Клетки зародышевые, введение генов

Генетическая модификация животных при помощи технологии рекомбинантных ДНК (трансгеноза) основана на введении клонированного гена(ов) в геном клетки, которая могла бы дать начало клеткам зародышевой линии. Скрещивая трансгенных потомков, появившихся в результате такой операции, можно получить гомозиготные линии трансгенных животных. Большинство исследований в этой области проводилось на мышах. Обычно для этого вводили клонированный ген в оплодотворенную яйцеклетку мыши с помощью микроинъекции, имплантировали ее в реципиентную самку и проверяли потомство на наличие введенного гена. Чужеродный ген можно вводить в оплодотворенную яйцеклетку мыши и с помощью ретровирусного вектора. Альтернативный подход заключается в выделении мышиных эмбриональных [c.439]

Генная терапия человека в широком смысле предусматривает введение в клетки функционально активного гена (генов) с целью исправления генетического дефекта. Существуют два возможных пути лечения наследственных болезней. В первом случае генетической трансформации подвергают соматические клетки (клетки, отличные от половых). При этом коррекция генетического дефекта ограничивается определенным органом или тканью. Во втором случае изменяют генотип клеток зародышевой линии (сперматозоидов или яйцеклеток) или оплодотворенных яйцеклеток (зигот), чтобы все клетки развившегося из них индивидуума имели исправленные гены. В результате ген- [c.526]

Приводят к перманентной модификации генотипа. Пример у растений и у животных нет строгого разграничения между сомой и клетками зародышевой линии. Синтез ДНК на РНК с помощью обратной транскриптазы обусловливает введение в геном информации, содержащейся в РНК. С помощью соответствующих переносчиков можно вводить чужеродные гены в клетки зародышевой линии беспозвоночных и позвоночных (см. гл. 22). [c.308]

Из одной-единственной клетки листа можно регенерировать целое растение. Введение в оплодотворенные яйца мышей чужеродных генов привело к развитию гигантских мышей в результате включения этих генов в клетки зародышевой линии [c.373]

ВВЕДЕНИЕ ГЕНОВ В ЗАРОДЫШЕВЫЕ КЛЕТКИ [c.410]

Еще один важный результат, который был получен при исследовании ретровирусов,- создание на их основе рекомбинантных векторов (разд. 5.7. г). Эти векторы оказались особенно ценными для введения новых генов в эмбрионы млекопитающих на ранних стадиях развития, а значит, практически во все клетки организма, включая клетки зародышевой линии получающиеся при этом животные называются трансгенными. Роль трансгенных животных в исследовании тканеспецифичной экспрессии генов и действия онкогенов описана в гл. 8. [c.351]

Решение вопросов трансгеноза у человека сегодня упирается не только в генно-инженерные трудности, но и в этические проблемы. Ведь речь идёт о композиции новых геномов, которые создаются не эволюцией, а человеком. Эти геномы вольются в генофонд человечества. Какова будет их судьба с генетической и социальной точки зрения Будут ли они функционировать как нормальные геномы Готово ли общество принять на себя последствия неудачных исходов Сегодня ответить на эти вопросы трудно, а без ответа на них нельзя начинать клинические испытания. Ведь речь идёт о безвозвратном вмешательстве в геном человека. Без объективной оценки эволюционных последствий генной инженерии нельзя применять эти методы на человеке (даже и с медицинскими целями на стадии зигот). Генетика человека ешё далека от полного понимания всех особенностей функционирования генома. Неясно, как геном будет работать после введения в него дополнительной генетической информации, как он будет вести себя после мейоза, редукции числа хромосом, в сочетании с новой зародышевой клеткой и т.п. [c.309]

Клетки, выделенные из мышиных эмбрионов на стадии бластоцисты, могут пролиферировать в культуре, сохраняя способность к дифференци-ровке в любые типы клеток, в том числе и в клетки зародышевой линии, при введении в другой эмбрион на стадии бластоцисты. Такие клетки называются плюрипотентными эмбриональными стволовыми клетками (Е5). Е8-клет-ки в культуре легко модифицировать методами генной инженерии без нарушения их плюрипо-тентности. Например, в определенный сайт несущественного гена в их геноме можно встроить функциональный трансген. Затем можно отобрать измененные клетки, культивировать их и использовать для получения трансгенных животных (рис. 19.4). Это позволяет избежать случайного встраивания, характерного для метода микроинъекций и ретровирусных векторных систем. [c.422]

Никаких специфичных для птиц ES-клеток не обнаружено, поэтому подход, основанный на их использовании, для птиц неприменим. Более перспективным представляется метод с использованием рекомбинантных эмбриональных клеток. Он состоит в следующем. Выделяют клетки бластодермы из куриного эмбриона, трансфицируют их с помощью катионных липидов (липосом), связанных с трансгенной ДНК (липосомная трансфекция), и повторно вводят в подзародыше-вую область свежеотложенных яиц (рис. 19.14). Часть потомков будет нести в каком-то небольшом количестве клетки донора таких животных называют химерами. У некоторых химер клетки, произошедшие от трансфицированных клеток, могут образовывать линии зародышевых клеток, и после нескольких раундов скрещиваний таких химер можно получить линии трансгенных животных. Чтобы увеличить вероятность создания химер, несущих чужеродные гены в клетках зародышевой линии, число донорских клеток в химерах можно увеличить облучением эмбрионов реципиента перед введением в них трансфицированных клеток (540-660 рад в течение 1 ч). Под действием облучения некоторые (но не все) клетки бластодермы погибнут, и соотношение между трансфицированными клетками и клетками реципиента увеличится в пользу первых. По-видимому, таким образом можно получать трансгенных цыплят, хотя и с малой эффективностью. [c.438]

II. Структурная организация экзогенной ДНК, введенной в клетку путем микроинъекции и внедрившейся в геном. Точный механизм, обеспечивающий интеграцию инъецированной ДНК в хромосомы клетки-хозяина, неизвестен, однако некоторое представление о характере процесса можно составить на основе анализа структурной организации интегрированной ДНК в геноме трансгенных мышей [12]. Примерно у 70% трансгенных мышей во всех соматических клетках ц клетках зародышевого пути имеется экзогенная ДНК что свидетельствует о том, что интеграция обычно происходит до первого цикла репликации ДНК. Остальные 30% трансгенных животных обнаруживают ту или иную степень мозаичности, что, вероятно, является следствием интеграции ДНК на более поздних стадиях — уже после первого цикла репликации. Количество копий трансгена в геноме сильно варьирует и может достигать нескольких тысяч. В то же время в клетках первичных трансгенных животных обычно имеется только один участок интеграции множественные копии трансгена, как правило, представляют серию тандемных повторов внутри единственного локуса. Участок интеграции в геноме клетки-хозяина, по всей видимости, строго не детерминирован и определяется случайным образом. Интеграционные события наблюдались во многих разных аутосомах [13], в Х-хромосоме [14] и У-хромосоме (Д. Мэрфи, Дж. Хэнсон и В. Хоган, неопубликованные данные). [c.313]

В оплодотворенные яйца животных вводили ДНК методом миКроинъекции и имплантировали эти яйца в половые пути псевдобеременных самок (Gordon et al., 1980). С помощью такого внедрения чужеродного гибридного гена в зачатковые клетки были получены гигантские мыши. Промотор гена ме-таллотионеин-1 мыши был слит со структурным геном гормона роста крысы и введен методом микроинъекции в мышиные яйца. Рост мышей резко усиливался. Чужеродная ДНК включалась в хромосомы мыши и передавалась через клетки зародышевой линии (Palmiter et al., 1982). [c.304]

У растений и многих животных нет разделения между зародышевой плазмой и сомой. Из одной клеткн листа можно вырастить целое растение гены, введенные в оплодотворенные яйца позвоночных, включаются в клетки зародышевой линии. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что события, происходящие в процессе эмбрионального развития и в прстна-тальный период, давали на клеточном уровне такие результаты, которые эволюция вынуждена была использовать. В качестве источников упорядоченной изменчивости, обусловившей течение биологической эволюции, эти решения могли иметь столь же важное значение, как те, которые возникали в клетках заро-дьвшевой линии. [c.358]

