Гены искусственные

История развития генной инженерии насчитывает не более тридцати лет. Ее становление связано с конструированием векторных молекул, получением рекомбинантных ДНК, а также включением в векторы генов животных и человека. Невозможно связать генную инженерию с одним каким-либо открытием, так как она представляет собой совокупность приемов и методов, направленных на создание искусственно модифицированных генетических программ. В предыдущей главе рассмотрены процессы генетической рекомбинации, происходящие при синтезе антител в природных условиях. Возможно эти процессы и явились толчком для проведения опытов, связанных с получением рекомбинантных генов искусственным путем. [c.499]

Эта область биохимии развивается с головокружительной скоростью. Редко проходит месяц без того, чтобы в биохимии не появилось сообщения о каком-нибудь крупном достижении или открытии. За расшифровкой генетического кода в начале 60-х годов последовала нескончаемая вереница захватывающих открытий и обобщений крупного масштаба. Среди них определение нуклеотидных последовательностей многих генов, искусственный синтез генов, соединение генов в новых сочетаниях, встраивание генов одних видов в клетки других видов и получение с помощью таких измененных клеток продуцентов многих новых белков, полезных для тех или иных целей. Без преувеличения можно сказать, что в биохимической генетике началась новая эра, которая несомненно окажет в будущем существенное влияние на здоровье и жизнедеятельность человека. [c.851]

Природная эволюция ставит большинство генов на свои места. Мы можем произвести некую искусственную тонкую настройку функций генов искусственным путем, методами генной инженерии. Эта технология стала применяться недавно, и как все новое она вызывает страх. [c.162]

В принципе существуют два основных пути получения гена либо ген искусственно синтезируют, либо из клонотеки отбирают ту рекомбинантную ДНК, которая содержит нужный ген. [c.42]

Интегрирующие векторные системы, в которых используется тот же принцип гомологичной рекомбинации, разработаны и для эукариотических клеток, включая клетки животных и растений. В конце концов, такие работы привели к развитию целого направления исследований по созданию трансгенных животных и растений, стабильно наследующих и экспрессирующих гены, искусственно введенные в их геном. [c.103]

Опыты с искусственными генными конструкциями, составленными из отрезков ДНК разного происхождения, выявили существование особого цис-действующего элемента регуляции генов эукариот, получившего название усилителя (энхансера) или активатора транскрипции. Энхансеры представлены короткими последовательностями ДНК, состоящими из отдельных элементов (модулей), включающих десятки нуклеотидных пар. Модули могут представлять собой повторяющиеся единицы. Энхансер увеличивает эффективность транскрипции гена в десятки и сотни раз. Впервые энхансеры были обнаружены в составе геномов животных ДНК-содержащих вирусов ( У40 и полиомы), где они обеспечивают активную транскрипцию вирусных генов. Извлеченные из вирусных геномов и включенные в состав искусственных генетических конструкций, они резко усиливали экспрессию ряда клеточных генов. Позднее были обнаружены собственные энхансеры генов эукариотической клетки. Особенность энхансеров состоит в том, что они способны действовать на больших расстояниях (более чем 1000 п. н.) и вне зависимости от ориентации по отношению к направлению транскрипции гена. Оказалось, что энхансеры могут располагаться как на 5 -, так и на З -конце фрагмента ДНК, включающего ген, а также в составе интронов (рис. 112, а). Например, энхансеры были выявлены в районе 400 п. н. перед стартом транскрипции генов инсулина и химо-трипсина крысы. В случае гена алкогольдегидрогеназы дрозофилы энхансер был локализован за 2000 п. н. перед промотором. Энхансеры обнаружены на 3 -фланге гена, кодирующего полипептидный гормон-плацентарный лактоген человека, а также в составе интронов генов иммуноглобулинов и коллагена. [c.203]

Исследования в области генетической инженерии могут служить основой для решения практических задач здравоохранения и сельского хозяйства. Полученные в лаборатории искусственные гены, помимо широкого использования в микробиологической и фармацевтической промышленности для приготовления кормового белка и лекарственных препаратов (инсулин, интерферон, гормон роста, гормоны щитовидной железы, стимуляторы иммунитета и др.), возможно, смогут применяться при лечении многих наследственных заболеваний (их насчитывается около 5000), генетический дефект которых точно известен пока только для небольшого числа (не более 50) болезней. [c.496]

Практическое применение молекулярной биологии и молекулярной генетики успешно развивается в генной инженерии и биотехнологии. Эти области техники посвящены прежде всего-получению необходимых для медицины и сельского хозяйства белков и полипептидов, основанному на искусственном манипулировании генами. [c.221]

Важная проблема молекулярной биологии и молекулярной биофизики состояла в чтении текстов нуклеиновых кислот. Решение этой проблемы сыграло существенную роль в возникновении генной инженерии — в практических применениях науки о генах. Задача генной инженерии — искусственное перераспределение генов и построение новых генов с целью создания новых белковых веществ и организмов, с целью получения нужных для медицины и сельского хозяйства белков в удобных для производства системах, таких, например, как культуры Е. соИ. [c.268]

Перенос генов с помощью искусственных дрожжевых хромосом [c.428]

Первым геном, искусственно амплифицированным путем подобной селекции, был ген дигидрофолят-редуктазы [йЦг)-, се- [c.239]

Открытие способности чужеродной ДНК проникать в клетку хозяина и объединяться с ее геномом привело к возникновению нового направления в молекулярной биологии, получившего назва -ние генной (генетической) инженерии. Генная инженерия — целенаправленное изменение наследственных свойств животных и растений путем синтеза, т. е. создания действующих генов искусственным путем, или извлечения генов из одних организмов и введения их в клетки других организмов. Открытие обратной транскрипции делает в ближайшем будущем реальной наиболее совершенную форму генной инлсенерин — синтез нужных генов и введение их в геном организма, у которого требуется изменить, добавить или исправить какой-либо признак. Теоретической основой генной нн женерии является универсальность генетического кода. [c.171]

Многообещающим направлением является создание генов искусственных полиэпитопных полипептидов, состоящих из определенным об- [c.395]

Метод основан на восстановлении Р-молибденокремниевой кислоты мягким восстановителем 1-амино-2-нафтол-4-сульфокпслотой ( эйконо-геном ) [15]. Метод позволяет определять от 2 мкг до 75 мг кремния в котловых, питьевой и деионизованной водах. Для приготовления раствора сравнения используется оригинальный способ искусственное торможение основной реакции в растворе холостой пробы . [c.146]

Огромное практическое значение микрогетеро-генных и грубодисперсных систем общеизвестно различные эмульсии, пены и пенопласты, кремы, всевозможные порошкообразные вещества (цементы, пигменты, наполнители, сажа, инсектофунгиси-ды и др.), волокнистые системы, изоляционные материалы, многие виды искусственной кожи приобретают все большее значение в народном хозяйстве. Такие характерные процессы для микрогетеро-генных систем, как флотация, гравитационное обогащение руд, фильтрация, усиление каучуков и пластмасс, пропитывание пористых систем, гранулирование порошков, получение пленок из дисперсий высокополимеров и эмульгирование, могут быть успешно рассмотрены только в курсе коллоидной химии на основе современных представлений о защитных факторах, агрегативной устойчивости дисперсных систем, механизме усиления, структурообразовании и т. д. [c.4]

Удаление интронов, по-видимому, не идет строго и последовательно в направлении 5 --->- 3. Вероятно, в результате вырезания интрона из предшественника меняется конформация гигантской РНК, направляются и облегчаются отдельные этапы сплайсинга. Перспективным в познании закономерностей сплайсинга является создание искусственных генов с заданными последовательностями интронов и исследование in vitro сплайсинга сложных транскриптов таких генов. [c.179]

И ча с М,, Биологический код, пер, с англ,, М., 1971. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ (генетич. инженерия), совокупность методов, позволяющих искусственно получать молекулы ДНК, содержащие генетич. информацию из двух или более источников любого биол. и (или) хим. происхожде-пия. Осп. этапы Г. и. I) фрагментация молекул ДНК из ра, л. источников (бактерий, вирусов, культуры клеток, ткапей, целых организмов), обычно с помощью рестрикта-зы, или искусств. х1[мико-ферментативный синтез фрагмента ДНК 2) расщепление с номогцью этого же фермента молекулы ДНК (вектора), способной автономно реплицироваться в клетке (обычно это плазмидная или вирусная ДНК) 3) соединение фрагментов ДНК с вектором в еди- [c.125]

