Табак трансгенные растения

Идея использования трансгенных растений в качестве биореакторов для производства различных ценных фармацевтических соединений, так называемых рекомбинантных протеинов, постоянно привлекает внимание ученых. Японским исследователям удалось получить растения картофеля и табака с встроенным геном человеческого интерферона альфа, который применяют для лечения человека от гепатита С и некоторых форм рака. Созданы растения табака с человеческим интерлейкином 10 (стимулятор иммунитета), растения арабидопсиса, синтезирующие витамин Е. Преимущества таких биофабрик очевидны. Можно производить вещества, являвшиеся ранее очень редкими и дорогими, практически в неограниченных количествах. При этом не стоит проблема их тщательной очистки, как в случае с генетически модифицированными микроорганизмами. Да и возможности растений по сравнению с микроорганизмами для биосинтеза специфических для высших организмов веществ существенно шире, посколь- [c.56]

Рис. 2.5. Схема получения трансгенного растения табака с интегрированным геном а-зеина, обогащенного лизиновыми кодонами

Другой подход к получению трансгенных растений, устойчивых к вирусной инфекции, состоит во введении в геном исходных растений гена оболочки вируса. Это приводит к ингибированию размножения вируса и снижению инфицированности. Благодаря такому подходу был получен стойкий антивирусный эффект у растений табака, трансформированных геном оболочки вируса табачной мозаики (ВТМ). [c.154]

В 1983 г. ученые вывели трансгенный табак, устойчивый к определенному виду вредителей, а уже через 4 года в массовую продажу поступили трансгенные растения, устойчивые к насекомым и гербицидам. Новая область биотехнологии позволила выводить новые культуры растений за 2 — 3 года, в то время как обычные методы селекции путем отбора и скрещивания давали возможность получать готовый продукт лишь за 10 и более лет. В настоящее время генная инженерия позволяет получать новые формы микроорганизмов, способных продуцировать полезные для животных и человека биологически активные продукты, в том числе и лекарственные вещества. [c.495]

Вирусы растений наносят существенный вред сельскому хозяйству. Первые попытки получить с помошью генной инженерии устойчивые к вирусам сорта бьши сделаны на растениях табака. Табак поражается РНК-содержащим вирусом, называемым Bnpy oNf табачной мозаики (ВТМ — рис. 2.18). Этот вирус опасен и для томатов ежегодные потери от него в США превышают 50 млн. долл. С помощью Agroba terium ген из ВТМ, кодирующий белок оболочки этого вируса, бьш введен в растения табака. Испытания показали, что трансгенные растения гораздо более [c.232]

Трансгенное растение табака, защищенное от ВТМ [c.231]

Применение методов генетической инженерии, использующих естественные защитные механизмы, позволяет получать трансгенные растения, устойчивые к грибной, бактериальной и вирусной инфекции. Так, гены хитиназы и глюконазы кодируются одиночными генами. Благодаря этому были получены трансгенные растения табака и турнепса, в состав генома которых ввели ген хити- [c.153]

Трансгенные растения табака SRI, несущие ген ШС-npt-II. [c.343]

В процессе изучения взаимоотношений вирус — растение было вовлечено большое число различных методов. Только их комбинирование могло принести результаты по получению растений, устойчивых к вирусной инфекции. За последние годы в этом направлении был сделан заметный рывок, что напрямую связано с более детальным пониманием организации генома и функционирования вирусных генов. В настоящее время для получения растений, устойчивых к вирусной инфекции, с помощью генно-инженерных технологий существует ряд подходов, позволяющих получить трансгенные растения, трансформированные геном белка оболочки вируса, что приводит к уменьшению инфицированности и ингибированию размножения вируса. Таким методом были получены растения табака и картофеля, трансформированные геном белка оболочки вируса табачной мозаики, что привело к появлению стойкого антивирусного эффекта у трансгенных растений. [c.73]

Еще одна группа методов получения трансгенных растений, устойчивых к действию фитовирусов, включает введение и экспрессию генов антивирусных антител, вирусных сателлитных РНК. Интересный эффект дало введение в геном растений гена человеческого интерферона JFN — одного из ключевых белков индукции иммунитета у млекопитающих. С помощью вируса мозаики цветной капусты геном интерферона были трансформированы растения турнепса, табака, картофеля, что повысило устойчивость этих растений к вирусным заболеваниям. Однако в настоящее время более перспективными считаются методы, основанные на использовании растительных генов, обусловливающих высокую устойчивость трансформации растений и низкую устойчивость к фитопатогенам. [c.154]

Ниже описан метод, успешно используемый для выявления GUS на срезах трансгенных растений табака срезы получали вручную. [c.375]

Регенерация трансформированных клеток и отбор трансгенных растений. Регенерация взрослых растений из трансформированных клеток зависит от тотипотентности клеток и не всегда возможна. Тотипо-тентность хорошо выражена у клеток двудольных растений, таких как табак, картофель, свекла, соя, рапс, люцерна, томаты, морковь, капуста, некоторые плодовые. У однодольных, особенно злаков, этот признак выражен очень слабо, в связи с чем процесс регенерации клеток в целое растение проходит с большими трудностями. В настоящее время разработаны методы регенерации трансформированных клеток некоторых основных зерновых культур, таких как кукуруза, рис, пшеница, ячмень. Однако необходимо отметить, что с каждым годом методы регенерации разрабатываются для все большего числа растений. [c.50]

Из генома Е. oli были выделены два гена proBosm и ргоА, кодирующие ферменты пути биосинтеза пролина, аккумулирование которого в клетке происходит в ответ на осмотический стресс. Экспрессия этих бактериальных генов в геноме растений приводила к повышенному синтезу пролина. Полученные трансгенные растения табака осуществляли повышенный синтез и накопление пролина по сравнению с контрольными растениями. Трансгенные побеги укоренялись и могли расти при концентрации соли в среде 20 г/л (350 мМ). [c.70]

B качестве репортерного гена использовали ген (i-глюкуронидазы Е. oll. Ферментативную активность нормировали по среднему значению для растения, когда ген находился под контролем 355-промотора. Фактические величины, полученные при тестировании на табаке, примерно в 30 раз превьпиают те, которые получены на рисе. Сложный промотор включал 355-промотор, сигнал терминации транскрипции гена нопалинсинтазы, семь тандемных повторов энхансерных элементов и fi-последовательность ДНК вируса табачной мозаики. Средний уровень экспрессии генов — это среднее значение, полученное по данным для нескольких трансгенных растений, а максимальный уровень — это наибольшее значение, наблюдавшееся на каком-либо растении с данным промотором. [c.384]

Для кардинального повышения уровня экспрессии использовались два других подхода (табл. 18.1). В первом случае методом сайт-специфического мутагенеза изменяли те участки выделенного гена токсина, которые могли бы быть ответственны за снижение эффективности транскрипции или трансляции в растении-хозя-ине (в этих экспериментах использовали и табак, и томаты). При этом нуклеотидная последовательность измененного гена на 96,5% совпадала с таковой у гена дикого типа. Трансгенные растения, в которых экспрессировался такой слабо модифицированный ген, синтезировали в 10 раз больше токсина, чем растения, трансформированные геном дикого типа. [c.391]

В. thuringiensis. Чтобы проверить, будет ли эта система функционировать в трансгенных растениях, был сконструирован фрагмент ДНК, кодирующий гибридный белок ингибитор протеиназ/укороченный токсин . Трансгенные растения табака, которые синтезировали небольшие количества такого рекомбинантного белка, были в значительной мере защищены от насекомых-вредителей. [c.394]

РНК, в отдельные клетки табака использовали бинарную векторную систему на основе Ti-плазмид (рис. 18.7). В трансгенных растениях, синтезирующих белок оболочки вируса uMV, вирусные частицы не накапливались и симптомы инфекции не проявлялись независимо от титра инокулята. В отличие от этого трансгенные растения, синтезирующие антисмысловую РНК белка оболочки uMV, проявляли устойчивость только при малых концентрациях вирусных частиц в инокуляте. [c.398]

Рис. 6.12. Тканеспедифическая экспрессия гена ab в трансгенных растениях табака. AT определя-ли в листьях (L), стебле (S) и корнях (R) зрелых СаЬ-са<-растений, выращенных на свету.

Помимо получения растений с измененными запасными белками было показано, что трансгенные растения могут быть использованы в качестве производителей съедобных вакцин. Так, получены растения табака и картофеля, синтезирующие иммуноглобулин А — С, энтеротоксин, В-токсин холеры, белок поверхностного антигена гепатита В. Белок, полученный из трансгенных растений, обладал такими же антигенными и физиологическими свойствами, как и белок, полученный из животных клеток. В настоящее время проводятся испытания по вакцинированию человека против гепатита В с помощью трансгенных растений. Из этого следует, что использование трансгенных растений может привести в будущем к получению дешевых и биологически высокоактивных вакцин. [c.68]

С тех пор как в 1962 г. были впервые сконструированы неонкогенные векторы, системы генетической трансформации, основанные на использовании агробактерий и компонентов Ti-и Ri-плазмид, были разработаны для сравнительно небольшого числа видов растений. Большинство фундаментальных исследований по контролю экспрессии нормальных, модифицированных или химерных растительных генов в трансгенных растениях проводилось на Ni otiana taba um. Это не случайность данный факт отражает ту простоту, с которой можно осуществлять манипуляции в культуре табака для получения как эффективной генетической трансформации, так и, что более важно, регенерации трансформированных растений. Хотя у большинства двудольных растений при заражении некоторыми онкогенными штаммами агробактерий образуются опухоли, остается проблема селекции тканей, трансформированных неонкогенной Т-ДНК, и еще большая проблема образования трансформированных побегов из таких тканей. Не следует забывать, что существует множество других подходов к проблеме переноса генов, особенно для однодольных растений, которые не основаны яа использовании агробактерий, и эти подходы обсуждаются в гл. 3. [c.87]