Разработка методов введения генов в зародышевые клетки млекопитаюших является крупнейшим достижением современной биологии. Получаемые при этом трансгенные животные дают возможность изучать регуляцию генов в процессе эмбриогенеза и дифференцировки, исследовать действие онкогенов, наблюдать взаимодействие клеток при формировании иммунной системы и т.д. Само животное представляет собой одновременно экспериментальную систему для выявления эффекта клонированных генов, модель для исследования генетических болезней человека и источник полезных (но чуждых для него) белков. [c.410]

Введение вспомогательных веществ крысам в различные сроки беременности, исследование их влияния на процессы сперматогенеза, на показатели репродуктивной функции самцов и самок крыс, на частоту рецессивных летальных (генных) мутаций у дрозофилы, на характер хромосомных аберраций в метафазах костного мозга и уровень доминантных деталей в зародышевых клетках крыс показало, что ДАК, Ка-КМК, ПКА и р - циклодекстрин не проявляют эмбриотоксического, гонадотоксического и мутагенного действий. Вместе с тем, у МКЦ, полученной из хлопка, выявлен слабый тератогенный эффект — при введении вещества беременным самкам крыс в субтоксической дозе в период органогенеза у части плодов обнаружена аномалия головного мозга (гидроцефалия, расширение боковых желудочков), замедленное окостенение некоторых костей скелета и черепа. Данных о наличии эмбрио-тропного действия у МКЦ в литературе нет. Это позволило нам предположить, что выявленные тератогенные эффекты, как и вышеупомянутое негативное воздействие на гистоструктуру почек, связаны с наличием в. исследуемой МКЦ вредных примесей. Не исключено, что этими примесями являются остатки пестицидов (дефолиантов), применяющихся при возделывании хлопчатника. Однако при экстраполяции по- [c.504]

Генно-инженерные разработки в области зообиотехнологии (в частности,с соматотропином, или гормоцом роста) оказались важными для животноводства (возрастание привесов животных, лактации) Используя метод микроинъекций рДНК в зародышевые клетки млекопитающих (в пронуклеусы оплодотворенных ооцитов, или в яйцеклетки) удается получать так называемых транс-генных животных Клоны реципиентных клеток, содержащие донорный хромосомный материал, или трансгены, различаются по количеству его в широком диапазоне, и если функциональная активность и регуляция экспрессии клонированных генов изучаются на целом организме, то и говорят о трансгенном организме Схема получения, например, трансгенных мышей введением клонированной ДНК в оплодотворенное одноклеточное яйцо приведена на рис 72 [c.209]

Бластоцисты стали родоначальницами плюрипотентных эмбриональных стволовых клеток типов ES и ЕК. Показано, что, например, ES-клетки доступны культивированию in vitro и после каких-либо манипуляций (например, после введения клонированных генов путем инфекции или трансфекции) можно инъецировать их в бластоцисту и BepHjrrb в живой макроорганизм. ES-клетки колонизируют эмбрион и составляют с ним единое целое, хотя колонизация ими зародышевого пути по разным причинам удается не всегда. Последующие этапы работы с трансгенными животными во многом сходны с. ранее описанными. Таким образом, все три метода получения трансгенных животных можно представить в виде следующей схемы по Д. Мерфи и Дж. Хенсону 1987 г. (см. рис. 166). [c.585]

В практическом плане первоочередной задачей генетической н. сенерии животных клеток (и в первую очередь клеток млеко-.тающих) является изучение генов человека с целью использо- .ния полученных знаний в медицине. Введение клонируемых лот в зародышевые клетки и получение трансгенных животных V гт возможность изучать механизмы, регулирую.чие экспрессик гов в процессе онтогенеза. Не менее важна технология введе-1Я генов в соматические клетки. Работы в этом направлении ожно охарактеризовать как поиск путей генной терапии, т е. шены мутантных генов их нормальными аллелями. Решение I ан-ой проблемы особенно важно, поскольку уже известно около [c.389]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология