Использование мутагенеза для селекции штаммов.
В качестве мутагенных воздействий применяются УФ, рентгеновское и гамма-излучения, определенные химические вещества и др.
Недостатки: трудоемкость, отсутствие сведений о характере изменений, поскольку экспериментатор ведет отбор по конечному результату.
Отбор ауксотрофных мутантов и мутантов, устойчивых к антибиотикам как способ получения продуцентов биологически активных веществ.
Уровень экспрессии структурных генов может быть изменен в результате мутаций. Целенаправленная селекция перспективных мутантов –основная задача биотехнологии,т.к дефекты в регуляции обмена вещест обеспечивают синтез целевых продуктов метаболизма.Мутации по участкам цистрона могут провести к изменениям в конформации белка, которые делают молекулу энзима нечувствительной к концентрации конечного продукта.Это обеспечивает возможность образовывания в клетке избыточного количества целевого продукта. Мутации в гене-регуляторе проводят таким образом,чтобы его продукт белок-репрессор утрачивал способность связываться с индуктором или оператором.Мутантные организмы у которых изменены нуклеотидные последовательности в зоне гена-оператора не могут связывать нормальноый репрессор и также обретают способность к конститутивной экспрессии структурных генов.Мутанты с ограниченной способностью к образовыванию конечных продуктов называются ауксотрофными.Благодаря отсутствию ингибитора-конечного продукта использование субстрата и рост м/о продолжаются лишь при условии добавления в среду в литмитирующих количествах вещества-продукта блокированной реакции.Для отбора ауксотрофных мутантов и регуляции обмена веществ испол. След методы селекции:
|
|
|
1.получение мутантов,устойчивых к структурным аналогам целевого продукта
2.выделене ревентрантов из ауксотрофных мутантов.Уних восстановлена способность к синтезу конечного продукта
Генетическая инженерия и технология рекомбинантных ДНК. Основные открытия, обосновавшие теоретически технологический подход к наследственной информации
Генетическая инженерия– технология получения новых комбинаций генетического материала путем проводимых in vitro манипуляций с молекулами нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) и переноса созданных конструкций генов в реципиентный организм.
По Э.С. Пирузян генетическая инженерия- система экспериментальных приемов, позволяющих конструировать лабораторным путем (в пробирке) искусственные генетические структуры в виде так называемых рекомбинантных или гибридных молекул ДНК.
Генетическая инженерия возникла на стыке многих биологических дисциплин: молекулярной генетики, энзимологии, биохимии нуклеиновых кислот и др.
|
|
|
Первая рекомбинантная ДНК получена в 1972 г. (П. Бергом с сотр.) и была составлена из фрагмента ДНК обезьяньего вируса ОВ40 и бактериофага X dvgal с галактозным опероном Е. coli.
Формально 1972 г. следует считать датой рождения генетической инженерии.
Цель генетической инженериизаключается в конструировании таких рекомбинантных молекул ДНК, которые при внедрении в генетический аппарат придавали бы организму свойства, полезные для человека.
Например, получение «биологических реакторов» - микроорганизмов, растений и животных, продуцирующих фармакологически значимые для человека вещества, создание сортов растений и пород животных с определёнными ценными для человека признаками
Возможность конструировать новые гибридные молекулы ДНК in vitro возникла благодаря сделанным в середине XX в. открытиям:
1) установление комплементарной структуры ДНК,
2) механизма ее репликации и репарации,
3) расшифровка генетического кода,
4) установление механизма переноса генетической информации в клетке,
5) механизмов работы и регуляция генов и др.
Молекула рекомбинантной ДНКпредставляет собой соединенные вне живой клетки два компонента:
|
|
|
1) вектор, обеспечивающий механизм репликации и экспрессии,
2) фрагмент клонируемой(«чужеродной») ДНК, содержащий интересующие исследователя генетические элементы.
Технология рекомбинантных ДНК– совокупность экспериментальных процедур, позволяющих осуществлять перенос генетического материала из одного организма в другой.
Технология рекомбинантных ДНК использует следующие методы:
1) специфическое расщепление ДНК ферментами- рестрицирующими нуклеазами, для выделения и манипуляции с отдельными генами;
2) секвенирование (определение последовательности) всех нуклеотидов в очищенном фрагменте ДНК, что позволяет определить границы гена и кодируемую им аминокислотную последовательность;
3) конструирование рекомбинантной ДНК;
4) гибридизация нуклеиновых кислот, позволяющая выявлять специфические последовательности РНК или ДНК с большей точностью и чувствительностью, основанную на их способности связывать комплементарные последовательности нуклеиновых кислот;
5) клонирование ДНК: амплификация in vitro с помощью цепной полимеразной реакции или введение фрагмента ДНК в бактериальную клетку, которая после такой трансформации воспроизводит этот фрагмент в миллионах копий;
6) введение рекомбинантной ДНКв клетки или организмы.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1176; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!