
- •ОСНОВЫ ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И БИОТЕХНОЛОГИИ
- •Между животными и растениями на молекулярном уровне имеется большое сходство
- •В основе искусственного трансгенеза у животных и растений лежит концепция эмбриональных стволовых клеток
- •Классическая и расширенная концепции эмбриональных стволовых клеток растений
- •Основные этапы получения трансгенных растений
- •Культура каллуса
- •Суспензионные клеточные культуры
- •Протопласты клеток BY2
- •Гормоны растений (фитогормоны), используемые для их регенерации
- •Баланс между концентрациями цитокининов и ауксинов в питательной среде определяет регенерацию растений из
- •Получение протопластов из тканей растений
- •Этапы и условия получения целых растений из протопластов
- •Соматический
- •Развивающиеся побеги и развившиеся проростки
- •Ткани растений, используемые для введения трансгенов
- •Введение трансгенов в протопласты с помощью прямых воздействий
- •Баллистическая (биолистическая) трансформация клеток растений
- •Устройство прибора для бомбардировки тканей микрочастицами
- •Продолжительность и достоинства эксперимента с биолистической трансформацией тканей растений
- •Методы, используемые для трансформации разных объектов растительного происхождения
- •Селектируемые маркеры,
- •Системы контроля экспрессии рекомбинантных генов у растений
- •Агробактериальная инфекция
- •Корончатый
- •Доказательство участия Ti-плазмид в агробактериальной инфекции
- •Инфекция
- •Пирува
- •Тип синтезируемых опинов определяется не растением-хозяином, но штаммом агробактерий, участвующим в инфекции
- •Схема строения Ti-плазмиды
- •Октопиноксидаза
- •Структура сигнальных молекул поврежденного растения, активирующих перенос T-ДНК
- •Механизм мобилизации T- ДНК Ti-плазмиды
- •Строение T-ДНК нопалиновой и октопиновой Ti-плазмид
- •Гены T-ДНК Ti-плазмид агробактерий
- •Вектор на основе «обезоруженной» T-ДНК
- •Вектор на основе коинтеграта двух плазмид
- •Бинарная векторная система
- •Схема процесса инфекции с участием агробактерий
- •Flagella
- •Модель интеграции T-ДНК в геном клетки-хозяина
- •Этапы
- •Продолжительность и особенности эксперимента с использованием агробактерий для трансформации растений
- •Трансформация целых растений (in planta)
- •Трансгенные хлоропласты (Транспластомные растения)
- •Преимущества использования
- •Три направления в использовании транспластомных растений
- •Получение транспластомных одноклеточных водорослей
- •транспластомных
- •Мультигенная инженерия
- •Возможности использования хлоропластов
- •Рекомбинантные белки, препаративно синтезированные в хлоропластах С. reinhardtii
- •Карта генома вируса мозаики цветной капусты
- •Трансгенные растения картофеля, экспрессирующие ген Bt-токсина Bacillus thuringiensis против колорадского жука

Структура сигнальных молекул поврежденного растения, активирующих перенос T-ДНК
Ацетосирингон часто используют для индукции Vir- генов в лаборатории Рецептором является трансмембранная протеинкиназа
VirA
Данные молекулы для бактерий не являются

Механизм мобилизации T- ДНК Ti-плазмиды
После получения
сигнала от поврежденного растения происходит
Освобождение T-цепи ДНКактивация virD2-
гена ,
эндонуклеаза
делает
одноцепочечный разрыв в правой
Ковалентное присоединение
VirD2 к 5’-концу ДНК пограничной
последовательности,
|
цепь вытесняется |
|
|
Сигнал ядерной |
при синтезе ДНК, |
освобождается и в |
|
|
|
локализации - NLSсоставе комплекса с
белком и

Строение T-ДНК нопалиновой и октопиновой Ti-плазмид
nos, nopaline synthase
Фрагменты ДНК выровнены в соответствии с гомологией;
Стрелки указывают направление транскрипции соответствующих генов;
Промоторы генов эукариотического типа
ocs, octopine

Гены T-ДНК Ti-плазмид агробактерий

Вектор на основе «обезоруженной» T-ДНК
Удаление онкогенов T-ДНК, Предотвращение развития опухоли
Отбор трансформантов по синтезу нопалинов (nos-ген)
Большой размер вектора затрудняет его
использование

Вектор на основе коинтеграта двух плазмид
Гомологичная
рекомбинаци
я
pBR322 pBR322
Промежуточный вектор, введенный в
агробактерии конъюгацией. Не способен к автономной Коинтеграт двух плазмид поддерживается на среде с
канамицином
«Обезоруженны й» Ti-вектор- резидент агробактерии

Бинарная векторная система
Вспомогательная
плазмида, содержащая гены мобилизации T-ДНК vir и область начала репликации ori A.
tumefaciens
5k b
Бинарный вектор, содержащий модифицированную T-ДНК, в которую включены
рекомбинантный ген,
селектируемый маркер

Схема процесса инфекции с участием агробактерий

Flagella
Leucin-reach repeat receptor LRR
VirF

Модель интеграции T-ДНК в геном клетки-хозяина
Растения |
Дрожжи, растения |
Гомологич
ная
рекомбина
ция
Негомологич |
Образовавшийся |
ная |
белковый комплекс |
рекомбинац |
осуществляет поиск |
ия |
микрогомологии и |