БИОИНЖЕНЕРИЯ
.pdf
ОБЩАЯ
БИОИНЖЕНЕРИЯ
Мазунин Илья Олегович
Лаборатория молекулярно-генетических технологий Химико-биологический институт БФУ им. И. Канта
2015
ЧТО ВКЛЮЧАЕТ БИОИНЖЕНЕРИЯ
БИОИНЖЕНЕРИЯ – направление науки и техники, развивающее применение инженерных принципов в биологии и медицине
•ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
•БЕЛКОВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
•КЛЕТОЧНАЯ (ОРГАННАЯ, ТКАНЕВАЯ) ИНЖЕНЕРИЯ
ЧТО ПРИВЕЛО К ПОЯВЛЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ
ГОД |
АВТОР |
ОТКРЫТИЕ |
|
|
|
1869 |
Иоганн Мишер |
Открыл нуклеиновых кислот – нового |
|
|
органического соединения в ядре клеток |
|
|
|
1878 |
Альбрехт Коссель |
Выделил и описал пять органических |
|
|
соединений, присутствующих в нуклеиновых |
|
|
кислотах: аденин, цитозин, гуанин, тимин и |
|
|
урацил |
|
|
|
1919 |
Петр Левин |
Был определён порядок расположения частей |
|
|
нуклеотида – мономера нуклеиновых кислот, а |
|
|
также места присоединения основания и |
|
|
фосфора к сахарному кольцу |
|
|
|
1928 |
Фредерик Гриффит |
Показал существование «трансформирующего |
|
|
принципа» |
|
|
|
1937 |
Уильям Астбери |
Получил первые результаты |
|
|
рентгеноструктурного анализа ДНК, показал что |
|
|
эта структура является регулярной. |
|
|
|
ЧТО ПРИВЕЛО К ПОЯВЛЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ
ГОД |
АВТОР |
ОТКРЫТИЕ |
|
|
|
1943 |
Освальд Эвери, Колин |
Доказали, что веществом, вызывающим |
|
Маклеод, Маклин |
трансформацию бактерий, является ДНК. Это |
|
Маккарти |
явилось первым материальным |
|
|
доказательством роли ДНК в наследственности. |
|
|
|
1950 |
Эрвин Чаргафф |
Определил количественное отношение |
|
|
азотистых оснований, входящих в состав |
|
|
нуклеиновых кислот |
|
|
|
1952 |
Альфред Херши, Марта |
Доказали, что генетическая информация |
|
Чейз |
находится в ДНК |
|
|
|
1953 |
Джеймс Уотсон, Френсис |
Предложили двух спиральную модель ДНК |
|
Крик |
|
|
|
|
1957 |
Френсис Крик |
Сформулировал центральную догму |
|
|
молекулярной биологии |
|
|
|
ЧТО ПРИВЕЛО К ПОЯВЛЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ
ГОД |
АВТОР |
ОТКРЫТИЕ |
|
|
|
1958 |
Мэтью Мезельсон, |
Показали, что репликация ДНК имеет |
|
Франклин Сталь |
полуконсервативный характер |
|
|
|
1961 |
Френсис Крик |
Предположил свойства генетического кода |
|
|
|
1966 |
Маршал Ниребнерг |
Расшифровали генетический код (все кодоны |
|
|
РНК для всех двадцати природных |
|
|
аминокислот) |
|
|
|
РЕКОМБИНАНТНЫЕ ДНК
ЧТО ТАКОЕ ПЛАЗМИДА?
ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПЛАЗМИДНОГО ВЕКТОРА
Функциональные части плазмиды |
Описание |
|
|
Точка начала репликации (Origin of |
Последовательность ДНК, благодаря которой |
Replication, ORI) |
инициируется процесс репликации плазмиды, |
|
используя ферменты репликативной машины |
|
клетки-хозяина |
|
|
Ген устойчивости к антибиотику |
Необходим для селекции бактерий, содержащих |
(Antibiotic Resistance Gene) |
такую плазмиду |
|
|
Сайт для множественного |
Короткий фрагмент ДНК, содержащий несколько |
клонирования (Multiple Cloning |
уникальных сайтов рестрикции для облегчения |
Site, MCS) |
клонирования в плазмидный вектор. В |
|
экспрессионных векторах располагается ниже |
|
промотора. |
|
|
Вставка (Insert) |
Ген, промотор или иной фрагмент ДНК, |
|
клонируемый через сайт для множественного |
|
клонирования |
|
|
Промотор (Promoter) |
Фрагмент ДНК, запускающий процесс |
|
транскрипции нижележащего гена |
|
|
ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПЛАЗМИДНОГО ВЕКТОРА
Функциональные части плазмиды |
Описание |
|
|
Селективный маркер (Selectable Marker) |
Может быть геном устойчивости к |
|
антибиотику, а также любым другим |
|
геном, кодирующим специфический |
|
маркер (например, β-галактозидаза в |
|
бело-голубой селекции: превращает X-gal |
|
в синий продукт) |
|
|
Сайты посадки праймеров (Primer Bilding |
Последовательность в структуре |
Site) |
плазмидного вектора, комплементарные |
|
одноцепочечным фрагментам ДНК |
|
(праймерам), используемым для ПЦР |
|
реакции. Необходимы для |
|
амплификации клонированного в |
|
плазмиду продукта. |
|
|
ПЛАЗМИДНЫЙ ВЕКТОР pUC19