Генетическая инженерия 16.09.14
.pdf
Оптимизация параметров баллистической трансформации мягкой пшеницы
Описание эксперимента: Оцениваемые сорта:
Лада, Эстер, Мис
Баллистическая пушка PIG
Сравниваемые параметры:
•давление гелия 5, 6, 7 и 8 атм
•расстояние 10, 12, 14 см
•Срок с момента индукции культуры
4, 7, 10, 14 сутки
В эксперименте оценено ~20000 |
Морфогенетические |
Транзиентная экспрессия гена |
|
каллусы, подготовленные к |
uidA через 2 дня после |
||
эксплантов |
|||
трансформации |
трансформации |
Оценка эффективности параметров:
Способом оценки эффективности доставки вектора экспрессии, содержащего гены интереса с регуляторными элементами, является сравнение количества участков экспрессии маркерного гена uidA на единицу поверхности тканимишени, при различных вариантах опыта
(Фадеев, Гапоненко, 2006)
Проф. А.К.Гапоненко |
91 |
91
Анализ трансгенных растений с помощью Полимеразной Цепной Реакции на наличие гена bar
Электрофореграмма ПЦР анализа трансгенных растений мягкой пшеницы (праймер для гена bar)
1, 20 MWMarker1 kb
2 негативный контроль ДНК пшеницы
3–17 ДНК первичных трансформантов
18 позитивной контроль ДНК трансгенного картофеля
19 плазмида pGFPBAR
Электрофореграмма ПЦР анализа трансгенных растений мягкой пшеницы (праймер для nos’3 терминатора) (Фадеев, Гапоненко, 2006)
1, 20 MWMarker1 kb
2 негативный контроль ДНК пшеницы
3–17 ДНК первичных трансформантов
18 позитивной контроль ДНК трансгенного картофеля
19 плазмида pGFPBAR
Проф. А.К.Гапоненко |
92 |
Сравнение свойств агробактериальной и биобаллистическая трансформации
Агробактериальная трансформация |
Биобаллистическая трансформация |
Плюсы |
Минусы |
Плюсы |
Минусы |
|
• Относительная |
Вид и генотип |
•Пригодна для любых объектов |
•Относительная |
|
дешевизна и |
зависимость - |
in vitro (хвойные, злаки, |
дороговизна метода |
|
изученность метода |
трудность |
бобовые). |
|
|
•Универсальная доставка ДНК в |
|
|||
• Более предсказуемые |
применения для |
•Непредсказуемость |
||
любую ткань и орган. |
||||
результаты внедрения |
многих видов и |
интеграции и |
||
•Возможно использовать при |
||||
трансгена в геном |
генотипов |
прямой регенерации растений, |
копийности вводимых |
|
реципиента |
• Ограничения по |
минуя каллус. |
генов |
|
|
количеству |
•Позволяет вводить |
|
|
|
вводимых генов |
одновременно несколько генов. |
|
|
|
•Не нуждается в сложных |
|
||
|
|
|
||
|
|
векторах. |
|
|
|
|
• Используется для |
|
|
|
|
трансформации пластид |
|
Проф. А.К.Гапоненко |
93 |
|
P.S. НЕ ФАНТАСТИЧЕСКИЕ А РЕАЛЬНЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ:
Д.б.н., А.К.Гапоненко |
94 |
БИОЛОГИ СОБРАЛИ ИСКУССТВЕННУЮ
КЛЕТКУ. 20.12. 2004
ЗЕЛЁНЫЕ СВЕТЯЩИЕСЯ БЕЛКИ (GFP) СОЗДАННЫЕ ВНУТРИ ИСКУССТВЕННОЙ КЛЕТКИ
фото с сайта news.bbc.co.uk
Альберт Либчейбер (Albert Libchaber) и его коллеги из университета Рокфеллера, США, (Rockefeller University) создали синтетическую клетку, способную к работе с настоящими генами. Отдельные элементы этих клеток, названных "биореакторами-пузырьками", взяты от живых организмов, однако целое — это всё же синтетическое, сконструированное образование.
Стенки клетки были собраны из жиров яичного белка. Некоторые внутренние молекулярные "запчасти"
подарили искусственной клетке бактерии кишечной палочки.
От вируса биоинженеры взяли ферменты, участвующие в транскрипции и трансляции (чтении генетического
кода и синтеза белка). Ген GFP флуоресцентного белка, внедренный в клетку, из медузы AEQUOREA VICTORIA И СИНТЕЗ БЕЛКА НАЧАЛСЯ - КЛЕТКА ЗАРАБОТАЛА, КАК ЖИВАЯ!
Либчейбер подчёркивает, что эти клетки — всё же ещё не живые. Они не могут самостоятельно поддерживать
своё существование и размножаться. Потому для них и придумали обозначение "биореактор".
