Глик, Пастернак - Молекулярная биотехнология - 2002 (947307), страница 99
Текст из файла (страница 99)
были проведены эксперименть>, н которых А. ехсе«>1>1сих трансформировали плазмидным вектором с широким кругом хозяев, который нес гены белковых токсинов Вас<Во< зрЬаепст (бактерии„аналогичной В. 1Ь<<«1лсзеиз(х). Гены находились под контролем промо>ора 1ас), одно>о из вариангон гас-промотора. Полученный трансформант синтезировал белковые токсины мол. массой 5! и 42 кДа и был практически столь же токсичен для личинок комаров Апорйе1е< и Сий.х, как природные высокотоксичные штаммы В. х>Ьае>ге<<к Однако в отличие от В. <рйае«1- сиз в случае с А. ехсеп>псих не возникало проблем, связанных с распылением над водоемами.
Кроме того, культивирование А. ехселг>зсиг обхолится горазло лешевле, поскольку этот микроорганизм расчет па более простой среде, чем В. зрйаепгт и В. 1Ь<исля(епз1<ь Для него характерна низкая прозеиназная активность, так что токсин не подвергается немедленной цеградации. А. ехсепитсиз хорошо адаптирована к таким условиям, как относительно высокая интенсивность У<!>-света. Однако, прежде чем прил<снять рскомбинантные бактерии А. ехселг«1си< для контроля популя><ий комаров н прироцных условиях, необхолимо убелиться, что встроенные гены токсинов пе содержат последовательностей, детерминирующих устойчивость к антибиотикам. Инсектипилы, пролуцируем ые В.
1Ьиг(прелл(лх при их нанесении на листья и стебли не действуют на насекомых, повреждаю>цих корни растений. Чтобы обойти зту труцность, можно внести ген токсина В. 1Ьи>зля(ел<с< в штамм одной> из видов бактерий, которые обитают н слое почвы, цепосредсп>енно прилегающем к корням (н ризосфере). Такие рекомбинантные бактерии, внесенные в почву, будут секретировать инсект ицидный токсин прямо н ризосферу и защиц<ать корни от насекомых все то время. в течение кслорого они остаются в почве. Это устршиет необходимость многократной обработки растений биологическими или химическил>и инсектипилами. Ген токсина В. 1Ь<а(ия(етс< ацЬлр.
1сиг<гаЬ( был встроен н хромосомную ДНК штамма Рхеис(о>ло»аз Г1иогехсет, который образует колонии на корнях кукурузы, следующим образом (рис. 15.б). !. Транспозон Тп5 встроили н плазмиду и генетически модифицировали его левую и правую фланкирующие последовательности н удалили ген транспозазы. Такой модифицированный транспозон не может нырезаться из плазмиды даже с помощью экзогенной транс»озазы. 2. Ген токсина В.
1Ь<<«1пя1етб< нцЬар. Ьи>згаИ встроили н серелину модифицированного транспозоца Тп5 так, чтобы он находился пол контролем конститутинного промотора. 3. Тра»спозоп Тп5 дикого типа встроили н хромосомнук> ДН К штамма Р.гааге<се»ся обитающего на корнях. 4. Плазмиду, несущую модифицированный транспозоп Тп5 со вот!юенпым геном токсина, ввели н бактерию, н хромосомную ДНК которой был встроен транспозоп Тп5 дико< о типа.
! мазы яда тп5 Генетическая люявфллхацвя Хромосомная ДНК Модифицированный ! ~Д тп5 Гов .ю ксива Хромосомная Дн К 1п5 ! вн токсина Х Гвн токсина 5. Осуществили гомологичную рекомбинацию с помогцью двойного кроссинговера между нс способным к транспозицни Тп5-элементом, несущим ген токсина, и «плазмидным» транспозоном Тп5 ликого типа, интегрированным в хромосому. В результате интеграции измененный транснозон Тп5 с геном токсина оказался встроенным в хромосомную ДНК, а транспозон Тп 5 дикого типа был элиминирован.
условиях или после их переноса в окружаюгцую среду. Кроме того, вероятность передачи такого гена другим микроор~анизмам в окружающей среде очень мала. Как показали предварительные исследования, рекомбинан.гный штамм Р. Диогетсепз токсичен для личинок бражника. Теперь планируется проверить способность этого рекомбинаптпого микроорганизма минимизировать повреждения корней насекомыми-вредителями в оранжереях и в нолевых условиях. Гены токсинов В. г!аппяаепз!з вводили в хромосомную ДНК самых разных микроорганизмов. Так, гены сгуИ Гс) были введены в ДНК Р.
