Получение генов

Генная инженерия помогла справиться и с некоторыми тяжелыми наследственными заболеваниями, например, с диабетом. Получен ген человеческого инсулина, который клонирован в кишечной палочке. Теперь вместо инсулина свиньи и крупного рогатого скота для лечения можно использовать инсулин человека. [c.62]

Синтез генов с помощью ПЦР Получение генов с помощью ПЦР - гораздо более быстрый и экономичный метод, чем тот, который основан на отжиге олигонуклеотидов с перекрывающимися концами, заполнении брешей с помощью ДНК-полимеразы и сшивании разрывов ДНК-лигазой. В одной из методик конструирование гена начинается с отжига двух перекрывающихся олигонуклеотидов (А и В), отвечающих центральной части гена (рис. 5.24). После отжига образуется дуплекс с заглубленными 3"-гидроксильными группами, служащими точками инициации синтеза комплементарных цепей при ПЦР. Затем в реакционную смесь добавляют еще два олигонуклеотида, С и [c.102]

Наибольших результатов в ветеринарной биотехнологии и медицине добились в микробиологии при решении профилактических и терапевтических задач по защите различных видов скота и птицы от болезней, обеспечении условий для ветеринарной безопасности животноводства. Совместно с ветеринарными специалистами разработаны методы получения и организовано промышленное производство одновалентных и поливалентных сывороток профилактического и препаратов терапевтического действия, полученных генно-инженерными методами. [c.428]

Ферментативный метод получения генов заключается в следующем [c.613]

Казалось бы, что на рубеже 70-х гг. молекулярная биология достигла определенной степени завершенности были установлены структура [1347] и механизмы репликации ДНК, провозглашена центральная догма экспрессии гена (транскрипция, трансляция), выяснены основные аспекты регуляции активности гена. В этот период главным объектом молекулярно-генетических исследований были микроорганизмы. Переход к эукариотам (включая человека) встретился с дополнительными проблемами и трудностями, и кроме того, существовавшие в то время методы не позволяли рассчитывать на получение принципиально новых результатов. Стремительный прорыв в развитии молекулярной генетики в начале 70-х гг. стал возможен благодаря появлению нового экспериментального инструмента-рестрикционных эндонуклеаз. Был открыт путь для широкомасштабного получения генных продуктов (физиологически значимых белков) и для генетического манипулирования с различными организмами. Наши знания о структуре и функции генетического материала у эукариот, включая человека, заметно пополнились. Новые, совершенно неожиданные факты, имеющие как теоретическое, так и практическое значение, были открыты в разных областях, таких, как действие гена, популяционная генетика, эволюция и генетическая консультация, включая пренатальную диагностику (разд. 4.3 и 9.1). Достигнутые успехи заставили ученых задуматься об этической стороне манипулирования с человеческим зародышем, об опасности возникновения возбудителей в процессе генно-ин-женерных исследований. Многие из этих вопросов были подняты самими учеными, активно работающими в данной области. В настоящее время большинство исследователей считает, что опасения, касающиеся [c.122]

По мнению автора данной книги, в случае инактивации мелких вирусов и получения определенных хромосомных аберраций путем облучения справедливость теории мишеней достоверна настолько, насколько вообще может быть достоверна научная теория в столь быстро развивающейся области основания для подобного утверждения станут ясными из дальнейшего изложения. Мы используем также эту теорию при анализе экспериментов по убиванию крупных вирусов и бактерий и по получению генных мутаций, считая, что и в этой области ее применение вполне оправдано. [c.59]

Последовательность оснований в гене можно определить либо непосредственно, либо исходя из аминокислотной последовательности белка, кодируемого этим геном. Затем можно сконструировать ген из нуклеотидов (напомним, что каждое основание является частью одного нуклеотида), соединив их друг с другом в правильном порядке. Сейчас таким способом удается конструировать только короткие гены, однако с усовершенствованием методов синтез любого гена станет рутинной процедурой. Этот метод был использован для получения генов проинсулина и соматостатина. Соматостатин (известный также как ингибитор гормона роста) — это белковый гормон, состоящий всего из 14 аминокислот. [c.219]

В генетической инженерии с целью получения белков в достаточных количествах и с заданными свойствами (например, для генотерапии наследственных и соматических болезней) широкое применение получили эндонуклеазы рестриктазы, катализирующие расщепление молекулы двухцепочечной ДНК по специфическим нуклеотидным последовательностям внутри цепи. Рестриктазы узнают определенные 4-7-членные последовательности, вызывая, таким образом, разрывы в определенных сайтах цепи ДНК. При этом образуются не случайные последовательности, а фрагменты ДНК строго определенной структуры с липкими концами (рекомбинантные ДНК), используемые далее для конструирования гибридных молекул и получения генно-инженерной, биотехнологической продукции (например, инсулина, гормона роста, интерферона, вакцин против вируса гепатита В, СПИДа и др.). [c.481]

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]

Поскольку выделение готового гена из генома клетки — довольно трудная задача, порой не выполнимая экспериментально, то для получения генов используют обратную транскрипцию с участием обратной транскриптазы. Данный фермент присутствует в частицах РНК-содержа-щих вирусов и катализирует синтез ДНК на матрице РНК [c.497]

Применение генно-инженерных манипуляций при конструировании различных микроорганизмов — продуцентов антибиотиков — не исключает вероятности попадания этих штаммов в природные условия и их размножения. Хотя возможности развития микробов, полученных генно-инженерным способом, в естественных условиях весьма ограничены, тем не менее при работе с ними должна быть проявлена максимальная осторожность, чтобы полностью исключить их попадание в окружающую среду. [c.506]

Допустим, что в вашем генотипе имеется одна копия гена С. Вы могли получить ее либо от своего отца, либо от матери (для простоты можно отбросить различные редко встречающиеся возможности что ген С — новая мутация что этот ген имелся у обоих ваших родителей или же в двойной дозе у одного из них). Пусть вы получили ген С от своего отца. В таком случае каждая из обычных клеток его тела содержала по одной копии этого гена. Как вы, вероятно, помните, каждый сперматозоид, образующийся у мужчины, содержит половину его генов. Таким образом, вероятность того, что в сперматозоид, зачавший вашу сестру, попадает ген С, равна 50%>. Если же вы получили ген С от своей матери, то из точно таких же рассуждений вытекает, что половина ее яйцеклеток должна была содержать ген С и опять-таки вероятность получения гена С вашей сестрой равна 50%>. Это означает, что если у вас есть 100 братьев и сестер, то примерно 50 из них должны обладать любым имеющимся у вас редким геном. Это означает также, что если у вас есть 100 редких генов, то примерно 50 из них имеются в теле любого из ваших братьев или сестер. [c.76]

Родитель, от которого — получен ген [c.148]

Любые гены человека нетрудно получать в чистом виде на основе химического или биологического синтеза. Интересно отметить, что ген глобина человека был одним из первых искусственно полученных генов. [c.308]

Синтезированный ген включал участок инициации трансляции (АТС) и два стоп-кодона. Один из стоп-кодонов располагался перед структурным геном, что, по замыслу авторов, должно бьшо обеспечить начало трансляции. Эта работа не получила развития из-за неудачных попыток встроить полученный ген в плазмиду. [c.62]

Интерфероны — низкомолекулярные белки, обладающие выраженной противовирусной активностью. Кроме того, интерфероны проявляют фармакологический эффект при таких заболеваниях, как гепатит В, рассеянный склероз, некоторые локализации опухолей. Различают три класса интерферо-нов по месту их синтеза в клетках человека и животных а-интерферон из лейкоцитов, -интерферон из фибробластов и у-интерферон из тимуса. а-Интер-ферон является простым белком, - и у-белки — гликозилированы. Интерферон является одним из самых эффективных средств лечения вирусных инфекций, но он видоспецифичен и может быть получен только из клеток человека. Технология выделения и очистки интерферонов малоэффективна прежде всего из-за крайне малого выхода конечного продукта. Поэтому получение генно-инженерного продукта является перспективной альтернативой традиционным методам вьщеления интерферона. [c.503]

ДНК-полимераза I является прежде всего ферментом, репарирующим повреждения в структуре ДНК, и поэтому она с определенной частотой может исправлять синтетический олигонуклеотид-мутаген. В связи с этим в полимеразной реакции используют фрагмент Кленова ДНК-полимеразы I, причем желательно брать фермент, полученный генно-инженер- [c.183]

Получение генов. Их возможно получать методом химического синтеза, выделением из геномов живых организмов, а также при помоши обратной транскриптазы, которая на соответствующей мРНК кодирует комплементарную ДНК (кДНК). Первый и второй методы имеют ограниченное применение. Химический синтез — достаточно длительная и дорогостоящая процедура. Вьщеление однородных фрагментов ДНК осуществляется при помощи ферментов-рестриктаз, которые узнают и расщепляют ДНК в строго фиксированных точках. Эти ферменты функционально связаны с модифицирующими метилазами следующим образом метилазы осуществляют метилирование в сайтах ДНК, которые атакуются рестриктазами. Метилирование защищает собственную ДНК клетки от неспецифической фрагментации, в то время как чужеродная ДНК немедленно разрушается. В месте разрыва полинуклеотидных цепей образуются, в частности, липкие концы, способные образовывать между собой комплементарные пары оснований. Открытие В. Арбером рестрикции и использование ее для получения генов было отмечено Нобелевской премией. В настоящее время идентифицировано более 500 рестриктаз, причем их название складывается из первой буквы рода микроорганизма и двух пер- [c.499]

Соматотропин — гормон роста — играет существенную роль в постнаталь-ном развитии организма, контролируя многие стороны углеводного, липидного и минерального обменов. Дефицит гормона приводит к карликовости, лечение которой проводится посредством соматотропинотерапии. В отличие от инсулина соматотропин обладает видовой специфичностью, и до недавнего времени его выделяли из гипофиза трупов. Выраженная гетерогенность этого гормона негативно сказывалась на его фармакологическом эффекте. Получение генно-инженерного соматотропина явилось решением проблемы обеспечения медицины этим препаратом. [c.502]

Создан новый сорт помидоров, длительно сохраняющийся без размягчения вследствие подавления активности фермента полига-лактуронидазы. Методом генной инженерии получен ген, определяющий биосинтез анти-мРНК, которая ингибирует природную мРНК. [c.520]

Корана с сотрудниками осуществил также синтез биологически активного гена подавления РНК, обозначаемого тРНК5 Р1, . Синтезированная последовательность показана на рис. 6.11. Активность полученного гена сохраняется и при его введении в Я,-фаг. [c.187]

Для появления стабильного транс-дуктанта должны произойти два события ДНК агаЗ должна проникнуть в клетку и вступить в рекомбинацию с клеточным геномом. Мельчайшие колонии возникают в результате абортивной трансдукции, при которой ДНК агаЗ проникает в клетку, но не рекомбинирует с клеточным геномом. В результате ген агаЗ не реплицируется и не передается всем дочерним клеткам. Образование таких микроколоний становится возможным за счет экспрессии полученного гена агаЗ , обеспечивающей клетку, несущую этот ген, ферментом, необходимым для утилизации арабинозы в качестве источника углерода. Такая клетка может расти и подвергаться делению с образованием дочерних клеток, рост которых останавливается из-за отсутствия у них гена агаЗ. [c.281]

В законопроекте предложена трехступенчатая процедура оценки биобезопасности генно-инженерных организмов. На этапе создания ГМО ученый-генетик осуществляет выбор генов для трансгеноза, то есть тех генов, которые будут привнесены в генетический материал сорта, породы, штамма в процессе их улучшения. Он изучает их свойства и свойства протеинов — продуктов этих генов, сравнивает их с известными опасными генами и продуктами, анализирует возможные неблагоприятные эффекты будущих генно-инженерных организмов, содержащих отобранные трансгены, на здоровье человека и окружающую среду. После получения генно-инженерных организмов ученый проводит оценку их биобезопасности. Результаты проведенных исследований по биобезопасности он обобщает в досье о безопасности генетически модифицированных организмов для здоровья человека и окружающей среды (по форме, утвержденной специально уполномоченными государственными органами). [c.81]

Генно-инженерная технология получения гибридных белков позволила разработать эффективный метод наработки коротких пептидов для анализа их биологической активности. Как и в случае клонотек генов, клонотеки пептидов, полученные генно-ин-женерными методами, представляют собой большой (часто исчерпывающий) набор коротких пептидов. Недавно сделанные наблюдения позволяют рассматривать клонотеку пептидов одновременно и в качестве клонотеки эпитопов белков. Во-первых, короткие пептиды могут включать все основные остатки аминокислот, играющие главную роль во взаимодействии с антителами, и они в состоянии имитировать крупные антигенные детерминанты белков. Во-вторых, в большинстве случаев нековалентные связи, образующиеся между немногими наиболее важными остатками аминокислот белковых лигандов и их рецепторами, вносят основной вклад в общую энергию взаимодействия лиганд-рецептор. С учетом этого любой пептид можно рассматривать как потенциальный лиганд, гаптен или часть антигенной детерминанты более крупных полипептидов, а любую клонотеку пептидов - как клонотеку эпитопов белков или потенциальных лигандов для соответствующих белковых рецепторов. [c.338]

Получение гена или его фрагмента осуществляют с использованием обратных транскриптаз — ферментов, которые катализируют синтез ДНК на матрице мРНК [c.90]

Особенно важен химический синтез нуклеиновых кислот для получения генов, их фрагментов, регулеторных участков нуклеиновых кислот и т. п. Первый синтез гена аланиновой транспортной рибонуклеиновой кислоты был осуществлен в 1972 г. Г. Корана. Сейчас число синтезированных генов достигло нескольких десятков. В СССР синтезированы ген человеческого интерферона а2 (М. Н. Колосов и др., 1982), ген валиновой транспортной РНК (М. Н. Колосов и др., 1983), ген кальцитонина человека (А. А. Баев и др., 1985), ряд промоторов и др. [c.190]

Рис. 2.18. Схемы организации различных ДНК полимераз РоП-семейства ферментов и их модифицированных форм, полученных генно-инженерным путем Прямоугольниками показаны консервативные участки ДНК-полимераз, функционально важные в каталитическом отношении. Поскольку протяженность различных ферментов и их отдельных доменов неодинакова, то в целях упрощения схемы масшггаб не соблюден

Создание зонда для гсиа р-глобина связано с получением матричной РНК р-глобина из созревающих эритроцитов, где активно синтезируется гемоглобин. Затем с помощью фермента обратной транскриптазы, который обеспечивает считывание нуклеотидной последовательности м-РНК в комплементарную последовательность ДНК, получают так называемую к-ДНК с высокой радиоактивной меткой. В настоящее время созданы библиотеки к-ДНК из разных источников. Имеются геномные библиотеки человека, полученные генно-инженерными методами, а также хромосомно-специ-фические библиотеки, полученные из отдельных специфических хромосом или их участков. Создание таких библиотек требует выделения отдельных хромосо.м. В настоящее время это стало возможным благодаря сортировке хромосом цитофлуорометрическим методом. Для синтеза к-ДНК используются также автоматизированные устройства, в том случае, если производится синтез к-ДНК гена определенного белка, аминокислотная последовательность которого известна. [c.69]

Впервые этот подход был использован для синтеза ДНК, кодирующей С-концевую область человеческого интерферона а2. По аналогичной схеме был получен ген эглина С (рис. 1.54). [c.72]

Аналогичный подход был использован для получения гена, кодирующего бактериородоп-син (bR). Целевой ген, спроектированный для кассетного мутагенеза, бьш разделен на 3 фрагмента и содержал в своем составе 33 уникальных сайта. Каждый из фрагментов разбивали на полинуклеотиды длиной от 70 до 100 звеньев [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология