Вопросы для самопроверки
1. Приведите доказательства роли ДНК в передаче наследственного материала организма.
2. Опишите структуру молекул ДНК и их строение. В каком направлении синтезируются цепи ДНК?
3. Какую структуру имеют нуклеотиды?
4. Что такое правило Э. Чаргаффа и коэффициент специфичности видов?
5. Какие виды РНК существуют в клетке и каковы особенности их строения?
6. Как осуществляется репликация ДНК и в какие периоды жизни клетки она происходит?
7. Что такое процесс трансляции?
8. Как происходит процесс трансляции?
9. Что такое генетический код и каковы его свойства?
10. Опишите классификацию генов, сделанную по функциональному принципу, а также функции и строение отдельных фрагментов ДНК.
11. В чем сущность центральной догмы молекулярной биологии?
Тема 4. Генная инженерия
Генная инженерия – раздел науки и технология работы, позволяющая конструировать в искусственных условиях (in vitro) синтетические молекулы, а также переносить гены в другие организмы. Организмы с перенесенными генами называются трансгенными или генно-модифицированными.
Для понимания специфики работы в области генной инженерии нужно уяснить, что все работы проводятся на молекулярном уровне. В качестве основных инструментов генной инженерии используются ферменты и векторы.
Применяются следующие типы ферментов:
ДНК-полимеразы - для создания копий генов (клонирования);
рестриктазы - для разрезания молекул ДНК;
лигазы – для сшивки фрагментов ДНК.
Векторы – это молекулы или структуры, способные переносить генетический материал между клетками разных организмов, а также обеспечивать встраивание генов в ДНК. Для растений наиболее часто применяют векторы, созданные на основе бактериальных Ti-плазмид - кольцевых внехромосомных молекул, существующих в клетках бактерии Agrobacterium tumefaciens (возбудителя рака корней двудольных растений), а также векторы, созданные на основе вирусов.
Процесс создания рекомбинантной (синтетической) плазмиды со встроенным геном показан на рисунке 8. Обратите внимание на то, какие ферменты используются для работы, а также на то, что синтетическая плазмида размножается (клонируется) в клетках бактерий.
Рассмотрите процесс переноса гена в растение. Обратите внимание на то, что из единичных трансгенных клеток получают сначала культуры тканей, а затем целые растения с встроенным геном на (рис.9). Ознакомьтесь с примерами успешного применения генной инженерии для создания различных организмов с полезными функциями.
Рис.8. Получение рекомбинантной (синтетической) плазмиды и ее клонирование в клетках бактерий.
Рис.9. Процесс получения трансгенного растения с помощью
рекомбинантных (синтетических) плазмид.
Литература: [1 – с.131-136]; [3 – с.126-141].
Вопросы для самопроверки
1. Что такое генная инженерия?
2. Какие типы ферментов используются для получения рекомбинантных (синтетических) молекул?
3. Что такое векторы? Какие векторы применяются для переноса генов в растения?
4. Как осуществляется клонирование генов и перенос генетической информации в растения?