Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Трансгенез. Растения

Содержание

СловарьЭкспрессия гена – появление в клетках организма-реципиента биологически активного генного продуктаКассета экспрессии – фрагмент ДНК, содержащий все необходимые элементы (промотор, терминатор) для экспрессии внедренного в него гена
ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ ТРАНСГЕНЕЗ. РАСТЕНИЯ Лекция 6 СловарьЭкспрессия гена – появление в клетках организма-реципиента биологически активного генного продуктаКассета экспрессии Причины внедрения в практику генетической инженерии растений ТЕХНИКА ТРАНСГЕНЕЗАТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6 Этапы получения трансгенных растений (до принятия решения об интродукции) ЭТАП 1. ПОЛУЧЕНИЕ И АМПЛИФИКАЦИЯ rДНК (кассета экспрессии+вектор) ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6 Кассета экспрессииПромотор + целевой ген (трансген) + терминатор Промоторы для кассеты экспрессии.КлассификацияКОНСТИТУТИВНЫЕСПЕЦИФИЧНЫЕОбеспечивают экспрессию на протяжении всего срока жизни трансгенного организмаОбеспечивают Векторы для переноса и интеграции кассеты экспрессии. Основа Агробактериальная трансформация. Ti- и Ri-плазмидыЭТАП 1. http://commons.wikimedia.org1980 г. М. Ван Монтегю и Д. Шелл открыли явление агробактеральной трансформацииМарк Ti-плазмиды  tumor-inducing, опухолеобразующие поражают наземную часть растенийнайдены в Agrobacterium tumefaciens – Ri-плазмиды  root-inducing, вызывают образование «бородатого» корня, поражают ризосферунайдены в Agrobacterium rhizogenes Механизм действия агробактерийПри повреждении клетки растения в почву попадают продукты обмена веществ Механизм действия агробактерийВ геноме растения Т-ДНК запускает синтез ферментов, необходимых для синтеза Ti-плазмиды. Структура.Размер от 200 т.п.н. до 800 т.п.нОсновные элементы:Оri-областьVir-областьОбласть Т-ДНКАуксины (индол-3-уксусная к-та)- Ti-плазмиды. Механизм действия Ti-плазмиды. Вырезание Т-ДНК. Перенос Т-ДНК в растительный геномhttp://www.nature.comТ-ДНК встраиваются в разные, по-видимому случайные, точки хромосом, Модификация Ti-плазмид для трансгенеза.  Неонкогенная Ti-плазмидаудаляется область Т-ДНКдобавляется сайт инициации репликации Векторы для генетической трансформации растительных геномов. Бинарные векторы.БИНАРНЫЕСодержат 2 сайта оri (для Векторы для генетической трансформации растительных геномов. КоинтегративныеКОИНТЕГРАТИВНЫЕСодержат ori Е. coli, Т-ДНК, фрагмент Векторы для генетической трансформации растительных геномов. Коинтегративныеhttp://www.sciencedirect.com Использование агробактерий в трансгенезе растенийнедостаток системы агробактерий – это неспособ­ность трансформировать злаковые опосредованный ДНК перенос генов. DMGT- векторы  ЭТАП 1. DMGT-векторы (DNA-mediated gene transfer) DMGT-векторы (DNA-mediated gene transfer) Вектор pBin 19 (11777 п.н.) M13 R primer: AGG AAA CAG CTA ЭТАП 2. ВЫБОР И ПОДГОТОВКА РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК-РЕЦИПИЕНТОВ ДЛЯ ТРАНСГЕНЕЗА ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6 Словарь Тотипотентность – свойство клеток реализовать генетическую информацию ядра, обеспечивающую их дифференцировку, При трансформации растений трансген может быть внесен:в целые растенийв клетки каллусной либо ЭТАП 3. ВСТРАИВАНИЕ ТРАНСГЕНА В ГЕНОМ РАСТЕНИЯ (В КЛЕТКУ-РЕЦИПИЕНТ) ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6 Способы внесения трансгена в клетки растенийПрямые методыОпосредованные методыЭлектропорацияМикроинъекцияБиобалистикаСо-культивировниеИнокуляцияПри помощи векторов: Ti-плазмидыRi-плазмидыВирусы ЭЛЕКТРОПОРАЦИЯ - клеточные мембраны, становиться проницаемой для экзогенных молекул ДНК под действием БИОБАЛИСТИКА  Общий вид и схема установки для биобаллистической доставки via AgrobacteriumПеренос трансгенов в растенияЦелое растениеИнфильтрацияКультивируемые in vitroклетки, компетентные к регенерацииИнфильтрациямикроинъекциясо-культивированиеПрямой перенос ЭТАП 4. ОТБОР ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ КЛЕТОК, РАСТЕНИЙТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6 Ti-плазмиды. Механизм действия Alternative selection system based on the phosphomannose isomerase gene Протокол трансформации пшеницы: сочетание селекции на фосфинотрицине (РРТ) с визуальной селекцией по Внедрение в практикуТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6 Предмет биотехнологии растенийГенетическая трансформация растений – позволяет создавать растения:   а) контроль      трансгенноеУстойчивость трансгенного табака с геном bt контроль
Слайды презентации

Слайд 2 Словарь
Экспрессия гена – появление в клетках организма-реципиента биологически

СловарьЭкспрессия гена – появление в клетках организма-реципиента биологически активного генного продуктаКассета

активного генного продукта

Кассета экспрессии – фрагмент ДНК, содержащий все

необходимые элементы (промотор, терминатор) для экспрессии внедренного в него гена

Слайд 3 Причины внедрения в практику генетической инженерии
растений

Причины внедрения в практику генетической инженерии растений

Слайд 4 ТЕХНИКА ТРАНСГЕНЕЗА
ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

ТЕХНИКА ТРАНСГЕНЕЗАТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

Слайд 5 Этапы получения трансгенных растений
(до принятия решения
об

Этапы получения трансгенных растений (до принятия решения об интродукции)

интродукции)


Слайд 6 ЭТАП 1. ПОЛУЧЕНИЕ И АМПЛИФИКАЦИЯ rДНК (кассета экспрессии+вектор)
ТРАНСГЕНЕЗ

ЭТАП 1. ПОЛУЧЕНИЕ И АМПЛИФИКАЦИЯ rДНК (кассета экспрессии+вектор) ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

РАСТЕНИЯ. Лекция 6


Слайд 7 Кассета экспрессии
Промотор + целевой ген (трансген) + терминатор

Кассета экспрессииПромотор + целевой ген (трансген) + терминатор

Слайд 8 Промоторы для кассеты экспрессии.
Классификация
КОНСТИТУТИВНЫЕ
СПЕЦИФИЧНЫЕ
Обеспечивают экспрессию на протяжении всего

Промоторы для кассеты экспрессии.КлассификацияКОНСТИТУТИВНЫЕСПЕЦИФИЧНЫЕОбеспечивают экспрессию на протяжении всего срока жизни трансгенного

срока жизни трансгенного организма
Обеспечивают избирательную активность, например, экспрессию только

в клубнях

ИНДУЦИБЕЛЬНЫЕ

Активируются под воздействием определенных факторов (хим. в-в, температуры и др.)


Слайд 9 Векторы для переноса и интеграции кассеты экспрессии. Основа

Векторы для переноса и интеграции кассеты экспрессии. Основа

Слайд 10 Агробактериальная трансформация. Ti- и Ri-плазмиды
ЭТАП 1.

Агробактериальная трансформация. Ti- и Ri-плазмидыЭТАП 1.

Слайд 11 http://commons.wikimedia.org
1980 г. М. Ван Монтегю и Д. Шелл

http://commons.wikimedia.org1980 г. М. Ван Монтегю и Д. Шелл открыли явление агробактеральной


открыли явление агробактеральной трансформации
Марк Ван Монтегю Джефф Шелл
http://www.sciencedirect.com
Agrobacterium


tumefaciens

http://www.sciencephoto.com/

Грамотрицательные аэробы, почвенные микроорганизмы, фитопатогены


Слайд 12 Ti-плазмиды tumor-inducing, опухолеобразующие поражают наземную часть растений
найдены в Agrobacterium

