97. Генетическая инженерия и биотехнология.

Генетическая инженерия — ветвь молекулярной генетики, ис­следующая возможности и способы создания лабораторным пу­тем (in vitro) генетических структур и наследственно измененных организмов, т.е. создания искусственных генетических программ, с помощью которых направленно конструируются молекулярные генетические системы вне организма с последующим их введени­ем в живой организм. Обычно употребляют два названия данного научного направления — генетическая инженерия и генная инже­нерия, являющиеся как бы синонимами. Однако их смысловое со­держание неодинаково: генетическую инженерию связывают с ге­нетикой, а генная имеет отношение только к генам.

Генетическая инженерия – новый раздел экспериментальной молекулярной биологии. Суть современной стратегии:1)в небольшую молекулу ДНК ,способную реплицироваться автономно от хромосомы(плазмиду или вирусную ДНК),фементативно встраивают фрагменты молекул ДНК любого изучаемого микроорганизма или искусственно синтезированные сегменты ДНК; 2)образующиеся при этом молекулы ,вводят в чувствительные про-иил эукариотические клетки, где они реплицируются, размножая в своем составе ратворённые фрагменты ДНК;3)определёнными методами отбирают клоны клеток или вирусов ,содержащих индивидуальные типы молекул гибридных ДНК;4)выявленные гибриды ДНК подвергают разностороннему структурно-функциональному изучению, ообую роль при этом играют высокоэффективные методы расшифровки нуклеотидной последовательности фрагментов ДНК. Генетическая инженерия позволяет вводить в различные типы клеток чужеродную ДНК и и исследовать её функционирование в гетерологичном окружении. Это дало возможность выявлять общебиологические закономерности организации и выражения генетической информации в различных организмах. ГИ позволяет создавать новые микробные продуценты биологически активных веществ, а также животных и растений , несущих функционально активные чужеродные гены. Позволяет искусственно создавать гены, кодирующие химерные полипептиды ,обладающие свойством 2 и более белков.

98. Генетическая инженерия и технология рекомбинантных молекул

Кроме того, генетическая инженерия точнее раскрывает содержание дисцип­лины — создание генетических программ, основная задача кото­рых — создание in vitro молекул ДНК посредством соединения фрагментов ДНК, которые в естественных условиях чаще не со­четаются благодаря межвидовым барьерам (рекомбинантные ДНК). Молекула рекомбинантной ДНК представляет собой соединенные в бесклеточной системе два компонента: вектор, обеспечивающий механизм репликации и экспрессии, и фрагмент клонируемой («чу­жеродной») ДНК, содержащий интересующие исследователя гене­тические элементы. Согласно определению национальных институ­тов здоровья США, «рекомбинантными ДНК называют молекулы ДНК, полученные вне живой клетки путем соединения природных или синтетических фрагментов ДНК с молекулами, способными реплицироваться в клетке».

Современная стратегия генетической инженерии, суть которой заключается в сле­дующем:

1) в небольшую молекулу ДНК, способную реплицироваться в клетке автономно от хромо­сомы (плазмиду или вирусную ДНК), ферментативно встраивают фрагменты молекул ДНК любого изучаемого организма или искусствен­но синтезированные сегменты ДНК;

2) образующиеся при этом молекулы (гиб­ридные ДНК), вводят, в чувствительные прокариотические или эукариотические клетки, где они реплицируются, размножая в своем составе встроенные фрагменты ДНК;

3) определенными методами отбирают кло­ны клеток или вирусов, содержащих индивиду­альные типы молекул гибридных ДНК;

4) выявленные гибридные ДНК подвергают разностороннему структурно-функционально­му изучению, особую роль при этом играют вы­сокоэффективные методы расшифровки после­довательности нуклеотидов (секвенирования) фрагментов ДНК.

Молекулы ДНК, создаваемые методами ге­нетической инженерии, часто называют рекомбинантными ДНК (рекДНК). Иногда такие молекулы ДНК называют гибридными ДНК, чтобы под­черкнуть их отличие от молекул, образуемых ин виво в результате естественной рекомбинации природных ДНК по областям гомологии.