Генная Инженерия Растений Видео
Генетическая инженерия животных. Есть два способа генетической модификации животных. Генная инженерия растений. Гены, которые хотят перенести в растения, вшивают в векторы. Все-таки генная инженерия пока не дает возможности создавать людей с 'заданными характеристиками'. Сделано на растениях, на клетках человека в пробирке, в будущем возможно на эмбрионах. Генная терапия старения.
В результате генной инженерии растений и животных возникают. Генная инженерия.
Генная инженерия растений Гены, которые хотят перенести в растения, вшивают в векторы плазмидЕ.сoli, затем гибридные ДНК переносят в агробактерии, а из них в растения. Предназначенный для переноса ген вшивают в участок плазмиды агробактерии, способный внедряться в ядро растительной клетки. Для переноса генов используют также вирусы растений, в частности вирус цветной мозаики капусты. Ряд генов вируса, несущественных для его жизнедеятельности, заменяются на другие гены. Культуры клеток высших растений имеют две сферы применения: 1.Изучение биологии клетки, существующей вне организма, обуславливает ведущую роль клеточных культур в фундаментальных исследованиях по генетике и физиологии, молекулярной биологии и цитологии растений.
Генная Инженерия Растений Видео Урок
Популяциям растительных клеток присущи специфические особенности: генетические, эпигенетические (зависящие от дифференцированной активности генов) и физиологические. При длительном культивировании гетерогенной по этим признакам популяции идет размножение клеток, фенотип и генотип которых соответствуют данным условиям выращивания, следовательно, популяция эволюционирует. Все это позволяет считать, что культуры клеток являются новой экспериментально созданной биологической системой, особенности которой пока мало изучены. Культуры клеток и тканей могут служить адекватной моделью при изучении метаболизма и его регуляции в клетках и тканях целого растения. Культивируемые клетки высших растений могут рассматриваться как типичные микрообъекты, достаточно простые в культуре, что позволяет применять к ним не только аппаратуру и технологию, но и логику экспериментов, принятых в микробиологии. Вместе с тем, культивируемые клетки способны перейти к программе развития, при которой из культивируемой соматической клетки возникает целое растение, способное к росту и размножению.
Генная Инженерия Растений Видео Скачать
Можно назвать несколько направлений создания новых технологий на основе культивируемых тканей и клеток растений: 1) Растения, устойчивые к насекомым. Для создания устойчивых к насекомым растений в их геном встраивают ген токсина, выделенный из Bacillusthuringiensis (этот микроорганизм вызывает болезни у чешуекрылых и развиваясь в организме насекомого, выделяет ВТ-токсин). Что токсин не оказывает действия на человека.
Растения, способные к синтезу токсина, проявляют устойчивость к некоторым вредителям. Это позволяет снизить применение пестицидов на полях, что снижает загрязнение окружающей среды. Наиболее безопасные проекты связаны с трансгенным хлопчатником, синтезирующим ВТ-токсин. Устойчивый к насекомым трансгенный рапс позволит получать техническое растительное масло с меньшими затратами и с меньшим вредом для окружающей среды (рапс сегодня - одна из наиболее химизированных культур). В качестве возможных следствий производства трансгенных пищевых растений, проявляющих устойчивость к насекомым, можно указать пищевую аллергию, которую может вызвать ВТ-токсн (новый белок в пище). К экологическим следствиям можно отнести возникновение устойчивости к ВТ-токсину, которое может происходить в популяциях насекомых-вредителей при широком применении трансгенных растений. 2) Улучшение качества пищевых продуктов.
Многие растительные продукты содержат недостаточные количества незаменимых аминокислот и витаминов. Этот недостаток можно исправить, внедряя в растения гены, ответственные за биосинтез витаминов или модифицированные гены запасных белков, в которых чаще 'употребляются' кодоны незаменимых для человека аминокислот (прежде всего - лизина). В настоящее время полученытрансгенный рис с повышенным содержанием каротиноидов, трансгенная соя с улучшенным белковым составом. В растительной пище могут содержаться вредные для здоровья вещевтва. Например, около 10% японцев страдают от аллергии на запасной белок зерновок риса.
Генная инженерия позволяет получить рис, в котором 'выключен' ген соответствующего белка. Такие трансгенные растения позволяют вернуть традиционный продукт в рацион аллергиков. 3) Улучшение товарных качеств. Изучение генетической регуляции развития цветка позволяет быстро создавать махровые сорта разнообразных декоративных растений, которые пользуются большим спросом на рынке.
Кроме того, в растения можно ввести гены, отвечающие за синтез пигментов и получить необычную окраску (например, получены трансгенные петунии с цветками желтого цвета). Интересным представляется экспрессия втрансгенных растениях белков, светящихся в темное, или флуоресцирующих белков, что придаст растениям принципиально новые декоративные качества. 4) Растения, устойчивые к гербицидам. Одной из технологий, позволяющей удешевить процесс борьбы с сорняками, является получение гербицид-устойчивых культурных растений. По новой технологии обработку полей неселективными гербицидами можно проводить весь сезон, что улучшает результаты их применения, сокращает расходы.
Не удивительно, что такие проекты и реклама трансгенныхгербицид-устойчивых растений организуются при финансовой поддержке фирм-производителей гербицидов. Данное направление генной инженерии таит ряд экологических опасностей. Главная из них возможное накопление гербицидов (или продуктов их детоксикации) в с/х продуктах. Если для технических культур это сравнительно безопасно, то использовать в пищу обработанные гербицидами трансгенные растения может оказаться опасным.
Вторая опасность - это 'утечка' генов устойчивости к гербицидам из культивируемых растений в близкородственные растения естественных биоценозов. В Европе проблеме 'генной безопасности' уделяют большое значение, поскольку на ее территории растет много видов, близких к культурным растениям.
Показано, что признаки устойчивости могут переноситься при близкородственном опылении. 'Утечка генов' может привести к возникновению 'суперсорняков', устойчивых к применяемому гербициду, и технологию придется снова менять. Третья опасность - передозировка гербицидов. Гербицид-устойчивость позволяет вносить избыток этих агентов на поля без видимого вреда для них (в традиционной технологи выращивания это невозможно - культурные растения погибнут вместе с сорняками). Уже сегодня многие гербициды признаны опасными для рыб, моллюсков и др. Сток гербицидов с полей в водоемы с применением новой технологии, несомненно, усилится. 5) Повышение устойчивости растений.
Для нашей страны актуально получение морозостойких сортов растений. Важно придать теплолюбивым культурам устойчивость к заморозкам. Основным повреждающим агентом при замерзании является кристаллический лед. Для предотвращения его образования некоторые рыбы и насекомые выделяют особые гидрофильные белки. Гены этих белков можно перенести в растения, и их морозостойкость повысится. Устойчивость к засухе и засолению определяется сложным взаимодействием многих генов. Поэтому создание трансгенных растений, устойчивых к засухе/засолению представляется довольно сложной задачей.
(Генная инженерия работает с отдельными генами, а не с большими комплексами генов). 6) Биосинтез инсулина, антител и др. Белков для нужд медицины. Производство генно-инженерных белков в трансгенных клетках бактерий или дрожжей практикуется уже достаточно давно. Однако, возникает проблема правильной можификации таких белков в бактериальных или дрожжевых клетках. Часто белок так и не принимает нужнойконформации или слегка отличается по аминокислотному составу, что нежелательно. Растения являются эукариотнымиорганзмами, достаточно близкими к животным биохимически, поэтому было предложено получать белки для нужд медицины из трансгенных растений.
Поскольку организовать выращивание растений дешевле, чем выращивание бактерий или дрожжей, а получаемый пробукт будет более качественным, можно ожидать большого экономического эффекта от внедрения этой технологии. В медицинской практике используется не вся биомасса растения, а выделенный из нее индивидуальный компонент (белок), т.е.
Препарат проходит предвартельную очистку и должен быть безопасным для здоровья людей.