Слайд 2
Генная инженерия – это совокупность методов и технологий,
в том числе технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК,
по выделению генов из организма, осуществлению манипуляций с генами и введению их в другие организмы.
Слайд 3
Генная инженерия – составная часть современной биотехнологии, теоретической
основой ее является молекулярная биология, генетика. Суть новой технологии
заключается в направленном, по заранее заданной программе конструировании молекулярных генетических систем вне организма (in vitro) с последующим внедрением созданных конструкций в живой организм. В результате достигается их включение и активность в данном организме и у его потомства.
Слайд 4
Возможности генной инженерии
Генетическая трансформация
Перенос чужеродных генов и других
материальных носителей наследственности в клетки растений, животных и микроорганизмов
Получение
генетически модифицированных, трансгенных организмов с новыми уникальными генетическими, биохимическими и физиологическими свойствами и признаками
Слайд 5
История развития генной инженерии
Генная инженерия появилась благодаря работам
многих исследователей в разных отраслях биохимии и молекулярной генетики.
На протяжении многих лет главным классом макромолекул считали белки. Существовало даже предположение, что гены имеют белковую природу. Лишь в 1944 году Эйвери, Мак Леод и Мак Карти показали, что носителем наследственной информации является ДНК. С этого времени начинается интенсивное изучение нуклеиновых кислот. Спустя десятилетие, в 1953 году Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик создали двуспиральную модель ДНК. Именно этот год принято считать годом рождения молекулярной биологии.
На рубеже 50 - 60-х годов были выяснены свойства генетического кода, а к концу 60-х годов его универсальность была подтверждена экспериментально. Шло интенсивное развитие молекулярной генетики, объектами которой стали E. coli, ее вирусы и плазмиды. Были разработаны методы выделения высокоочищенных препаратов неповрежденных молекул ДНК, плазмид и вирусов. ДНК вирусов и плазмид вводили в клетки в биологически активной форме, обеспечивая ее репликацию и экспрессию соответствующих генов.
Слайд 6
История развития генной инженерии
В 70-х годах был открыт
ряд ферментов, катализирующих реакции превращения ДНК. Особая роль в
развитии методов генной инженерии принадлежит рестриктазам и ДНК-лигазам.
Термин «генетическая инженерия» появился в научной литературе где-то около 1970 года, а генетическая инженерия как самостоятельная дисциплина возникла в декабре 1972 года, когда ученые Джексон, Симонс и Берг из Стенфордского университета опубликовали работу о создании искусственным путём первой гибридной молекулы ДНК. Эта молекула состояла из фрагментов ДНК, взятых у вируса sv-40, бактериофага λ и бактерии под названием кишечная палочка E. coli.
Слайд 7
Области применения генной инженерии
Медицина и фармакология
Растениеводство
Животноводство
Лесоводство
Химическая промышленность
Пищевая промышленность
Слайд 8
Генная инженерия в медицине и фармакологии
Получение человеческого инсулина
в промышленных масштабах
Разработка вакцин для профилактики и лечения гепатитов,
СПИДа и ряда других заболеваний, а также конъюгированных вакцин нового поколения против наиболее социально значимых инфекций
Получение соматотропина - человеческого гормона роста, единственного средства лечения редкой детской болезни – гипофизарной карликовости
Получение человеческого интерферона
Генная терапия
Слайд 9
Генная инженерия в растениеводстве
Создание гербицидоустойчивых растений
Повышение устойчивости растений
к стрессовым условиям
Повышение эффективности биологической азотофиксации
Повышение эффективности фотосинтеза
Получение растений
с новыми свойствами
Слайд 10
Генная инженерия в животноводстве
Ускорение роста
Повышение продуктивности
Повышение количества незаменимых
аминокислот и витаминов в продуктах
Повышение питательной способности продуктов
Слайд 11
Генная инженерия в лесоводстве
Свойства деревьев,
которые промышленность и биотехнологические компании намерены изменить, чтобы увеличить
продуктивность и снизить себестоимость продукции:
Темпы роста. Это позволит снизить возраст и оборот рубки деревьев
Устойчивость к пестицидам и болезням для уменьшения убытков
Устойчивость к гербицидам для увеличения урожая
Солеустойчивость - позволит деревьям (например, эвкалиптам) расти на почвах, засоленных при ирригации древесных плантаций
Химические композиции древесных волокон, особенно лигнина. Это позволит снизить цену и упростить технологию создания бумаги
Чувствительность к длине светового дня. Это увеличит количество регионов, пригодных для выращивания таких деревьев.
Озоновая и стрессовая устойчивость.
Слайд 12
Клонирование - это любой из методов, используемых для
воспроизведения генетически идентичных организмов –клонов, которые будут обладать полностью
схожим набором унаследованных свойств. Принцип клонирования основан на создании идентичных сегментов цепочек ДНК в клетках зародышей, которые отвечают за те или иные его свойства.
Слайд 13
Методы клонирования растений и животных
Для клонирования растений используются два основных
метода: срез и выращивание из тканевой культуры.
Клонирование животных может быть
выполнено либо с использованием эмбриональных, либо взрослых клеток.