Презентация на тему "Основы генетической инженерии"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Основы генетической инженерии

  Тема №1. Предмет и задачи генетической инженерии 2016

• 
  Слайд 2

  Генетическая инженерия

  конструирование искусственным путем функционально активных генетических структур и наследственно измененных организмов. Сущность генетической инженерии состоит в целенаправленном конструировании особых гибридных молекул вне организма (как принято говорить in vitro, "в пробирке") с последующим их введением в живой организм. Цель - добиться изменения наследственного, генетического аппарата клетки. Результат- получение многочисленных микробов-мутантов, из сотен и тысяч которых учёные потом стараются отобрать наиболее подходящие для той или иной цели. Тема №1

• 
  Слайд 3

  Связь генетической инженерии с другими науками

  Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярнаяи клеточнаябиология, цитология, генетика, микробиология, вирусология, биохимия, эмбриология. 1972г., Стенфордский университет – П. Берг, С. Коэн, Х. Бойерс сотрудниками создали первую рекомбинантную ДНК, содержавшую фрагменты ДНК вируса SV40, бактериофага и E. coli. Тема №1

• 
  Слайд 4

  Основные этапы развития, задачи генетической инженерии

  І этап связан с доказательством принципиальной возможности получения рекомбинантных молекул ДНК in vitro. Эти работы касаются получения гибридов между различными плазмидами. Была доказана возможность создания рекомбинантных молекул с использованием исходных молекул ДНК из различных видов и штаммов бактерий, их жизнеспособность, стабильность и функционирование. ІІ этап связан с началом работ по получению рекомбинантных молекул ДНК между хромосомными генами прокариот и различными плазмидами, доказательством их стабильности и жизнеспособности. III этап - начало работ по включению в векторные молекулы ДНК (ДНК, используемые для переноса генов и способные встраиваться в генетический аппарат клетки-реципиента) генов эукариот, главным образом, животных. Тема №1

• 
  Слайд 5

  Основные этапы решения генно-инженерной задачи:

  Получение изолированного гена. Введение гена в вектор для переноса в организм. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм. Преобразование клеток организма. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы. Тема №1

• 
  Слайд 6

  Основные принципы, на которых базируется генно-инженерная наука

  Чаще всего генетическую инженерию отождествляют с генной инженерией , когда проводятся манипуляции на уровне ДНК. В этом случае осуществляют создание генетически измененных организмов в результате целенаправленного переноса в них чужеродных генов, кодирующих нужные человеку признаки и свойства. В более широком плане под генетической инженерией понимают и клеточную , и хромосомную , и генную инженерию , то есть генетическая инженерия включает оперирование (манипулирование) не только генами, но и более крупными частями генома. Тема №1

• 
  Слайд 7

  Современнаястратегиягенетическойинженерии

  Генетическая инженерия - конструирование in vitro функционально активных генетических структур (рекомбинантных ДНК), т.е. - создание искусственных генетических программ. Современная стратегия: Направленное, по заранее заданной программе конструирование молекулярных генетических систем вне организма с последующим введением их в живой организм. При этом рекомбинантные ДНК становятся составной частью генетического аппарата реципиентногоорганизма и сообщают ему новые уникальные генетические, биохимические, а затем и физиологические свойства. Цель прикладной генетической инженерии заключается в конструировании таких рекомбинантных молекул ДНК, которые при внедрении в генетический аппарат придавали бы организму свойства, полезные для человека. Тема №1

• 
  Слайд 8

  Общая схема генно-инженерных экспериментов

  Вне зависимости от применяемых конкретных методов, типовой генно-инженерный экспериментможно представить в виде последовательности из четырех этапов: получение фрагмента (или смеси фрагментов) ДНК путем расщепления исходной молекулы с помощью специфических ферментов эндонуклеазрестрикции (рестриктаз); конструирование in vitro рекомбинантных молекул ДНК, состоящих из фрагментов, полученных на первом этапе, и небольших автономно реплицирующихся в клетке-реципиенте структур (плазмид, фагов, вирусов), носящих название векторов; введение рекомбинантных молекул ДНК в клетку-реципиент; отбор клонов, несущих нужную рекомбинантную молекулу. Тема №1

• 
  Слайд 9

  Меры предосторожности при проведении генно-инженерных работ

  Под биобезопасностьюпонимается защищенность человека, общества, цивилизации и окружающей среды от вредного воздействия, опасного для жизни и здоровья людей токсичных и аллергенных биологических веществ и соединений , содержащихся в природных или генно-инженерно-модифицированных биологических объектах и полученных из них продуктов. В лабораториях, занимающихся генной инженерией , необходимо соблюдение строгих мер, предотвращающих получение опасных результатов. Такие меры сейчас разработаны учеными разных стран и должны обязательно соблюдаться. Тема №1

• 
  Слайд 10
  

  Тема №1

• 
  Слайд 11

  Азотистые основания

  Тема №1

• 
  Слайд 12

  Строение ДНК

  Тема №1

• 
  Слайд 13
  

  Первооткрыватели структуры ДНК: Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик смотрят на созданную ими модель молекулы ДНК. (1953 г.) Тема №1

• 
  Слайд 14

  Правила Чаргаффа

  ΣА = ΣТ или ΣА / ΣТ = 1 ΣГ = ΣЦ или ΣГ / ΣЦ = 1 Σ(А + Г) = Σ(Т + Ц) или Σ(А + Г) / Σ(Т + Ц) = 1 Количество комплементарных оснований А + Т и Г + Ц у разных видов живых организмов различно. Отношение Σ(Г + Ц) / Σ(А + Т) является важнейшей характеристикой ДНК, как показатель специфичности её нуклеотидного состава. Коэффициент специфичности у ДНК варьирует от 0,45 до 2,57 у микроорганизмов, от 0,58 до 0,94 у высших растений и от 0,54 до 0,81 у животных. Тема №1

• 
  Слайд 15

  Транскрипция

  Информационная РНК по принципу комплементарности снимает информацию с ДНК. ДНК Т – Г – Г – Т – А – Т А – Ц – Ц – А – Т –А и-РНК У – Г – Г – У – А – У Тема №1

• 
  Слайд 16

  Трансляция

  Следующий этап расшифровки кода происходит в рибосомах, где осуществляется синтез полипептидной цепи белков по матрице и-РНК - трансляция. В этом процессе участвуют т-РНК, функция которых состоит в том, чтобы доставить аминокислоты к рибосомам и найти им своё место в полипептидной цепи, предусмотренное кодом. Тема №1