Генная инженерия

| Категория реферата: Рефераты по биологии
| Теги реферата: математика, 7 ответов
| Добавил(а) на сайт: Vilenina.

4. Открытие фрагментов рестриктаз.

5. Осуществление процесса рекомбинации хромосом

6. Идентификация и анализ генов.

6. Способность к гибридизации цепей ДНК.

6. Секвенирование ДНК.

ГЛАВА 2. ВОЗМОЖНОСТИ ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ.

Значительный прогресс достигнут в практической области создания новых продуктов для медицинской промышленности и лечения болезней человека
(табл.2).

ТАБЛИЦА 2.

Использование генно-инженерных продуктов в медицине.
|Продукт |Природные продукты и сфера применения |
| |генно-инженерных продуктов |
|Антикоагуляторы|Активатор тканевого плазминогена (АТП), активирует |
| |плазмин. Фермент, вовлечённый в рассасывание |
| |тромбов; эффективен при лечении больных инфарктом |
| |миокарда. |
|Факторы крови |Фактор VIII ускоряет образование сгустков; дефицитен|
| |у гемофиликов. Использование фактора VIII, |
| |полученного генно-инженерными методами, устраняет |
| |риск связанный с переливанием крови. |
|Факторы |Ростовые факторы иммунной системы, которые |
|стимулирующие |стимулируют образование лейкоцитов. Применяют для |
|образование |лечения иммунодефицита и борьбе с инфекциями. |
|колоний | |
|эритропоэтин |Стимулирует образование эритроцитов. Применяют для |
| |лечения анемии у больных с почечной |
| |недостаточностью. |
|Ростовые |Стимулируют дифференциацию и рост различных типов |
|факторы |клеток. |
| |Применяют для ускорения лечения ран. |
|Гормон роста |Применяют при лечении карликовости. |
|человека | |
|Человеческий |Используется для лечения диабета |
|инсулин | |
|Интерферон |Препятствует размножению вирусов. Также используется|
| |для лечения некоторых форм раковых заболеваний. |
|Лейксины |Активируют и стимулируют работу различных типов |
| |лейкоцитов. Возможно применение при залечивании ран,|
| |при заражении ВИЧ, раковых заболеваний, |
| |иммунодефиците. |
|Моноклональные |Высочайшая специфичность связанная с антителами |
|антитела |используется в диагностических целях. применяют |
| |также для адресной доставки лекарств, токсинов, |
| |радиоактивных и изотопных соединений к раковым |
| |опухолям при терапии раков, имеется много других |
| |сфер применения. |
|Супероксид |Предотвращает поражение тканей реактивными |
|дисмутаз |оксипроизводными в условиях кратковременной нехватки|
| |кислорода, особенно в ходе хирургических операций, |
| |когда нужно внезапно восстановить ток крови. |
|Вакцины |Искуственно полученные вакцины (первой была получена|
| |вакцина против гепатита В) по многим показателям |
| |лучше обычных вакцин. |

В настоящее время фармацевтическая промышленность завоевала лидирующие позиции в мире, что нашло отражение не только в объёмах промышленного производства, но и в финансовых средствах, вкладываемых в эту промышленность (по оценкам экономистов, она вошла в лидирующую группу по объёму купли-продажи акций на рынках ценных бумаг). Важной новинкой стало и то, что фармацевтические компании включили в свою сферу выведение новых сортов сельскохозяйственных растений и животных, и тратят на это десятки миллионов долларов в год, они же мобилизировали выпуск химических веществ для быта. Добавок к продукции строительной индустрии и так далее. Уже не десятки тысяч, а возможно, несколько сот тысяч высококвалифицированных специалистов заняты в исследовательских и промышленных секторах фарминдустрии,и именно в этих областях интерес к геномным и генно- инженерным исследованиям исключительно высок.

Очевидно поэтому любой прогресс биотехнологий растений будет зависеть от разработки генетических систем и инструментов, которые позволят более эффективно управлять трансгенами. Ситуация аналогична той, которая наблюдается в компьютерной индустрии, где помимо увеличения объёмов обрабатываемой информации и улучшения самих компьютеров, нужны ещё и операционные системы управления информацией, типа микрософтовских “окон”.

Для чистого вырезания трансгенного ДНК в растительный геном, всё больше применяют заимствованные из микробной генетики системы гомологичной рекомбинации, такие как системы Cre-lox и Flp-frt. Будущее, очевидно, будет за управляемым переносом генов от сорта к сорту, основанного на применении предварительно подготовленного растительного материала, который уже содержит в нужных хромосомах участки гомологии, необходимого для гомологичного встраивания трангена. Помимо интегративных систем экспрессии, будут опробованы автономно реплицирующиеся векторы.осбый интерес представляют искуственные хромосомы растений, которые теоретически не накладывают никаких ограничений на объём вносимой теоретической информации.

Кроме этого учёные занимаются поиском генов, кодирующих новые полезные признаки. Ситуация в этой области меняется радикальным образом, прежде всего, существованию публичных баз данных, которые содержат информацию о большинстве генов, бактерий, дрожжей, человека и растений, а также в следствии разработки методов, позволяющих одновременно анализировать экспрессию большого количества генов с очень высокой пропускной способностью. Применяемые на практике методы можно разделить на две категории:

1. Методы, позволяющие вести экспрессионное профилирование: субстракционная гибридизация, электронное сравнение EST-библиотек,

«генные чипы» и так далее. Они позволяют устанавливать корреляцию между тем или иным фенотипическим признаком и активностью конкретных генов.

2. Позиционное клонирование, заключается в создании за счет инсерционного мутагенеза мутантов с нарушениями в интересующем нас признаке или свойстве, с последующим клонированием соответствующего гена как такового, который заведомо содержит известную последовательность (инсерция).

Вышеназванные методы не предполагают ни каких изначальных сведений о генах, контролирующих тот или иной признак. Отсутствие рационального компонента в данном случае является положительным обстоятельством, поскольку неограничен нашими сегодняшними представлениями о природе и генном контроле конкретного интересующего нас признака.

Кроме всего этого группа ученых, таких как Марк Адам (ведущий сотрудник института геномных исследований в штате Мэриленд – США, частной исследовательской компании, занимающейся исключительной работой в области картирования генов), Крэйк Вентер (директор этого института) и соавторами, разрабатывается проект «Геном человека». Цель этого проекта заключается в выяснении последовательности оснований во всех молекулах ДНК в клетках человека. Одновременно должна быть установлена локализация всех генов, что помогло бы выяснить причину многих наследственных заболеваний и этим открыть пути к их лечению. Что бы последовательно приближаться к решению проблемы картирование генов человека, было сформулировано пять основных целей:

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 мегобазой);

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 (разрешение одного основание);

5) нанести на полностью завершенную секвенсовую карту все гены человека

(к 2005 году).

Ожидалось, что, когда все указанные цели будут постигнуты, исследователи определят все функции генов и разработают методы биологического и медицинского применения полученных данных.