Тема 4-5: Основи генетичної інженерії

За допомогою методів генетичної інженерії можна заплановано створити нові форми мікроорганізмів, здатних синтезувати найрізноманітніші продукти, в тому числі тваринного і рослинного походження. При цьому слід врахувати швидкі темпи росту і продуктивності мікроорганізмів, їх здатність до утилізації різних видів сировини. Широкі перспективи в біотехнології відкриває можливість синтезу білків людини, таких як соматостатин, інтерферон, інсулін, гормон росту.

Фенотипові властивості "чужих" генів одержано не тільки у бактерій, але і у дріжджів, грибів, рослин, тварин. Зручними об'єктами генінженерії служать пивні, пекарські, винні дріжджі для одержання біомаси і мікробного білка. Так, можна ввести в дріжджі гени, які кодують á-інтерферон - антиген віруса гепатиту. Ведуться генінженерні роботи з грибами, що продукують антибіотики. Наприклад, пеніцилін може виробляти Aspergillus nidulans, бо природні штами грибів синтезують небагато цього антибіотика.

Генетична інженерія рослин здійснюється на рівнях організму, тканин і клітин. Поки що для небагатьох видів рослин (томати, люцерна, тютюн) можлива регенерація цілого організму з однієї клітини. Прикладом реалізованого генноінженерного проекту є синтез фазеоліну, ще одного білка квасолі в регенерованих рослинах тютюну. Трансплантація гена фазеоліну була виконана з використанням плазміди як вектора.

Основні шляхи розвитку генетичної інженерії рослин такі:

1) збагачення культурних рослин додатковими поживними речовинами (казеїн, секалін, глутенін, альбумін тощо) з використанням генів, узятих від інших рослин;

2) підвищення ефективності фотосинтезу рослин на основі певних генів;

3) зміна азотного обміну за допомогою генів, які беруть участь у транспортуванні і накопиченні азоту;

4) надання рослинам стійкості до гербіцидів, засолення ґрунтів, підвищення і зниження температури і т.п. Крім цього, рослини можуть бути використані для одержання білків людини — інсуліну, інтерферону, гормону росту.

Генетична інженерія рослин включає маніпуляції не тільки з ядерним геномом клітин, а й з геномом хлоропластів та мітохондрій. Так, можна ввести ген фіксації азоту, щоб усунути потребу рослин в азотних добривах. В мітохондріях же кукурудзи є гени, що обумовлюють цитоплазматичну чоловічу стерильність. При введенні в мітохондрії клітин цих генів відпаде потреба в рослин самозапилюватися і вручну усувати тичинки. Тоді відбуватиметься лише перехресне запилення кукурудзи, що значно підвищує врожай рослин.

В наш час дослідники побоюються, що можуть вийти з-під контролю генетичні вектори і рослини. Так, рослини можуть перетворюватися в бур'яни, що мають здатність швидко розповсюджуватися в природі.

Далі біохімічні зміни, викликані генетичними модифікаціями, можуть призвести до втрати рослинами харчової і кормової цінності, а рослини можуть стати отруйними.

Віддаленою перспективою поки що залишається застосування методів генної інженерії для поліпшення порід сільськогосподарських тварин. Мова йде про збільшення ефекту використання кормів, підвищення плідності, виходу молока і яєць, стійкості тварин до захворювань, прискорення їх росту, поліпшення якості м'яса. Але до цих нір не з'ясована генетика всіх цих ознак сільськогосподарських тварин.

Потенціально можна було б лікувати цукровий діабет більш ефективно, ніж тепер лікують, коли генна інженерія постачає інсулін, синтезований лише бактеріями Е.соli. Поки що мрією залишається введення в людський організм вектора з геном інсуліну, який буде направляти синтез тільки в клітинах острівків Лангерганса підшлункової залози - природних продуцентів цього гормона.

Важливими напрямками генноінженерких розробок слід вважати також розширення сировинної бази біотехнологічної промисловості та збільшення ефективності переробки відходів. Так,введення відповідних генів у клітини Е.соli., що продукують треонін, дозволило утилізувати цукрозу.

Таким чином, генетична інженерія відкриває перед біотехнологами значні перспективи, пов'язані зі створенням нових продуцентів, цінних для людини сполук та із збільшенням ефективності тих продуцентів, що вже використовуються увиробництві.

Читайте також:

1. A) правові і процесуальні основи судово-медичної експертизи
2. R – розрахунковий опір грунту основи, це такий тиск, при якому глибина зон пластичних деформацій (t) рівна 1/4b.
3. Активне управління інвестиційним портфелем - теоретичні основи.
4. Анатомо-фізіологічні основи статевого розвитку.
5. Біологічні основи мислительної діяльності.
6. Біомеханічні основи шинування при пародонтозі.
7. Біохімічні основи розвитку витривалості
8. Біохімічні основи розвитку силових і швидкісних якостей
9. Валютний ринок, основи його функціонування. Основні види валютних операцій
10. Вивчення основи слова і закінчення
11. Вимоги до гірських порід основи гребель
12. Виникнення права на позов і правові основи його реалізації

Переглядів: 571