Слайд 2
Генная инженерия – это отрасль молекулярной биологии и
генетики, целью которой является получение с помощью лабораторных приемов
организмов с новыми, не встречающимися в природе, комбинациями генов.
В основе генной инженерии лежит возможность целенаправленного манипулирования с фрагментами нуклеиновых кислот.
Эти эксперименты стали возможными благодаря:
• установлению универсальности генетического кода;
• успехам генетической энзимологии, которая предоставила набор ферментов, позволяющих получать в изолированном виде отдельные гены или фрагменты нуклеиновой кислоты, осуществлять in vitro синтез фрагментов нуклеиновых кислот и объединять их информации.
Слайд 3
В 1865 году монах августинского ордена Грегор Мендель(1822-1884)
представляет на суд публики свои законы наследственности, которые он
вывел, наблюдая за горохом. Он исходил из того, что невидимые, внутренние “единицы информации” или “факторы” передаются по наследству от одного поколения к другому. В конце шестидесятых годов последнего столетия швейцарский биолог Фридрих Мишер выделяет из пропитанных гноем перевязочных бинтов вещество, которое он называет “нуклеин” (нынешняя субстанция наследственности – дезоксирибонуклеиновая
кислота или ДНК)
Слайд 4
В 1902/1903 гг. Уолтер Станборо Саттон отваживается выдвинуть
тезис о том, что “факторы” Менделя локализованы в хромосомах
Наконец,
в 1909 году датчанин Вильгельм Йоханнсен называет “факторы” Менделя “генами”.
В 1938 г. Г. Шпеманн использует ядра клеток зародыша саламандры для клонирования идентичных близнецов.
1945 - 1950 гг. - выращиваются первые клеточные культуры животных.
Слайд 5
В 1951 году Розалинд Франклин делает четкие рентгено-кристаллические
снимки дезоксирибонуклеиновой кислоты.
Это позволяет Джеймсу Уотсону и Фрэнсису
Крику опубликовать в 1953 году в журнале “Nature” двойную спираль структуры ДНК. Кроме того, выращиваются первые клеточные культуры человека.
Слайд 6
1953 г. - Р. Бриггс и Т.
Кинг сообщили об успешной разработке метода «нуклеотрансфера» - переноса
ядра клетки в гигантские икринки африканской шпорцевой лягушки «ксенопус».
В 50-е годы ХХ века выращены первые клеточные культуры человека; проводится искусственное оплодотворение домашнего скота с помощью замороженной спермы; обнаружены плазмиды бактерий.
1-хромосомная ДНК
2-плазмиды
Слайд 7
1958 г. - Джошуа Ледерберг – Нобелевская премия
«За открытия, касающиеся генетической рекомбинации и организации генетического материала
у бактерий».
Рекомбинация позволяет хромосомам обмениваться генетической информацией, в результате этого образуются новые комбинации генов, что увеличивает эффективность естественного отбора и важно для быстрой эволюции новых белков. Генетическая рекомбинация также играет роль в репарации, особенно в ответе клетки на разрыв обеих цепей ДНК.
Слайд 8
1970 г. – Г. Смит и В. Арбер
выделили рестриктазу.
1972 г. - П. Берг получил in
vitro рекомбинантную ДНК, состоящую из фрагментов ДНК вируса обезьян sv-40, ДНК бактерии E. coli и ДНК фага λ.
Слайд 9
1973 год - Л. Шетлз из Колумбийского
университета Нью-Йорка заявил, что он готов произвести на свет
первого «бэби из пробирки», после чего последовали запреты Ватикана и пресвитерианской церкви США.
1975 год - Ф. Сэнгер предложил первый прямой метод определения последовательности ДНК.
1975 год - Э. Саузерн и Р. Дейвисом разработали метод, который позволяет идентифицировать конкретные гены и другие рестрикционные фрагменты ДНК после их электрофоретического разделения.
1977 год - Дж. Коллинзом и Б. Холманом разработан метод клонирования ДНК с использованием космид.
1977 год - А. Максамом и У. Гилбертом разработан метод секвенирования ДНК.
Слайд 10
1978 г. - создан генно-инженерный инсулин, который практически
полностью идентичен естественному белку. Это открытие позволило спасти миллионы
жизней больных диабетом.
1978 г. - синтезирован генно-инженерный гормон роста человека.
1978 г. - рождение в Англии Луизы Браун, первого ребенка «из пробирки».
Слайд 11
1979 г. - завершена публикация серии статей о
работах профессора Оксфордского университета Дж. Гердона, в ходе которых
было клонировано более 50 лягушек. Из их икринок удалялись ядра, после чего в оставшийся «цитоплазматический мешок» пересаживалось ядро соматической клетки. Впервые в науке на место ядра яйцеклетки с гаплоидным набором хромосом было внесено диплоидное ядро соматической клетки.
Слайд 12
1981 г. – К. Илмензе и П. Хоппе
получили серых мышей, перенеся ядра клеток серого зародыша в
цитоплазму яйцеклетки, полученной от черной самки, после чего эмбрионы были перенесены в белых самок, которые и выносили потомство.
Слайд 13
4 января 1985 года в одной из клиник
Лондона родилась девочка у миссис Коттон - первой суррогатной
матери («бэби Коттон», как назвали девочку, была зачата не из яйцеклетки миссис Коттон). Был вынесен парламентский запрет на эксперименты с человеческими эмбрионами старше 14 дней.
Слайд 14
1986 г. - создана генно-инженерная вакцина против гепатита
В и генно-инженерный интерферон против различных вирусных заболеваний и
злокачественных новообразований.
1987 г. - первые полевые испытания генетически модифицированных сельскохозяйственных растений (томат, устойчивый к вирусным заболеваниям).
Слайд 15
1990 г. - начало международного проекта по созданию
генетической карты человека (Human Genom Project). Цель проекта заключалась
в выяснении последовательности нуклеотидов во всех молекулах ДНК клеток человека. Одновременно должна быть установлена локализация всех генов, что помогло бы выяснить причину многих наследственных заболеваний и этим открыть пути к их лечению.
Слайд 16
Для того чтобы последовательно приближаться к решению проблемы
картирования генов человека, было сформулировано пять основных задач:
1)
завершить составление детальной генетической карты, на которой были бы помечены гены, отстоящие друг от друга на расстоянии, не превышающем в среднем 2 млн. оснований (1 млн. оснований принято называть мегабазой);
2) составить физические карты каждой хромосомы (разрешение 0.1 Мб);
3) получить карту всего генома в виде охарактеризованных клонов (5 тыс. оснований в клоне или 5 Кб);
4) завершить к 2004 году полное секвенирование ДНК;
5) нанести на полностью завершенную секвенсовую карту все гены человека (к 2005 году).
Ожидалось, что, когда все цели будут постигнуты, исследователи определят все функции генов и разработают методы биологического и медицинского применения полученных данных.
Слайд 17
1990 г. - проведена успешная генная терапия, спасшая
жизнь четырехлетней девочке, с нарушением иммунитета.
1993 г. -
генетически измененные продукты допущены на прилавки магазинов мира.
1993 г. - К. Мюллис за разработку метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) удостоен звания лауреата Нобелевской премии.
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) позволяет в неограниченном количестве „размножать“ нуклеиновые кислоты, произвёл настоящую революцию в биологии. Суть метода проста: спираль ДНК разделяют нагреванием, а затем на каждой цепи с помощью специального фермента собирают цепочку, комплементарную исходной. В результате из одной двуцепочечной ДНК получается две. Из двух — четыре и т. д. Процесс можно повторять до бесконечности!
Слайд 18
1997 г. - Я. Уилмут и К. Кэмпбелл
в институте Рослин Эдинбурга из эмбриона клонируют животное -
шотландская «овечка Долли».
1997 г. - журнал «Сайенс» сообщает о рождении шести овец, полученных по рослинскому методу. Три из них, в том числе и овечка Долли, несли человеческий ген "фактора IX", или кровоостанавливающего белка, который необходим людям, страдающим гемофилией, то есть несвертываемостью крови.
Слайд 19
В 1998 году, американский исследователь Крейг Вентер запустил
аналогичное исследование проекта «Геном человека», финансированное частным капиталом. Он
использовал более рискованную разновидность метода фрагментации генома, которую использовали ранее для секвенирования бактериальных геномов.
В 1998 г. - успешно выращиваются эмбриональные стволовые клетки; создана полная генетическая карта животного (секвенирование генома «Круглого червя»).
2001 г. - создана первая полная генетическая карта сельскохозяйственного растения (риса).
Слайд 20
2002 г. – почти полностью расшифрован геном человека.
Главная стратегическая задача будущего ( после полного анализа генома
человека) была сформулирована следующим образом: изучить однонуклеотидные вариации ДНК в разных органах и клетках отдельных индивидуумов и выявить различия между индивидуумами.
Анализ таких вариаций даст возможность не только подойти к созданию индивидуальных генных паспортов людей, что в частности даст возможность лечить болезни, но и определить различия между популяциями. А также выявлять географические районы повышенного риска, что поможет давать рекомендации о необходимости очистке территории от загрязнения и выявить производства, на которых есть большая опасность поражение геномов работающего персонала.
Слайд 21
2006г. - Эндрю Файер, Крейг Мелло – Нобелевская
премия «За открытие РНК-интерференции — эффекта гашения активности определенных
генов».
Слайд 22
4 сентября 2007 года Крейг Вентер и команда
его института J. Craig Venter Institute (JCVI) объявили о
расшифровке генома человека.
Слайд 23
2009г. - Элизабет Блэкбёрн, Кэрол Грейдер, Джек Шостак
– Нобелевская премия «За открытие механизмов защиты хромосом теломерами
и фермента теломеразы».
Слайд 24
В 2010 г. К. Вентер заявил о создании
им первой в мире искусственной клетки.
Новый геном и
искусственная клетка получили название
Mycoplasma mycoides JCVI - syn1.0.