Из генома В. thuringiensis бьш выделен ген токсина Ы2 и поставлен под контроль промотора 35S aMV. 6 -Ген был интегрирован в геном растений табака методом агробактериальной трансформации. Экспрессия бактериального Ы2-тт в растительных клетках была подтверждена как на уровне транскрипции, по присутствию соответствующей мРНК, так и на уровне трансляции, по синтезу белка-токсина. Полученные трансгенные растения табака бьши устойчивы к вредителям. Эффективность защиты сельскохозяйственных культур от вредителей была показана и на трансгенных растениях томата, трансформированных генами эндотоксина, при этом бактериальный белок, синтезированный в тканях растений, обеспечивал защитный эффект, сравнимый с использованием инсектицидных препаратов. [c.71]

Помимо табака и томата бактериальный Ы2-тен бьш введен в геном многих сельскохозяйственных растений, в том числе в картофель, кукурузу, хлопчатник, рис, сою, брокколи и др. Для ряда культур получены сорта трансгенных растений, экспрессирующих в своем геноме 6/2-ген. Так, в 1994—1995 гг. были получены и прошли полевые испытания сорта томата, картофеля и хлопчатника (фирма Monsanto ), кукурузы как кормовой, так и пищевой сахарной (фирма Novartis ), а в 1998 г. был получен сорт картофеля с тройной устойчивостью, который помимо 6/2-гена, содержал ген устойчивости к вирусу скручивания листьев и ген устойчивости к гербициду глифосату. В 2000 г. в странах с разрешенным исполь- [c.71]

Аналогично было показано, что замена аланина на аргинин в белке EPSP-синтетазы, который кодируется геном агоА Е. соИ, приводит к возникновению устойчивости к действию гербицида глифосата. Это было использовано для трансформации клеток табака, томатов, сахарной свеклы и картофеля мутантным геном агоА и получения трансгенных растений, устойчивых к гербициду. [c.74]

Рис, 6.10. Использование системы маркерного гена at для выявления световой регуляции экспрессии геиа ab в трансгенных растениях табака. 1 — положительный контроль, содержащий бактериальную AT 2 — контрольные растения табака, выращенные на овету (SRI) 3 — выращенные на свету растения aMV- at 4 — выдержанные в темноте растения aMV- at 5—выращенные на свету растения ab- at 6 — выращенные в темноте растения ab- at, [c.338]

А. Хиатт с соавторами (1989 г.) первыми создали трансгенные растения табака, продуцирующие функционально активные моноклональные антитела IgGl. Для этого ДНК-копии матричных РНК, вьщеленных из мышиной гибридомы 6D4 и кодирующих легкую (каппа) и тяжелую (гамма) цепи иммуноглобулина IgGl, встроили в аг-робактериальный бинарный экспрессирующий вектор. Полученные гибридные конструкции для каждой цепи иммуноглобулина перенесли в клетки табака, на селективной среде отобрали [c.468]

Данный метод определения весьма прост и универсалено Флуоресцентные методы в 100—1000 раз чувствительнее колориметрических (общие принципы метода описаны в литературе см., например, [19]). Известны два основных способа флуориметрического определения GUS 1) определение общего выхода продукта в определенный момент времени и 2) измерение кинетики активности GUS. В описанном ниже эксперименте рассматривается регулируемая светом экспрессия гена M. -gu,s по сравнению с конститутивно экспрессируемым геном 35S- aMM-gus в трансгенных растениях табака. Цель эксперимента—выявление регулируемой фитохромом экспрессии GUS и количественное определение GUS в зависимости от содержания ДНК (числа клеток). [c.368]

Направления использования трансгенных растений могут быть совершенно неожиданными. Так, предлагается применять их для очистки почвы от загрязнений нефтью и тяжелыми металлами. Для этого в них встраивают соответствующие гены от микроорганизмов, способных утилизировать и деградировать эти вещества. В царстве микробов такие формы — не редкость. Самое удивительное, что растения табака с подобными свойствами уже получены. На очереди — создание генетически модифицированных растений, которые можно использовать непосредственно в практической деятельности, например различных древесных пород. Как указьюалось вьппе, растения — удобная система для производства съедобных вакцин. Оказалось, что аналогичный подход можно использовать для получения вакцин, обладающих контрацептивным (противозачаточным) действием Для этого в их геном достаточно встроить гены, кодирующие антигены половых клеток (сперматозоидов) или половых гормонов. Поле применения таких оральных контрацептивов очень широко. Например, предлагается использовать их для относительно дешевого и гуманного регулирования численности популяций некоторых диких животных. [c.57]

На первом этапе наибольшее число работ по созданию трансгенных растений бьшо выполнено на табаке МсоНапа 1аЬасит. Это связано как с простотой манипуляций в культуре табака при проведении генетической трансформации, так и с высокой эффективностью регенерации трансформированных растений на селективных средах. [c.464]

Смотреть страницы где упоминается термин Табак трансгенные растения: [c.401] [c.155] [c.392] [c.392] [c.393] [c.396] [c.400] [c.400] [c.402] [c.404] [c.506] [c.62] [c.70] [c.72] [c.402] [c.308] [c.337] [c.53] [c.70] [c.74] [c.435] [c.385] [c.451]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология