89.Що таке метод біологічної балістики

Метод біологічної балістики. Це один з найефективніших методів трансформації одностатевих рослин. Вихідний матеріал для трансформації - суспензійна культура, калусна тканина або 4-5-денні культивовані незрілі зародки Однодольних.

Метод засновано на напиленні ДНК-вектора на дрібні частинки вольфраму, яким потім бомбардують клітини. Бомбардування здійснюється за допомогою біолестичної гармати за рахунок перепаду тиску. Частина клітин гине, а ті, які залишилися живими, трансформуються, потім їх культивують та використовують для регенерації рослин.

90. Як методами генетичної інженерії можна виводити нові сорта рослін і тварин із заданими властивостями?

Генна інженерія відкриває нові перспективи для створення покращенних сортів рослин і виведення нових порід тварин. Дозволяє вибірково вводити в геном рослини,тварини, реципієнта генні ознаки які нам потрібні. Наприклад: для рослин можна вивести ген стійкості без шкоди для рослини і не захопивши небажані гени.

91. Як методами генетичної інженерії поліпшити ефективність фотоситинзу?

Один з можливих способів підвищення фотосинтезу та продуктивності рослин полягає у ююнуванні хлоропластних генів у клітинах бактерій та їх перенесенні в рослину. Відомо, що хлоропласти та прокаріотичні клітини подібні за рядом ознак. На основі цього виникла симбіотична гіпотеза походження хлоропластів, уперше висунута Фамініциним (1886). Згідно з цією гіпотезою, клітини прокаріот та хлоропласти подібні. В них присутні кільцеві ДНК, 705 рибосоми синтез білків починається з однієї й тієї ж самої амінокислот N -форм ідметіоніна, а синтез білка пригнічується хлорамфеніколом •

не циклогексимідом, як у еукаріот. Пізніше було показано,

ДНК-залежна РНК-полімераза Е. соііі зв'язується з визначеними ділянками ДНК хлоропластів шпинату.

В клітинах Е. соііі ініціація білкового синтезу частково регул юм м і доступністю ДІЛЯНКИ скріплення рибосом (ДСР). Його структур;! І" кінця ще не визначена, але розшифрована ділянка, відома під начини і «послідовність Шайн-Дельгарно» (ПІД). Вона компліментарна З'-кіпин. 165-рибосомальної РНК. та ініціація білкового синтезу починається і утворення компліментарної пари між цією послідовністю та ^'-кінцем 168-рибосомальної РНК. Аналіз послідовності ДНК хлоропластного і сни великої субодиниці основного ферменту фотосинтезу - риболочо дифосфаткарбоксилази (РДФкарбоксилази) кукурудзи - виявив значні гомології з відомими промоторами та послідовностями ШД клітин Е соїіі. Все це призвело до спроби клонування генів хлоропластін \ клітинах Е. соііі, шо найчастіше використовується в генно-інженернн дослідженнях.

На сьогодні вже клоновано декілька хлоропластних генів: гспп синтезу субодиниць РДФкарбоксилази, білка хлорофіл-білковою комплексу, АТФсинтетази, цитохромата ін.

92.У чому полягають гено інженерні методи вирішення проблеми засвоеня рослинами азоту з атмосфери?

Азот - один із найнеобхідніших елементів для рослин. Його нестача в ґрунті чи поживному субстраті часто призводить до гибелі рослини, тому, в першу чергу, необхідно внести в ґрунт азотні добрива. Однак їх виробництво погребує великих енергетичних затра ї тому воно дороге. Вартість азотних добрив у 6 разів вище вартоси фосфорних та в 16 разів вище вартості калійних добрив. При цьому рослини використовують від ЗО до 70 % внесених у ґрунт доступних форм азоту, все інше просто вимивається з ґрунту, забруднюючи навколишнє середовище. Більш природне та доступне збагачення рослин азотом шляхом його біологічної фіксації.

Фіксація атмосферного азоту (діазотрофність) - властивість прокаріотичних організмів. Азотфіксуючі організми поділяються на симбіотичні (90%) та вільно існуючі (10%). Фіксація атмосферного азоту пов'язана переважно з симбіотичними мікроорганізмами. На сьогодні відомі чотири основні системи симбіозу, які мають велике значення не тільки для природних співтовариств, а й для сільського господарства, лісоводства. Це ЯкіюЬіа - бобові рослини, Агоііа- ЛпаЬаепа - рис, Асііпотусех - дерева, Зрігіїїит - трави. Атмосферний азот фіксується завдяки унікальному ферменту - нітрогеназі.

У і 960 році американські дослідники довели, що нітрогеназа зберігає свою активність без клітинних екстрактів СІозігШіит разіеигішгит. Це послужило поштовхом для початку активних досліджень біохімії азотфіксації, структури й механізму дії нітрогенази. До 1981 року нітрогеназа була виділена із 36 видів мікроорганізмів. Вона вважається одним із найбільш складних ферментів, які використовують прості субстрати. Крім азоту, нітрогеназа може відновлювати ацетилен, ціаністий водень, окиси азоту та інші сполуки. Відновлення ацетилену в етилен дозволило розробити надійний тест для виявлення азотфіксуючої активності. Неодмінні умови роботи нітрогенази - її захист від кисню, який інгібує не тільки активність нітрогенази, але й її біосинтез.

На сьогодні увагувчених привертають проблеми ввдедення генів азотфіксації в клітини рослин; створення ризоценозів між пебобопмм. рослинами (особливо злаками) та азотфіксуючими органіпмімн підвищення потужності кореневої системи бобових рослин і |II

збільшення на ній кількості бульб. Крім того, передбачається створеня

нових азотфіксуючих систем шляхом введення азотфіксуючих систем організмів у капуст тканини рослин і, як наслідок, утворення з них рослин-регенерантів, а також підвищення ефективності фіксації а нм шляхом впливу на гени, що контролюють цей процес.