Вопрос 2

Область молекулярной биологии и генетики, ставящая своей задачей конструирование генетических структур по заранее намеченному плану, т.е. создание организмов с новой генетической программой.

Осуществляется в 3 этапа:

1)Синтез искусственного гена, или выделение его из клетки донора.

Может осуществляться 2-мя путями: химическим или ферментативным.

Химический синтез – это создание гена с известной нуклеотидной последовательностью. Впервые этим путём был синтезирован ген, кодирующий т-РНК – аланин, сост из 72 нуклеотидов в 1970 г. индийским учёным Корано.

Ферментативный синтез – синтез молекулы ДНК на матрице и-РНК. Процесс обратной транскрипции с помощью фермента обратная транскриптаза. ДНК, полученная в процессе обратной транскрипции, называется ДНК-копией. Полученные путем ферментативного синтеза гены не имеют регуляторных участков, поэтому для обеспечения работы этих генов необходимо присоединять промотор, взятый из генома бактериальной клетки. Таким образом были получены гены, отвечающие за синтез некоторых гормонов: инсулина, соматотропина, глобиновые гены

2)Сшивание полученного гена с векторной молекулой ДНК.

В качестве векторных молекул служат плазмиды бактерий, бактериофаги и вирусы. Плазмидную ДНК выделяют и расщепляют ферментом рестриктазой, превращая кольцевую молекулу в линейную. Причем после разрезания одна из цепей оказывается длиннее другой на несколько нуклеотидов, т.е. формируются так называемые «липкие концы». Эти нуклеотиды могут свободно спариваться с комплементарными нуклеотидами другого фрагмента ДНК с липкими концами. Благодаря этому ДНК из различных источников могут объединяться, образуя рекомбинантные молекулы. Рекомбинантную конструкцию вводят затем в бактерию, где она реплицируется.

3)Введение полученной рекомбинатной молекулы в клетку-реципиент. Если в качестве вектора используется плазмида, то введение происходит по типу трансформации; если в качестве вектора используется фаг или вирус – по типу трансдукции.

Направления в использовании генной инженерии:

1)введение генов эукариот в бактерии и создание микроорганизмов, которые будут синтезировать биологические вещества.

2)генотерапия – получение лечебного эффекта с помощью введения в клетку недостающих (чужеродных) генов.

Клеточная генная терапия ex vivo предполагает:

• выделение и культивирование специфических типов клеток (например, опухолевых);

• введение в них чужеродных генов;

• отбор клеток с рекомбинантными молекулами ДНК;

• трансплантацию этих клеток тому же пациенту.

Генная терапия in vivo основана на прямом введении клонированных и упакованных последовательностей ДНК в ткани больного.

Достижения: нашла широкое применение в изучении нормальной и паталогической наследственности человека, так же найдено применение в сельском хозяйстве.

Вопрос 3

Паразитизм (происходит от греч. parasitos – тунеядец) – форма межвидовых взаимоотношений, при которой один организм (паразит) использует другой в качестве источника питания и среды обитания, обычно принося при этом вред, но не вызывая немедленной гибели.

Существуют зоологическая и экологические классификации паразитов Зоологическая классификация устанавливает принадлежность паразита к определенным систематическим категориям: типу, классу, отряду, семейству, роду. Экологические классификации основаны на особенностях образа жизни паразита.

А. По выбору хозяина:

• специфические паразиты – паразитируют только на одном виде животных (острица, карликовый цепень, вошь);

• неспецифические паразиты – паразитируют на разных видах животных (комары, широкий лентец, трихинелла).

Б. По локализации паразита в организме хозяина:

• эктопаразиты – паразитируют на внешних покровах хозяина (кровососущие членистоногие );

• эндопаразиты – средой обитания является организм хозяина:

а) в полостных органах, связанных с внешней средой (пищеварительная, дыхательная и мочеполовая системы) – аскарида, легочный сосальщик;

б) в тканях – ришта, трихинелла;

в) внутриклеточные (малярийный плазмодий);

• переходные формы. Например, чесоточный зудень.

В. По степени связи цикла развития паразита с организмом хозяина:

• постоянные паразиты – весь цикл развития проходит в организме одного хозяина (трихомонада, чесоточный зудень, вши);

• временные паразиты – лишь часть цикла развития проходит в организме хозяина (кровососущие насекомые, черви).

Г. По числу хозяев, закономерно сменяющихся в цикле развития:

• однохозяинные паразиты;

• двуххозяинные паразиты;

• треххозяинные паразиты;

• многохозяинные паразиты.

Происхождение паразитизма

Паразиты произошли от свободноживущих форм.

Пут происхождения:

1. Большая часть эктопаразитов происходит из хищников. Особенно много примеров постепенного перехода к паразитизму наблюдается среди членистоногих. Большинство эктопаразитов перешли к паразитизму за счет удлинения сроков питания и контактов с хозяином, что в конечном счете привело к появлению постоянных паразитов (например, вшей).

2. На основе комменсализма. Пухоеды – эктопаразиты птиц – произошли от насекомых, сначала поселявшихся в гнездах и питавшихся органическими остатками, а со временем перешедших к питанию перьями птиц.

3. От сидячего образа жизни. Круглоресничные инфузории Trichodina, все их родичи ведут прикрепленный образ жизни. Многие из них при этом прикрепляются не ко дну водоема, а к живым организмам.

4. Основная масса эндопаразитов образовалась в результате случайного заноса в пищеварительный тракт цист, яиц или личинок свободноживущих видов, предварительно имевших адаптации к обитанию в почве или воде, содержащей избыток органического вещества.

5. Не исключена возможность происхождения эндопаразитизма на основе эктопаразитизма. Примером этого может служить пухоед пеликана, который мигрировал с перьев этой птицы в ее громадный подклювный мешок и вместо перьев стал питаться кровью.

6. Происхождение кровепаразитов у некоторых позвоночных хозяев связано со случайным проникновением в их кровяное русло кишечных паразитов беспозвоночных при питании последних (членистоногих) на позвоночных. То есть кишечные паразиты членистоногих вторично приспособились к новой среде обитания в кровяном русле позвоночных, куда они случайно попадали при акте кровососания.

Классификация хозяев: Окончательные (основные, дефинитивные) – хозяева, в организме которых паразит находится в половозрелой стадии или размножается половым способом (маляр. комар - малярийного плазмодия, человек – половозрел. свин. цепня).

Промежуточные – хозяева, в организме которых паразит находится в личиночной стадии или размножается бесполым способам (человек для малярийного плазмодия; свиньи, кабаны для свиного цепня).

Резервуарные – хозяева, не являющиеся обязательными в жизненном цикле паразита, но попав в организм которых, паразит не погибает, хотя и не получает дальнейшего развития. В резервуарном хозяине происходит накопление паразитов. При поедании резервуарного хозяина окончательным хозяином паразит завершает свое развитие в его организме. Например, в кишечнике человека может паразитировать лентец широкий. резервуарный хозяин-щука.

Билет 22