Ti-плазмиды tumor-inducing, опухолеобразующие поражают наземную часть растенийнайдены в Agrobacterium tumefaciens –

tumefaciens – вызывающие образование у растений корончатых галлов, поражают,

в основном, двудольные растения


Слайд 13 Ri-плазмиды root-inducing, вызывают образование «бородатого» корня, поражают ризосферу
найдены в

Ri-плазмиды root-inducing, вызывают образование «бородатого» корня, поражают ризосферунайдены в Agrobacterium rhizogenes

Agrobacterium rhizogenes способны перемещаться в клетки корней высших растений,

встраиваться в их ядерную ДНК и индуцировать избыточное разрастание корней

Слайд 14 Механизм действия агробактерий
При повреждении клетки растения в почву

Механизм действия агробактерийПри повреждении клетки растения в почву попадают продукты обмена

попадают продукты обмена веществ – ацетосирингон и гидроацетосирингон
Под

их действием в плазмидах агробактерий активируются гены vir (вирулентности), обеспечивающие вырезание Т-ДНК (от англ. transferred, переносимый) из Ti-плазмиды
В оболочке бактерии образуется разрыв, через который Т-ДНК переносится в растительную клетку
Фланкирующие последовательности встраивают Т-ДНК в геном растительной клетки

Слайд 15 Механизм действия агробактерий
В геноме растения Т-ДНК запускает синтез

Механизм действия агробактерийВ геноме растения Т-ДНК запускает синтез ферментов, необходимых для

ферментов, необходимых для синтеза растительных гормонов: ауксина и цитокининов
Гормоны

действуют на клетки растения и вызывают местное разрастание тканей
Включаются гены nos (нопалинсинтетазы), ферменты которых обеспечивают синтез в зараженных клетках опинов, которые Агробактерии используют как источник углеводов и азота

Слайд 16 Ti-плазмиды. Структура.
Размер от 200 т.п.н. до 800 т.п.н
Основные

Ti-плазмиды. Структура.Размер от 200 т.п.н. до 800 т.п.нОсновные элементы:Оri-областьVir-областьОбласть Т-ДНКАуксины (индол-3-уксусная

элементы:
Оri-область
Vir-область
Область Т-ДНК
Ауксины
(индол-3-уксусная к-та)
- формирование корней, побегов, индукция соматического

эмбриогенеза и пр.
Цитокинины
(кинетин) – » –
ингибируют образование корней
Опины
(нопалин)
- производные аргинина

Слайд 17 Ti-плазмиды. Механизм действия

Ti-плазмиды. Механизм действия

Слайд 18 Ti-плазмиды. Вырезание Т-ДНК.

Ti-плазмиды. Вырезание Т-ДНК.

Слайд 19 Перенос Т-ДНК в растительный геном
http://www.nature.com
Т-ДНК встраиваются в разные,

Перенос Т-ДНК в растительный геномhttp://www.nature.comТ-ДНК встраиваются в разные, по-видимому случайные, точки

по-видимому случайные, точки хромосом, но никогда не интегрируют с

ДНК митохондрий и хлоропластов

Слайд 20 Модификация Ti-плазмид для трансгенеза. Неонкогенная Ti-плазмида
удаляется область Т-ДНК
добавляется

Модификация Ti-плазмид для трансгенеза. Неонкогенная Ti-плазмидаудаляется область Т-ДНКдобавляется сайт инициации репликации

сайт инициации репликации (ori) плазмиды Escherichia coli
добавляются маркерные гены


Слайд 21 Векторы для генетической трансформации растительных геномов. Бинарные векторы.
БИНАРНЫЕ
Содержат

Векторы для генетической трансформации растительных геномов. Бинарные векторы.БИНАРНЫЕСодержат 2 сайта оri

2 сайта оri
(для Е. соli и для A.

tumefaciens),
Т-ДНК, трансген
Механизм действия:
1.вектор клонируют в Е. Соli
2.вектор переносят в A.tumefaciens, несущую неонкогенную Ti-плазмиду
3. трансгенез

http://www.sciencedirect.com

Бинарный вектор

Трансген

Репортер
растений

Ori E.coli

Ori A.tumef.