Яяогезсепз, которые за!цищают растения са- В таком виде ген токсина врял ли утратится при крупномасштабном выращивании рекомбинантных микроорганизмов в лабораторных Рвс. 15.б. Получение рекомбинюпного цпаыма Р. Яюгеаеепа в хромосомную ДНК которого встроен ген токсина В. г!лиг!пфвпяа Ген встраявакп и не способныи к вырезанию траиспозон Тп5, локализованный и нлазмице. Гакую конструкцшо вводят в штамм Р.Яиргегсеаь соцсржац!ий в своей хромосомной ДНК транспозон Тп5 лико!о типа. В результате гомологичной рекомбинации не способный к вырезанию транспозон Тп5, несущий ген токсина В. Гйиппятептй, оказывается встроенным в хромосому Р. Яиогвзсепз.
Мвкробные инсекгициды 341 | !'оыояогв щая рвкоибивацяя Хромосомная ДНК 342 ГЛАВА 15 харного тростника от ЕЫапа уасгйаппа. Трансформация этим генов! бактерии С!ау>Г>а«ге«ху91 хибар. суар!Гоп«>К обычно об>егаюи!ей в ксилеме бермулской травы. привалит к тому, гго рекомбинантпь>е бактерии нриобретшот способность защищать растения кукурузы от мотылька кукурузного ! Оугг!пга пиЬ>уа161).
!зккуловирусы как инструмент биокоитроля Механизм дейсп>воя >аблича 15.Х Некоторые насекомые-вредители, лли контроля численности которых прнменякл бакуаовнрусы Тривиальное иааваиив Навваои>ы- врвлитвль Мгоатрпоо хогаугг Нилилыаих сосновый рыжий Непарный и>влхО!Лил Совка хло!!ковал 1.у!оио>по <Й>раг Ш прокол псих ив ыв лврввьв Хлопок, сорго Лжвтсу ив тиссолис->пал Иг!«а1>ца ьр.
! «Лу>о рьго>1о>ио>им Мвлввл>ша Сугяо ротор«во !Ъювожорха лбло! >иах Гре>>кий орел, яблоня Калуг>а Кокосовый орех Савка ии Жуь-и>еорог т«>гй 1йаа Г>ругав «йово«ого! Бакуловирусы — налочкообразные вирусы с двухцецочечным Днк-ге>юмом, инфицирующие разнообразных беспозвоночных. Различные подгруппы этого семейства нато«ею!ы для таких отрядов насекомых, как че>нуекрылые, нерецончатокрылые, двукрылые, сетчаш>крылые, ручейники, жесткокрьпые и равнокрьшые. Некоторые из них играют важную роль в контроле численности определенных цасеколлых-вредителей в природных условиях.
Ьакуловирусы иснолыовали в Северной Америке, начиная с ! 930-х гг., до появления химических пестицидов в 1960-х и., лля борьбы с вредителями лесов, в том числе с нилильщиком еловым Г>уеайрг>ап уе«!!Ге«), и продолжают применять, хотя и в меньшем масш>х>бе, лля контршш популяций непарного шелкоиряла ГЦуп!ап1па гуыраг! (табл.
15.3!. Внрион бакуловируса имеет цилиндрический нуклеокацсид, в котором заключена его ДНК. Попав в ялро ин!!>ицированной клетки, бакуло- вирусные частицы объединяются, образуя компактную структуру, заключе!и!ук> в кристаллический белковый матрикс. Он состоит в основном из белка нолиэдрина. После гибели инфицированных насекомых в среду выходят миллионы полиэдрнновых частиц. Попадая в кише шик других насекомых, они подвергаются действию щелоч> !ой среды, магри ко раста!>ряется и высвобождаются инфекционные вирусные частицы.
Они проникают в клетки кише шика насекомых, >срез цьпоцлазму ноп*щшот в ядро, где после удаления нуклеокацсида происходит репликация вируса и образование новых вирусных частиц. Некоторые нз них понадшот в кровоток насекомого, отшнуровываясь от нлазматической мембраны инфицирова>шых клеток, а затем н в другие ори>ны. Обы шо насекомое погибает но прошествии !О раундов рецликации вируса, т. е. примерно через 5 — 6 сут после инфек>ши, цри этом ло 25% сухой массы насекомого приходится на >и>лю нолиэлрина. Одно из преимушеств бакуловирусов как инструмента биоконтроля численности !исекомых состоит в избирательности их действия. С одной стороны, это означает, что данныи бакуловирус может использоваться лля ко!«гроля числешюсти только онрелеленных насекомых-врелителей.
Но с другой, благодаря тому >то бакуловирусы эволюционировали в течение многих тысяч лет совместно со свои ми насекомымн-хозяевами, они нау >илией нреодсьлег>ат! их защитные меланизмы, а потому устойчивость к этим вирусам развивается крайне редко — гораздо реже, чем к В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
