1625913253-370a6a284fd588d5bd80fe1fe3f74362 (840067), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Специфический для одной популяции элемент генома микронуклеуса можетпопасть в клетку, где макронуклеус происходит от другой популяции. ПосколькуscnRNA производятся во время мейоза, то есть до конъюгации, такая клетка не будетиметь scnРНК, комплементарных геному чужого микронуклеуса. Поэтому приобразовании нового макронуклеуса такой участок не будет помечен на элиминацию ивойдет в состав макронуклеуса. Если это большой участок ДНК, не имеющийбиологической функции либо даже вредный, клетка потратит большое количестворесурсов на воспроизводство мусорной ДНК или даже погибнет.
Такие гибриды будутсильно проигрывать. Поэтому инфузории очень склонны к образованиюнесовместимых видов-близнецов.51. Генетическая трансформация эукариот в целом и растений вчастности.Для генетической трансформации животных чаще применяется термин«трансфекция». В большинстве случаев речь идет о внедрении в клетку чужероднойДНК, которая способна в ней экспрессироваться, но в геном не встраивается и впоколении клеток не передается. Трансфекция облегчается тем фактом что, животныеклетки не одеты клеточной стенкой, а чужеродная ДНК, попав в цитоплазму, способнак экспрессии – несмотря на то, а благодаря тому, что она не находится в ядре и незапакована в хроматин как собственная геномная ДНК. Наиболее распространеныэксперименты по трансфекции в культурах тканей, в которых применяется большоеразнообразие методов.Например в суспензии, получаемой от смешивания раствораДНК и хлорида кальция с фосфатным буфером, образуется тонкий преципитат фосфатакальция, на который сорбирована ДНК.
Она добавляется к культуре клеток, растущихмонослоем, поглощается ими и доставляет ДНК в цитоплазму.ДНК можно доставлять вклетки в искусственных липосомах, сформированных катионными фосфолипидами,которые способны к слиянию с плазмолеммой – этот метод называетсялипофекцией.ДНК можно доставлять в связи с поликатионами, поглощаемымиэндоцитозом.Ряд методов основан на прободании плазмолеммы – это уже знакомая намэлектропорация, а также порация ультразвуком (сонопорация), сфокусированнымлазером.
Применимость этих методов к культурам клеток животных существеннооблегчается отсутствием клеточной стенки.Плазмидную ДНК можно доставить вживотную клетку путем искусственного слияния ее с бактериальнымипротопластами.ДНК может быть доставлена сорбированной на нанофибриллах, начастицах золота, которыми клетку «обстреливают» специальной «пушкой», намагнитных частицах, движимых электромагнитным полем.Существует совершенноудивительный способ ДНК в клетки печени - гидродинамическая доставка. Она состоитв быстрой, примерно за 10 секунд, инъекции большого объема раствора, содержащегоДНК в плазмидах, в кровь печени, после чего такая ДНК обнаруживаетсяэкспрессирующейся в клетках печени.Все эти методы объединяет то обстоятельство,что чужеродная ДНК в геном клетки как правило не интергируется – онаэкспрессируется в цитоплазме, но теряется в митозе.
Однако встройки в геном все жепроисходят с весьма низкой вероятностью. Для отбора таких встроек в клеточныхкультурах в трансгендобавляется устойчивость к токсину. Один из специальноразработанных для этой цели токсин даже назвали «генетицин», устойчивость к немуобеспечивает бактериальный ген устойчивости к неомицину.Генетическаятрансформация позвоночных с помощью ДНК-транспозонов по аналогии с дрозофилойограничивалась отсутствием в наличии доступных активных транспозонов – в геномахкак правило обнаруживаются лишь их дефектные копии.
Однако это не остановилоисследователей. Проанализировав множество таких дефектных копий,зафиксировавших разнообразные точковые мутации, у нескольких видов лососевыхрыб, ученые реконструировали первичную структуру предкового для них активноготранспозона в качестве последовательности консенсуса, и воссоздали такой транспозонискусственно, романтически назвав его Sleeping Beauty (спящая красавица).Трансформация растений с помощью агробактерийОдной из основных проблем при получении трансгенных растений был способвведения чужеродных генов в хромосомы растений, т.е.
трансформация растительныхклеток. Значительный прорыв был сделан при открытии возможности использованияприродной системы трансформации растений Тi-плазмидами почвенныхагробактерий.Ранее было известно, что некоторые виды почвенных бактерий(Agrobacteria) могут заражать двудольные растения и вызывать при этом образованиеспецифических опухолей-корончатых галлов. Опухоли состоят изнедифференцированных клеток, интенсивно делящихся и растущих в месте заражения.При культивировании in vitro клетки опухоли могут расти в отсутствие гормонов,необходимых для роста нормальных растительных клеток.
Если после заражения всеагробактерии инактивировать добавлением антибиотика, то клетки корончатых галловсохраняют способность к неконтролируемому делению. Итак, присутствиеагробактерий необходимо только для индицирования образования опухоли.Опухолевые клетки начинают синтезировать необычные для растения аминокислотыопины (производные аргинина), которые используются агробактериями в качествеисточника азота и углерода.
