- •«Химия» нуклеиновых оснований и днк.
- •Общее строение и функция аминокислот и белков
- •Глюкоза — это:
- •4. Сравнительный анализ строения основных классов органических веществ клетки (нуклеионовых кислот, аминокислот, липидов и сахаров).
- •Глюкоза — это:
- •5. Сравнительный анализ функций основных классов органических веществ клетки (нуклеиновых кислот, аминокислот, липидов и сахаров).
- •7. Функции семи основных функциональных групп органических соединений.
- •9. Схема основных реакций, приводящих к синтезу функционального белка ("от гена к белку").
- •10. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белка.
- •11. Транскрипция
- •12. Общая схема реакций трансляции белков и ее регуляция.
- •13. Транскрипция: передача информации о нуклеотидной последовательности днк на уровень рнк
- •15. Транскрипция днк в рнк
- •16. Генетический код, строение гена.
- •Генетический код и его свойства
- •19. Малые рнк (микро-рнк и др.), явление рнк-интерференции и его функциональная роль.
- •20. Принципы и методы выделения рнк и днк.
- •21. Нозерн-блот и гибридизация с днк-зондами.
- •22. Требования к выделению нуклеиновых кислот.
- •23. Разница в методических подходах для выделения различных типов полинуклеотидов.
- •24. Задачи и методы очистки нуклеиновых кислот.
- •25. Методика гель-электрофореза: принцип, анализ результатов и практическое применение.
- •26. Принцип и применение полимеразной цепной реакции (пцр).
- •27. Компоненты полимеразной цепной реакции (пцр). Компоненты реакции
- •28. Дизайн праймеров для пцр.
- •29. Выбор температуры ренатурации (отжига) для пцр. Отжиг
- •30. Предотвращение загрязнения и выбор числа циклов в пцр. Денатурация
- •31. Значение концентрации магния и выбор полимеразы.
- •Клонирование генов
- •33. Пцр при помощи обратной транскриптазы (rt-pcr).
- •Применение
- •34. Оптимизирование пцр (горячий старт, гнездовой, ступенчатый пцр и др.)
- •35. Количественный анализ нуклеиновых кислот при помощи пцр.
- •Спектрофотометрический анализ
- •Кюветы для анализа
- •Кюветы малого объема
- •36. Типы хозяев (хостов) для экспрессии и клонирования генов.
- •37. Генетические вектора: организация, типы и функции.
- •46. Основные методы генетической трансформации.
- •47. Принципы конструирования генов для их экспрессии в других видах.
- •48. Химеры.
- •49. Генетические кассеты.
- •50. Использование селективных маркеров, их типы.
- •51. Особенности трансформации клеток растений.
- •52. Химическая трансформация бактерий (не уверена, что это то, что надо)
- •53. Использование Ti-плазмид.
- •54. Принципы анализа протеома, протеомика.
- •55. Основные биоинфорационные "порталы" и принципы биоинформационного анализа.
- •56. Двухмерный электрофорез и масс-спектрофотометрия при анализе белков.
- •57. Принцип и применение maldi и esi для анализа белков.
- •58. Структурный анализ белков, принципы кристаллографии и наномагнитного резонанса.
- •59. Рекомбинантные белки и белковая инженерия растений.
- •60. Основы биоинформационного анализа. Алгоритм blast. Моделирование трехмерной структуры белков.
- •61. Гибридизация нуклеиновых кислот. Детекционные методы в молекулярной биологии.
- •Традиционное окрашивание геля:
- •Радиоактивная маркировкаи детекция
- •3. Флуоресценция на основе маркировки и детекции
- •62. Визуализация нуклеиновых кислот.
- •63. Перспективы прикладного использования генно-модифицированных растений.
- •65. Секвенирование днк.
- •66. Устройство геномов растений.
59. Рекомбинантные белки и белковая инженерия растений.
Рекомбинантный белок - белок, состоящий из аминокислотных последовательностей различных природных белков, полученный с помощью технологии рекомбинантных ДНК. ДНК позволяют получать белки дикого типа и модифицированные белки человека и млекопитающих в больших количествах. Рекомбинантные белки получены на основе клонированных последовательностей ДНК, которые обычно кодируют ферменты и белки с известными функциями.
