- •А.М. Монастырев
- •С.А. Сафронов
- •Оглавление
- •Тема 1. Введение
- •Цели, задачи, основные биологические объекты биотехнологии. Особенности биотехнологического процесса.
- •1. Цели, задачи, основные биологические объекты биотехнологии. Особенности биотехнологического процесса
- •1.1. История возникновения и развития биотехнологии
- •1.2. Биотехнологический процесс
- •2. Принципы биотехнологии
- •Тема 2. Микробиотехнология
- •1. Биологические объекты биотехнологии
- •2. Подбор форм микроорганизмов с заданными свойствами
- •3.Методы биотехнологии
- •3.1. Селекция
- •3.2. Генетическая инженерия
- •Тема 3. Способы и системы культивирования микроорганизмов
- •1. Способы культивирования микроорганизмов
- •2. Системы культивирования микроорганизмов
- •3. Методы, используемые в биотехнологическом производстве
- •4. Концентрирование, обезвоживание, модификация и стабилизация продукта
- •Тема 4. Охрана окружающей среды на предприятиях микробиологической промышленности
- •1. Очистка сточных вод
- •2. Очистка газовоздушных выбросов
- •Тема 5. Производство и промышленное использование ферментов
- •1. Значение ферментов, источники их получения
- •2. Промышленные ферментные препараты
- •3. Факторы, влияющие на биосинтез ферментов
- •4. Применение ферментативных препаратов
- •Тема 6. Генная инженерия бактерий, высших растений и области ее применения
- •1.Нуклеиновые кислоты и факторы наследственности у живых организмов
- •2. Генная инженерия бактерий
- •3. Генная инженерия растений
- •4. Получение трансгенных растений
- •5. Получение трансгенных животных.
- •Тема 7. Области применения трансгенных растений
- •1.Получение трансгенных растений, устойчивых к вредным насекомым.
- •2. Перспективы и ограничения в использовании трансгенных растений
- •3.Экологические проблемы, связанные с использованием трансгенных растений.
- •Тема 8. Биотехнология производства продуктов питания и напитков
- •1. Функциональные пищевые продукты
- •2. Ферментация овощей.
- •3. Биотехнологии в производстве чая, кофе
- •4. Производство сыра.
- •Тема 9. Технология производства алкогольных напитков, сахарозаменителей
- •1. Технология производства алкогольных напитков
- •2. Технология производства сахарозаменителей
- •Тема 10. Вторичное сырьё используемое в биотехнологическом производстве
- •1. Растительное сырье
- •2. Промышленные отходы
- •3. Отходы животноводства.
- •Словарь терминов
- •Список использованной литературы
- •«Основы биотехнологии переработки сельскохозяйственной продукции»
- •457100, Г. Троицк, ул. Гагарина, 13
4. Получение трансгенных растений
Указанным выше способом новые гены вводят в растения с помощью агробактерий. Наиболее простой путь введения - заражение пораненных растений с образованием корончатогалловых опухолей. Однако опухолевые клетки не способны к регенерации растений. При заражении растений некоторыми штаммами агробактерий образуются тератомы - опухоли-уродцы, состоящие из смеси дифференцированных клеток, способных дать начало различным частям растений. Если этих уродцев привить к здоровому корню, то можно получить нормальные растения с чужеродными генами, введенными через агробактерию. Однако потомство таких растений утрачивало новый признак. Новый ген, введенный с онкогенами, не мог пройти через мейоз, что обусловлено защитой против опухолевых генов. Повреждение онкогенов приводило к тому, что вставленные гены наследовались в потомстве клетки с освобожденными от онкогенов, но неповрежденными участками ДНК. Участки с вставленным геном и генами опинов стали культивировать на среде с добавлением фитогормонов, образованием каллуса и развитием растения. Лишенная онкогенов т-ДНК не мешает регенерации растительной клетки, способна пройти через мейоз и наследоваться в потомстве. Для переноса генов с агробактериями их выдерживают некоторое время с протопластами растительных клеток. Голые протопласты более проницаемы для крупных молекул, чем одетые клетки. Кроме протопластов можно использовать мезофильные клетки листьев (злаки трудно поддаются протопластированию и регенерации протопластов).
5. Получение трансгенных животных.
Успехи, достигнутые в выделении генов высших организмов, их рекомбинирование с бактериальными плазмидами, клонирование в бактериях, выяснение последовательности составляющих их нуклеотидов, интеграция рекомбинантной ДНК в живую клетку и экспрссия (размножение) чужеродных генов позволяют говорить о возможности разработки принципиально новой биотехнологии создания животных с нужным геном. Эксперименты показали, что культивируемые клетки высших животных становятся носителями новых наследственных свойств и продуцируют новые для них вещества. Однако методы генетической инженерии для млекопитающих и особенно сельскохозяйственных животных пока слабо разработаны. Одной из причин этого является то обстоятельство, что до сих пор не найдены эффективные и надежные векторы – плазмиды, которые могли бы вносить нужные гены в клетки животных. Другой и, очевидно, главной причиной является глубокая дифференциация клеток у высших животных. Известно, что из одной растительной культивируемой клетки, в которую удалось внести новый ген, можно получить многоклеточный организм – целое растение, в котором чужеродное ДНК будет присутствовать во всех клетках. Поскольку из соматических клеток высших животных получить целый многоклеточный организм не представляется возможным, этот путь нельзя использовать для переноса генов в многоклеточное животное. Новый подход для направленного изменения генома высших животных основан на введении в зиготу или ранний эмбрион клонированных эукариотических генов в составе бактериальных плазмид. Животных, в геном которых интегрируют чужеродные гены, называют трансгенными.
(Клонирование – это размножение в бактериальной клетке рекомбинантной молекулы ДНК.)
Вопросы для самопроверки
Что такое нуклеиновые кислоты, их функция?
Что значит рестриктаза, ДНК- лигаза, вектор, реципиент, плазмида?
Какова технология получения трансгенных растений и животных?
