Эксплуатируя этот метод, можно получать животных, несущих качественно новые признаки. Например, возможно создание пород, устойчивых к заболеваниям или несущих новые, полезные для промышленной деятельности человека признаки.

Плюсы трансгенеза:

Есть возможность регулировать количество вводимой ДНК

Точность «доставки»

Можно работать с различными животными

Минусы трансгенеза:

Процесс микроинъекции может привести к гибели эмбриона

Одна инъекция – одна клетка

Трансген встраивается случайным образом

Требует высокой квалификации тносительно низкий уровень трансформации

Из этого можно сделать вывод, что трансгенез является перспективным методом развития, но этот метод несет в себе свои трудности и требует высокой технологичности и точности и, возможно, в будущем трансгенез будет ведущем направлением генной инженерии.

Клеточная инженерия и клонирование.

КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ - это отрасль науки, задачей которой является создание новых клеток и получение тканей, органов и организмов из клеточного материала.

Основные методы современной клеточной инженерии:

• метод гибридизации соматических клеток - сочетание соматических клеток различных тканей или организмов для получения новых комбинаций признаков;

• метод культуры клеток (тканей) - выделение и перенос клеток из организма на питательные среды для получения культуры клеток.

• метод слияния эмбрионов на ранних стадиях - для создания химерных организмов (например, химерных мышей);

• метод клонирования организмов - получение с применением бесполым способом размножения клонов, состоящих из генетически однородных клеток.

Итак, клеточная инженерия как научная отрасль занимается конструированием клеток и организмов с заданными свойствами. Именно она в будущем поможет создавать не только новые организмы, но и проводить различные опыты на клетках, позволяя учёным открывать их полезные качества. Которые, несомненно, помогут не только в лечении опасных заболеваний, но и окажут существенную помощь в сельском хозяйстве и других видах промышленности.

Список используемой литературы:

Глазко В. И. Толковый словарь терминов по общей и молекулярной биологии, общей и прикладной генетике, селекции, ДНК-технологии и биоинформатике: В 2 т. / В. И. Глазко, Г. В. Глазко. М.: Изд-во «Медкнига», 2008.

Инге-Вечтомов С. Г. Экологическая генетика и теория эволюции / С. Г. Инге-Вечтомов // Информационный вестник ВОГиС. 2009. Т. 13. № 2. С. 362–371.

Рыбчин В. Н. Основы генетической инженерии / В. Н. Рыбчин. СПб.: Изд-во СПб ГТУ, 1999. 522 с.

Е.Н. Гнатик «Генетика человека: былое и грядущее», М.: ИздательствоЛКИ, 2007

https://studfiles.net/preview/5135034/page:8/

Код для цитирования: Скопировать