Таким образом, при заражении растения агробактерийпроисходит перестройка метаболизма трансформированных растительных клеток, иони начинают синтезировать соединения, необходимые только для бактерий. Тi –плазмиды представляют собой кольцевые молекулы ДНК длиной ≈ 200 т.н.п. Вбактериальных клетках они способны реплицироваться автономно.
Тi –плазмиды могутбыть разделены на четыре группы по типу синтезируемых ими опинов. Чаще всеговстречаются тi –плазмиды, кодирующие аминокислоты нопалин или октопин. Причемагробактериальная клетка может содержать только один тип плазмиды: либооктопиновую, либо нопалиновую.Генетические исследования показали, что Тiплазмиды имеют сходное строение и содержат последовательности, которые можноподелить на две группы: 1). Необходимые для метаболизма самой агробактерии (геныкатаболизма опинов, точка начала репликации плазмиды и т.д ) 2).
Необходимые длятрансформации растительной клетки. При этом следует особо отметить, что геныпервой группы имеют прокариотический тип промотора и могут функционироватьтолько в бактериальной клетке, а второй группы могут работать в растительной клетке.Ко второй группе относятся гены, ответственные за индукцию опухоли и синтезопинов.Трансформация растения в результате агробактериального зараженияпроисходит следующим образом. Было показано, что агробактерия не входит врастительную клетку, не входит в нее и Тi-плазмида, но часть Тi-плазмиды переносятсяв ядро растительной клетки и может встраиваться в растительный геном.
Этотфрагмент Тi- плазмиды был назван Т-ДНК (от англ. Transforming DNAтрансформирующая ДНК). На концах Т-ДНК находятся прямые повторы (25н.п),которые необходимы для вырезания ее из состава плазмиды и интеграции в геномрастений.
Область Т-ДНК несет семь генов: ген, кодирующий синтез одного из опинов,а также шесть генов, кодирующих признаки опухолеобразования, причем два из нихкодируют синтез ауксина, а один- синтез цитокинина. В результате экспрессии этихгенов в трансформированных клетках меняется гормональный статус, что приводит ких дифференцировке и опухолеобразованию.Процесс трансформации растенияначинается с того, что агробактерии прикрепляется к растительной клетке в областипоражения последней. При поранении растительная клетка выделяет во внешнююсреду специфическое фенольное соединение -ацетосиренгон.
Итак, методы в то илиином сочетании позволяют получить многие гены, продукты которых- белки- известныи могут быть выделены хотя бы в малом количестве. Эти гены в дальнейшем могутстать объектом генно- инженерных манипуляций, задача которых получить ихэкспрессию в новом генетическом окружении.52. Генетическая трансформация у дрозофилы.Трансформация-это перенос генов из одного организма в др.Рассмотрим дрозофилу.Вприроде трансформ у эу еще не обнаружена,но экспериментально мы переносим ДНКиз одной кл в другую.Молекулы ДНК инъекцированные в ранние эмбрионы иногдавстраиваются и почти не включаются в хромосомы эмбриона,хотя в культуре клтипичная трансформация происходит часто.Однако из такой кл трудно выраститьцелый организм и трансормированая ДНК не передается потомству.Позже в качетвевестора использовали мобильный Р-элемент у них для осущ транспоз есть концевыеповторы,именно с этими участками свяывается транспозаза и катализирует процессвстраивания-вырезания Р-эл-та.Если будет нарушен какой-либо из экзонов генатранспозазы,не будет удален один из интронов,полноценный фермент не получ.Однаконедостаток транспозазы из одного Рэлемента может быть компенсирован если е геномеесть еще один Рэлемент.В итоге готовят ДНК из 2х Рэлементов,один из которых можетсинтезировать транспозазу,но не способен встраиваться в геном,тк у него поврежден3’повтор,а во втором Рэл-те удалена значительная часть гена транспозазы,но он можетперемещаться по геному,тк имеет норм концевые повторы.В Рэл 2 явл вектором иимеет дефектный ген транспозазы встраивают дополн фрагмент ДНК,кот хотяттрансформировать в геном дрозофилы.Затем смесь 2х типов инъецируют в эмбриондрозофилы.Там ее часть встреивается в ДНК полярных клеток.53.
Количественные признаки. Формула Кастла-Райта.количественный признакquantitative character - количественный признак.Признак, кодируемый полигенно, для которого характерна количественнаянаследуемость и непрерывный спектр значений; к К.п. относятся все размерныехарактеристики, ряд признаков биопродуктивности, устойчивость к ДДТ и некоторымдр. агентам у дрозофил и т.п.Разберем суть дела на примере наследования цвета кожи. Оказалось, что цвет кожичеловека определяется четырьмя (или, по другим данным, пятью) генами,ответственными за выработку пигмента меланина . Чем больше активных генов,запускающих синтез меланина, имеется в клетке, тем темнее ее окраска.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