ЭТА РАБОТА — ОЧЕНЬ ВАЖНЫЙ ШАГ В РАЗВИТИИ МОЛОДОЙ НАУКИ — СИНТЕТИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ, ЦЕЛЬ
КОТОРОЙ — СОЗДАНИЕ ПОЛНОЦЕННОЙ ИСКУССТВЕННОЙ ЖИЗНИ.
В дальнейшем автор проекта намерен довести способности своих синтетических клеток до полного
воспроизведения и поддержания своего существования.
КОГДА ЭТО ОСУЩЕСТВИТСЯ — НАМ ПРИДЁТСЯ ЗАДУМАТЬСЯ НАД ОПРЕДЕЛЕНИЕМ ЖИЗНИ И НАШИМ
ПОНИМАНИЕМ, ЧТО ЭТО ТАКОЕ.
БАКТЕРИЯ КРЕЙГА ВЕНТЕРА
Начало 2008 г. ознаменовалось сенсационным событием. Американский биолог и предприниматель Крейг Вентер во всеуслышание заявил, что ему удалось синтезировать первый в мире искусственный геном.
Крейг Вентер - фигура в научном сообществе сколь известная,
столь и неоднозначная. В 90-е годы прошлого века он был одним из самых активных участников гонки по расшифровке человеческого генома.
Основанная им частная биотехнологическая компания Celera
Genomics за три года создала “черновой” вариант расшифрованного генома человека, который Вентер продал.
Затем он основал Институт геномных исследований и Институт
Крейга Вентера (J Craig Venter Institute, JCVI), задачей которых было не только исследование геномов, созданных природой, но и синтез новых, “по образу и подобию”.
В 2008 г. усилия группы увенчались успехом. По словам Крейга
Вентера, его команде удалось не только собрать из химических элементов геном паразитической бактерии, но и внести в него изменения.
Мы еще на шаг приблизились к созданию
синтетической жизни. 2009-08-21
СОЗДАНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ФОРМ ЖИЗНИ ВСЕ БЛИЖЕ. ГЕНОМ
БАКТЕРИИ MYCOPLASMA GENITALIUM В ЛАБОРАТОРИИ JCVI СИНТЕЗИРОВАЛА ГРУППА ИЗ 17 ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ ПОД РУКОВОДСТВОМ ГАМИЛЬТОНА СМИТА, НОБЕЛЕВСКОГО
ЛАУРЕАТА 1978. С НУЛЯ ПОСТРОЕНА ДВОЙНАЯ СПИРАЛЬ ДНК, СВЕРНУТАЯ В КОЛЬЦО ДЛИНОЙ 582 ТЫСЯЧИ ПАР НУКЛЕОТИДОВ САМАЯ ДЛИННАЯ СИНТЕЗИРОВАННАЯ ДО СИХ ПОР МОЛЕКУЛА ДНК ИМЕЛА В ДЛИНУ ВСЕГО 32 ТЫСЯЧИ ПАР НУКЛЕОТИДОВ, ТЕПЕРЬ РЕКОРД ПРЕВЫШЕН БОЛЕЕ ЧЕМ В 20 РАЗ. К ТОМУ ЖЕ СОБРАН НЕ УЧАСТОК, А ПОЛНЫЙ ГЕНОМ.
Группа Санджай Ванши пытается провести несколько раундов деления созданных бактерий для получения устойчивого штамма: «Даже у бактерий есть иммунная система, которая защищает их от внешних ДНК, воспринимаемых как вирус. Нам удалось заблокировать иммунную систему, состоящую из ряда протеинов, называемых ограничительными ферментами» - Ванши.
Одна из конечных целей работы заключается в пересадке полностью синтетического генома в бактериальную клетку с тем, чтобы создать бактерии пригодные для каких-либо целей, например переработки биологического материала для производства топлива.
ОДНОВРЕМЕННО С ЭТИМИ РАБОТАМИ В ИНСТИТУТЕ ВЕНТЕРА ИДУТ РАБОТЫ ПОД СОЗДАНИЮ ПОЛНОСТЬЮ СИНТЕТИЧЕСКИХ БАКТЕРИЙ. УЧЕНЫЕ ПРИЗНАЮТ, ЧТО РАБОТАТЬ ИМ ПРИХОДИТСЯ В УСЛОВИЯХ ОБЩЕСТВЕННОГО ПРЕССИНГА, ТАК КАК ТЕОРИЯ СОЗДАНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОЙ ЖИЗНИ
ВОСПРИНИМАЕТСЯ В ОБЩЕСТВЕ СОВЕРШЕННО НЕОДНОЗНАЧНО.
Д.б.н., А.К.Гапоненко 97
Благодарю за внимание