Техника генной инженерии для получения рекомбинантных белков включает несколько последовательных процедур:
выделение нужного (целевого) гена;
встраивание его в генетический элемент, способный к репликации (вектор);
введение вектора в организм-реципиент;
идентификация (скрининг) и отбор клеток, которые приобрели желаемый ген или гены.
Рекомбинантные белки получены с помощью генной инженерии, так же называемой сплайсингом генов или методом рекомбинантных ДНК. Путем помещения генов человека, животных или растений в генетический материал клеток бактерий, млекопитающих или дрожжей, эти микроорганизмы могут использоваться как продуценты белков для медицинских, научных и исследовательских целей.
Вектор - фрагмент ДНК, переносящий чужеродный ген в тот же самый организм или другой, удобный для выращивания.
Рекомбинантные белки - это белки, ДНК которых была создана искусственно. ДНК из двух или более источников включают в одну рекомбинантную молекулу. ДНК сначала обрабатывается эндонуклеазой рестрикции. В результате образуется ДНК с "липкими концами", которая может соединяться с любой молекулой ДНК, имеющей комплементарные липкие концы. ДНК лигаза ковалентно связывает 2 нити в одну рекомбинантную молекулу ДНК.
Рекомбинантная молекула ДНК должна быть реплицирована много раз для получения материала для анализа и секвенирования. Производство множества идентичных копий молекулы ДНК называют клонированием. Клонирование проводится in vitro с помощью полимеразно-цепной реакции (ПЦР). Клонирование in vivo может проводиться у одноклеточных микробов (например, E. coli), одноклеточных эукариот (дрожжи) и в клетках культур тканей млекопитающих.
Рекомбинантные ДНК должны быть получены клеткой в форме, в которой она может быть реплицирована и экспрессирована. Это достигается путем помещения ДНК в вектор. Ряд вирусов (как в клетках бкатерий, так и в клетках млекопитающих) могут служить в качестве векторов.
Рекомбинантная ДНК также иногда называется "химерой" при соединении двух или более типов
Селектируемые маркеры используются для устойчивости к антибиотикам, изменения цвета или других характеристик, которые могут отличать трансформируемые клетки-хозяева от нетрансформируемых.
Что же может белковая инженерия, и какие свойства белков изменяют белковые инженеры?
1. улучшать термостабильность
2. улучшать стабильность к органическим растворителям
3. изменять лиганд-связывающие свойства
4. получать химерные и полифункциональные белки, белки с «тагами»
5. решать сложные задачи по улучшению эффективности белковых лекарственных препаратов
6. создавать совершенно новые искусственные белки с заданной структурой и свойствами.
Преимущества использования трансгенных растений:
- Культивирование растений не требует дорогостоящего оборудования,
- Доступность рекомбинантного препарата в количествах, достаточных для клинических испытаний и широкого терапевтического использования,
- Растительные клетки не содержат в своём составе патогенные для человека вирусы, а также прионы,
- При использовании трансгенных растений в качестве "съедобных вакцин" выделение -белка в чистом виде не требуется,
- Перенос фрагментов экзогенной ДНК в растительный геном и регенерация у растений происходят значительно проще по сравнению с животными
Растения-продуценты антител :
Соя - Вирус простого герпеса 2
Пшеница, рис - Терапия рака; раковый эмбриональный антиген
Фармацевтические белки, полученные в трансгенных растениях
Сывороточный альбумин (табак) - Цирроз печени, ожоги, хирургия
b-интерферон (табак) - Лечение гепатитов С и В
Интерлейкин-2 (картофель) - Иммунотерапия рака
a-1-антитрипсин (рис) - Фиброзный кистоз, кровотечени
Антигены, экспрессированные в растениях:
HbsAg (картофель, салат, табак) - Вирус гепатита В
Гликопротеин вируса бешенства (томаты) - Вирус бешенства