В последние годы возрастает интерес к теоретическому исследовании процесса трансляции на основе компыэтерного моделирования. Это обусловленно не только тем, что трансляция наряду с репликацией и транскрипцией относится к числу фундаментальных генетических процессов, но также и требованиями генно -инженерных исследований, направленных на разработку методов конструирования искусственных молекулярно-генетических систем с заданными свойствами. [c.155]

Мало кто сомневается сейчас в возможности искусственного включения генов в клетки человеческого организма, однако, как осуществляется контроль транскрипции и трансляции генов у животных, мы еще ллохо себе представляем. Дальнейшие исследования, несомненно, помогут понять природу этого контроля, и тогда, возможно, удастся успешно прибегнуть к генной хирургии . Одной из целей этого метода может явиться, в частности, обнаружение способов коррекции дефектов метаболизма, вызывающих атрофию секретирующих инсулин р-клеток поджелудочной железы при ювенильном диабете. Число больных, которым такое лечение сможет помочь, необычайно велико (дополнение П-В). [c.295]

Т. клеток млекопитающих осуществима только искусственно в резуш>тате микроинъекций чужеродной ДНК в ядра эмбрионов, соматич. клеток или путем поглощения ДНК клетками в культуре тканей. Чаще всего ДНК добавляют к смеси р-ра a lj и фосфатного буфера образуется мелкодисперсный осадок, к-рый адсорбируется и поглощается клетками. Возможно также введение ДНК в липосоме или путем использования в качестве переносчика ДНК-содержа-щего умеренного вируса с включением в его геном фрагментов ДНК животных. [c.626]

Спонтанные изменения генетической природы организма — продуцента основаны на процессах рекомбинации генетического материала in vivo (амплификация, конъюгация, трансдукция, трансформация и пр.). Для вьщеления из природных популяций высокопродуктивных штаммов микроорганизмов используют методы селекции, т. е. направленного отбора организмов со скачкообразным изменением геномов. Методы слепого многоступенчатого отбора случайных мутаций чрезвычайно длительны и могут занимать целые годы. Для возникновения мутаций интересующий ген должен удвоиться 10 —10 раз. Более эффективен метод искусственного повреждения генома. Таким методом является индуцированный мутагенез, основанный на использовании мутагенного действия ряда химических соединений (гидроксиламин, нит-розамины, азотистая кислота, бромурацил, 2-аминопурин, алки-лирующие агенты и др.), рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Мутагены вызывают замены и делеции оснований в составе ДНК, а также индуцируют мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания информации. [c.33]

Один ИЗ важных этапов конструирования молекулы ДНК — лигирование (или сшивание) генов с помошью фермента ДНК-лигазы. Сшивание фрагментов ДНК, содержащих нужные гены, осуществляют двумя основными методами а) по липким концам б) с помощью искусственно достроенных липких концов. [c.116]

А. Ферштом еще одного варианта эмпирического подхода [11], который после необходимой коррекции может обрести значительный научный потенциал [2]. Подход универсален в изучении структуры и стабильности конечных и промежуточных состояний белковой цепи вне зависимости от присутствия остатков Суз. Он включает целый комплекс различных экспериментальных методов, но своим появлением обязан становлению в начале 1980-х годов генной инженерии, сделавшей доступными практически любые полипептидные последовательности стандартных аминокислот. В результате появилась возможность иметь сколь угодно представительный набор искусственных белковых аналогов, отличающихся от природного объекта числом и местом аминокислотных замен. Такие сайт-специфические белковые мутанты могут служить инструментами или зондами, позволяющими получать тонкую структурную информацию о процессе самоорганизации белка, недоступную никаким другим путем. Появление вместо одного объекта исследования набора целенаправленно модифицированных аналогов повышает интерпретационные возможности многих экспериментальных методов (ЯМР- и КД-спектроскопии, методов остановленной струи, изотопного обмена и др.), особенно при их комплексном использовании. [c.87]

Первым примером искусственного слияния двух ферментов на генетическом уровне было сращивание двух ферментов, участвующих в биосинтезе гистидина в Salmonella typliimurium [581]. Этот пример показывает, что само по себе слияние генов не приводит к резкому изменению свойств белков. Каждый из двух ферментов состоит из двух идентичных субъединиц, и эта структурная особенность сохраняется после слияния генов. Ферментативные и спектральные свойства индивидуальных белков также остаются неизменными. [c.229]

Участки, сходные по последовательности с лйГ-участками фага А, обнаружены и в некоторых оперонах хромосомы Е. соИ, в частности в оперонах рибосомных РНК- Внутри этих оперонов имеются р-зависимые терминаторы, на которых, однако, в норме терминации не происходит. С низкой эффективностью идет в этих оперонах терминация и на искусственно введенных р-зависимых терминаторах. Терминаторы внутри генов рибосомной РНК, по-видимому, не нл жны для его функционирования. Они просто там есть, потому что некоторые последовате.тьности, необходимые для функционирования рРНК, проявляют терминирующие свойства. Когда такие постедовательности встречаются в составе мРНК, с терминацией борется рибосома, осуществ-тяющая трансляцию. Поэтому в отсутствие транс.тяции внутри многих генов происходит терминация транскрипции. В случае рибосомных РНК, которые никогда не транслируются, д.тя борьбы с терминацией в ненужных местах предусмотрена система антитерминации, формирующаяся в начале оперона. Какие белки принимают участие в этой системе, еще не ясно. [c.162]

Синтетические декамерные дуплексы такого рода предназначены для присоединения встык к генам ДНК, полученным химически или ферментативно путем связывания лигазами. Когда они затем подвергаются зависимому от последовательности эидонук-леазному действию фермента рестрикции (см. разд. 22.4.3), они превращаются во фрагменты, имеющие липкие концы. Поскольку идентичные липкие концы могут быть получены в результате действия того же фермента рестрикции на бактериальную хромосому, то может быть создана возможность для введения искусственного гена в хромосому (см. разд. 22.5.4). [c.183]

Векторные системы, способные интегрировать крупные вставки (>100 т. п. н.), имеют большую ценность при анализе сложных эукариотических геномов. Без таких векторов не обойтись, например, при картировании генома человека или при идентификации отдельных генов. В отличие от библиотек с небольшими вставками, в геномной библиотеке с крупными вставками скорее всего будет представлен весь генетический материал организма. Кроме того, в этом случае уменьшается число клонов, которые нужно поддерживать, и увеличивается вероятность того, что каждый из генов будет присутствовать в своем клоне. Для клонирования фрагментов ДНК размером от 100 до 300 т. п. н. был сконструирован низкокопийный плазмидный вектор на основе бактериофага Р1 — химерная конструкция, называемая искусственной хромосомой на основе фага Р1. Был создан также очень стабильный вектор, способный интегрировать вставки длиной от 150 до 300 т. п. н., на основе Р-плазмиды (F-фактора, или фактора фертильности) Е. соИ, которая представлена в клетке одной или двумя копиями, с селекционной системой la Z векторов pU . Эта конструк- [c.76]

Искусственные дрожжевые хромосомы (YA ) предназначены для клонирования больших фрагментов ДНК (100 т. п. н.), которые затем поддерживаются в дрожжевой клетке как отдельные хромосомы. УАС-система чрезвычайно стабильна. С ее помощью проводили физическое картирование геномной ДНК человека и анализ больших транскриптонов, создавали геномные библиотеки, содержащие ДНК индивидуальных хромосом человека. YA -вектор напоминает хромосому, поскольку он содержит последовательность, функционирующую как сайт инициации репликации ДНК (автономно реплицирующуюся последовательность), сегмент центромерной области дрожжевой хромосомы и последовательности, образующиеся на обоих концах при линеаризации ДНК и действующие как теломеры, обеспечивающие стабильность хромосомы (рис. 7.3). При встраивании чужеродной ДНК в YA может происходить нарушение рамки считывания маркерного дрожжевого гена. В результате продукт этого гена не образуется, и при выращивании клеток на специальной среде можно наблюдать цветную реакцию. Кроме того, некоторые YA -векгоры несут селективный маркер, независимый от сайта клонирования. Несмотря на все преимущества, YA пока не использовались для промышленного синтеза гетерологичных белков. [c.137]

Смотреть страницы где упоминается термин Гены искусственные: [c.60] [c.194] [c.49] [c.82] [c.125] [c.162] [c.205] [c.217] [c.230] [c.104] [c.145] [c.82] [c.125] [c.205] [c.217] [c.230] [c.496] [c.498] [c.27] [c.428] [c.439]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология