Методы переноса генетических конструкций в клетки растений и животных

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВО «ВГУ»)

Медико-биологический факультет

МЕТОДЫ ПЕРЕНОСА ГЕНЕТИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ (ВЕКТОРОВ) В КЛЕТКИ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ
Реферат
Направление 06.03.01 биология

Студент                                                                               Калинина Ю. И.

11.04.18

Преподаватель                                                                         к. б. н., доцент

Машкина О. В.

11.09.18

Воронеж 2018

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ        4

Глава 2. МЕТОДЫ ПЕРЕНОСА ВЕКТОРОВ В КЛЕТКИ        5

2.1. Поглощение ДНК        5

2.1.1. Химическая обработка        6

2.1.2. Электропорация        7

2.2. Микроинъекции ДНК        7

2.3. Cell Fusion        8

2.4. Вектор-опосредованный перенос гена        8

3

ВВЕДЕНИЕ

        Перенос генов из одного организма в другой является естественным процессом, который способствует разнообразию признаков. Это лежит в основе попыток улучшить важные в сельском хозяйстве виды: путем традиционного сельскохозяйственного разведения или с помощью методов молекулярной биологии. В обоих случаях люди манипулируют естественным процессом для производства разновидностей организмов с желаемыми чертами, например, пищевые животные с большей долей мышц и жиров или болезнестойкие сорта кукурузы.

        Основные различия между традиционным сельскохозяйственным размножением и методами переноса генов связаны с быстротой, точностью, надежностью и размахом. Когда традиционные или классические селекционеры пересекают два растения или животных, они смешивают десятки тысяч генов в надежде получить потомство с желаемым признаком.

        Лабораторные методы перемещения отдельных генов между организмами базируется на механизмах передачи генов, отличных от полового размножения. Они включают поглощение ДНК клетками и перенос клеток в клетку упакованного генетического материала, такого как вирусы. Ученые начали с изучения этих механизмов в простых системах - бактериях и вирусах, которые заражают их. Теперь ученые могут передавать гены в организмы столь же разнообразные, как соевые бобы и овцы.

        Ученые в значительной степени полагались на любимые модельные организмы, такие как бактерия E. coli и плодовая мушка Drosophila melanogaster из-за простоты манипуляций и большого объема научных знаний. Модельные системы имеют решающее значение для прогресса исследований. Тем не менее, молекулярные биологи должны распространять свои методы на коммерчески важные сельскохозяйственные организмы. Движение в этом направлении расширит спектр методов, доступных для улучшения важных в сельском хозяйстве видов.

4

Глава 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

        Передача генов происходит между бактериями различными способами. Ученые научились в 1950-60-х годах использовать их для изучения регуляции генов у бактерий, а в 1970-х годах разработали дополнительные методы искусственного переноса генов для бактерий. Оказалось, что это довольно простой процесс - заставить некоторые типы бактерий забирать фрагменты ДНК из окружающей среды. Гены, содержащиеся на новых фрагментах ДНК, могут быть стабильно унаследованы и выражены, чтобы дать новые характеристики бактериям-хозяевам. Передача генов теперь является обычной лабораторной процедурой для бактериальных штаммов, таких как E. coli .