Репортер
бактерий


Слайд 22 Векторы для генетической трансформации растительных геномов. Коинтегративные
КОИНТЕГРАТИВНЫЕ
Содержат ori

Векторы для генетической трансформации растительных геномов. КоинтегративныеКОИНТЕГРАТИВНЫЕСодержат ori Е. coli, Т-ДНК,

Е. coli, Т-ДНК, фрагмент гомологичный Т-ДНК неонкогенной Ti-плазмиды
Механизм действия:
1.

вектор клонируют в E.coli
2. в Т-ДНК встраивают трансген и клонируют в E.coli
3. вектор переносят в A.tumefaciens с неонкогенной Ti-плазмидой
4.образуется рекомбинантная плазмида
5. трансгенез

http://www.znaytovar.ru/s/Texnologii_sozdaniya_gmrasteni.html


Слайд 23 Векторы для генетической трансформации растительных геномов. Коинтегративные
http://www.sciencedirect.com

Векторы для генетической трансформации растительных геномов. Коинтегративныеhttp://www.sciencedirect.com

Слайд 24 Использование агробактерий в трансгенезе растений
недостаток системы агробактерий –

Использование агробактерий в трансгенезе растенийнедостаток системы агробактерий – это неспособ­ность трансформировать злаковые

это неспособ­ность трансформировать злаковые


Слайд 25 опосредованный ДНК перенос генов. DMGT- векторы
ЭТАП 1.

опосредованный ДНК перенос генов. DMGT- векторы ЭТАП 1.

Слайд 26 DMGT-векторы
(DNA-mediated gene transfer)

DMGT-векторы (DNA-mediated gene transfer)

Слайд 27 DMGT-векторы
(DNA-mediated gene transfer)

DMGT-векторы (DNA-mediated gene transfer)

Слайд 28 Вектор pBin 19 (11777 п.н.)
M13 R primer:

Вектор pBin 19 (11777 п.н.) M13 R primer: AGG AAA CAG

AGG AAA CAG CTA TGA CCA T
M13F primer: TGT

AAA ACG ACG GCC AGT
LB и RB – левая и правая границы
ColE1 ori – плазмида с в геном колицина E1
OriV – участок инициации репликации E.coli

Слайд 29 ЭТАП 2. ВЫБОР И ПОДГОТОВКА РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК-РЕЦИПИЕНТОВ ДЛЯ

ЭТАП 2. ВЫБОР И ПОДГОТОВКА РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК-РЕЦИПИЕНТОВ ДЛЯ ТРАНСГЕНЕЗА ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

ТРАНСГЕНЕЗА
ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6


Слайд 30 Словарь
Тотипотентность – свойство клеток реализовать генетическую информацию

Словарь Тотипотентность – свойство клеток реализовать генетическую информацию ядра, обеспечивающую их

ядра, обеспечивающую их дифференцировку, а также развитие до целого

организма

Каллус – травматическая меристема, состоит из дедифференцированных, делящихся клеток

Суспензионная культура – культура соматических клеток, растущих в жидкой среде (глубинное культивирование)

Протопласт – содержимое растительной клетки, лишенное клеточной стенки

Меристемы – образовательные ткани, состоят из интенсивно делящихся клеток

Слайд 31 При трансформации растений трансген может быть
внесен:
в целые

При трансформации растений трансген может быть внесен:в целые растенийв клетки каллусной

растений
в клетки каллусной либо суспензионной культуры
в интактные растительные клетки

способные к вторичной регенерации
в хлоропласты
в протопласты
в зародыши

Слайд 32 ЭТАП 3. ВСТРАИВАНИЕ ТРАНСГЕНА В ГЕНОМ РАСТЕНИЯ (В

ЭТАП 3. ВСТРАИВАНИЕ ТРАНСГЕНА В ГЕНОМ РАСТЕНИЯ (В КЛЕТКУ-РЕЦИПИЕНТ) ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

КЛЕТКУ-РЕЦИПИЕНТ)
ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6


Слайд 33 Способы внесения трансгена в клетки растений
Прямые методы
Опосредованные методы
Электропорация
Микроинъекция
Биобалистика
Со-культивировние
Инокуляция
При

Способы внесения трансгена в клетки растенийПрямые методыОпосредованные методыЭлектропорацияМикроинъекцияБиобалистикаСо-культивировниеИнокуляцияПри помощи векторов: Ti-плазмидыRi-плазмидыВирусы

помощи векторов:
Ti-плазмиды
Ri-плазмиды
Вирусы


Слайд 35 ЭЛЕКТРОПОРАЦИЯ - клеточные мембраны, становиться проницаемой для экзогенных

ЭЛЕКТРОПОРАЦИЯ - клеточные мембраны, становиться проницаемой для экзогенных молекул ДНК под

молекул ДНК под действием импульсов высокого напряжения, за счет

формирования временных пор, через которые способны проходить экзогенные молекулы

http://www.kkv5.pisem.net

МИКРОИНЪЕЦИЯ - генетическую конструкцию инъецируют в клетку

БИОБАЛЛИСТИКА - на е частички вольфрама, платины или золота, диаметром от 0,1 до 3,5 мкм, напыляется векторная ДНК, содержащая трансген.
«Заряды» из пушки, пробивая мембраны, входят в цитоплазму и ядра клеток.


Слайд 36 БИОБАЛИСТИКА Общий вид и схема установки для биобаллистической

БИОБАЛИСТИКА Общий вид и схема установки для биобаллистической доставки генов

доставки генов в клетки растений. Particle Inflow Gun, (John

Finer, Philip Vain et al. 1992)

 


Слайд 37 via Agrobacterium
Перенос трансгенов в растения
Целое
растение

Инфильтрация
Культивируемые in vitro
клетки,

via AgrobacteriumПеренос трансгенов в растенияЦелое растениеИнфильтрацияКультивируемые in vitroклетки, компетентные к регенерацииИнфильтрациямикроинъекциясо-культивированиеПрямой

компетентные к
регенерации

Инфильтрация
микроинъекция
со-культивирование
Прямой перенос генов
Меристемы
стеблевых апексов

Биобаллистика
микроинъекция
со-культивирование

З а р о д ы ш и


Биобаллистика

микроинъекция
со-культивирование

П р о т о п л а с т ы


при помощи ПЭГ
электропорация
микроинъекция
при помощи липосом

Культивируемые in vitro
клетки, компетентные к
регенерации


Биобаллистика
электропорация
при помощи лазера


Слайд 39 ЭТАП 4. ОТБОР ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ КЛЕТОК, РАСТЕНИЙ
ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция

ЭТАП 4. ОТБОР ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ КЛЕТОК, РАСТЕНИЙТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

Слайд 40 Ti-плазмиды. Механизм действия

Ti-плазмиды. Механизм действия

Слайд 41 Alternative selection system based on the phosphomannose isomerase

Alternative selection system based on the phosphomannose isomerase gene

gene


Слайд 42 Протокол трансформации пшеницы: сочетание селекции на фосфинотрицине (РРТ)

Протокол трансформации пшеницы: сочетание селекции на фосфинотрицине (РРТ) с визуальной селекцией

с визуальной селекцией по экспрессии гена gfp
3.5 мес
молодые колосья
индукция

эмбриогенеза

Слайд 45 Внедрение в практику
ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

Внедрение в практикуТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

Слайд 47 Предмет биотехнологии растений
Генетическая трансформация растений – позволяет создавать

Предмет биотехнологии растенийГенетическая трансформация растений – позволяет создавать растения:  а)

растения:
а) устойчивые к биотическим и

абиотическим стрессам
б) с улучшенными технологическими и питательными свойствами
в) производящие вакцины, полимеры (пластик и каучук), топливо и смазочные материалы


Слайд 48 контроль трансгенное
Устойчивость трансгенного

контроль   трансгенноеУстойчивость трансгенного табака с геном bt к личинкам непарного шелкопряда www.meristema.info

табака с геном bt к личинкам непарного шелкопряда
www.meristema.info


Слайд 49 контроль

контроль      клон 2      клон 1

клон 2

клон 1

  • Имя файла: transgenez-rasteniya.pptx
  • Количество просмотров: 353
  • Количество скачиваний: 0