Основы биотехнологии. Трансгенез. Микроорганизмы презентация

Содержание

Перспективы развития генетической инженерии

Слайд 1ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ
ТРАНСГЕНЕЗ. МИКРООРГАНИЗМЫ
Лекция 5

Слайд 2Перспективы развития генетической инженерии

Слайд 3РЕКОМБИНАЦИЯ
ТРАНСГЕНЕЗ. МИКРООРГАНИЗМЫ. Лекция 5

Слайд 4Рекомбинация – процесс реорганизации генома, обмен участками ДНК
Словарь

Слайд 5Виды рекомбинационных событий

Слайд 6Классификация рекомбинационных явлений

Слайд 7Схема сайт-специфической рекомбинации
бактериофага лямбда
А) линейная (вирионная) ДНК фага

Б) ДНК

фага после инфекции в E. coli замыкается в кольцо, и находящийся в ней сайт attP вступает в рекомбинацию с сайтом attB в хромосоме бактерии

В) продукт рекомбинации - профаг в составе хромосомы бактерии

Г) запись процесса рекомбинации в общем виде

Слайд 8РЕКОМБИНОГЕНЕЗ
ТРАНСГЕНЕЗ. МИКРООРГАНИЗМЫ. Лекция 5

Слайд 9позволяет кардинально изменять живые организмы на генетическом уровне, вплоть до создания

новых видов с новыми заданными свойствами

РЕКОМБИНОГЕНЕЗ

Методы селекции

Слайд 10Открытие явления трансформации
1928 г.
открытие явления трансформации
Фредерик Гриффит
Streptococcus pneumoniae – пневмококки.


Бактерии, вызывающие пневмонию.

Капсульный S-штамм – патогенный
Бескапсульный R-штамм – непатогенный

Слайд 11Метод создания новых генетических программ путем конструирования и внесения новой генетической

информации в уже существующие живые организмы

Генетическая инженерия или молекулярное клонирование

Слайд 12 Berg, Paul (США)
(р. 1926) Нобелевская премия по химии, 1980


История
метода

1972 г. – появление методологии

Пол Берг сконструировал rДНК из фрагмента ДНК вируса SV40, бактериофага λ и оперона E. Coli

Слайд 13 1972 г. Анни Чанг

Герберт Бойер
Поль Берг
Стенли Коэн
установили, что при помощи ферментов рестриктаз можно порезать две любые молекулы ДНК и сделать из них одну рекомбинантную ДНК

Поль Берг

Стенли Коэн

Герберт Бойер

Анни Чанг

Слайд 14ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ФЕРМЕНТОВ
ТРАНСГЕНЕЗ. МИКРООРГАНИЗМЫ. Лекция 5

Слайд 15«Генетическая инженерия – потомок молекулярной генетики, но своим рождением обязана успехам

генетической энзимологии и химии нуклеиновых кислот, так как инструментами молекулярного манипулирования являются ферменты»
З.И.Абрамова

Слайд 18Суть метода

Слайд 19Рекомбинантная ДНК – искусственно сконструированная ДНК, несущая фрагменты генетической информации разных

организмов

Трансгенез – процесс перенос гена или группы генов из одного организма в другой и создание условий для его/их экспрессии

Векторы – системы доставки трансгена, обеспечивающие его интеграцию, амплификацию и экспрессию

Словарь

Слайд 20I этап Получение гена
II этап Создание рекомбинантной ДНК
III этап Создание трансгенного

организма

IV этап Отбор модифицированных систем

ТЕХНИКА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ

Слайд 21I ЭТАП. ПОЛУЧЕНИЕ ГЕНА
ТРАНСГЕНЕЗ. МИКРООРГАНИЗМЫ. Лекция 5

Слайд 22Цель:
получение гена-матрицы для молекулярного клонирования
Методы:
1) рестриктазный
2) химико-ферментативный синтез
3)

синтез на основе мРНК

Слайд 23Рестриктазы – ферменты, узнающие особые последовательности нуклеотидов в ДНК (сайты рестрикции)

Слайд 24Рестриктазы.
Типы рестрикции.

Слайд 26Химико-ферментативный синтез гена
Разработан X. Кораной
хим. синтез комплементарных, взаимоперекрывающихся олигонуклеотидов
соединение

(лигирование) олигонуклеотидов с помощью фермента Т4 ДНК-лигазы.

Слайд 27ДНК
экзон
интрон
экзон
экзон
интрон
Транскрипция
РНК первичный транскрипт
Сплайсинг
Матричная РНК
Обратная транскрипция
Клональная ДНК
Синтез на основе mРНК

Слайд 29II ЭТАП. ПОЛУЧЕНИЕ РЕКОМБИНАНТНОЙ ДНК
ТРАНСГЕНЕЗ. МИКРООРГАНИЗМЫ. Лекция 5

Слайд 30Цель:
внесение гена-матрицы (трансгена) в вектор

Слайд 31ВЕКТОРА (лат. vector – несущий)
молекулы способные к самостоятельной репликации

и обеспечивающие интеграцию, амплификацию и экспрессию трансгена

Слайд 32Словарь
Амплификация – увеличение количества копий rДНК (трансген + вектор)

Интеграция

– встраивание rДНК в ДНК хозяина

Экспрессия – транскрипция трансгена аппаратом клетки хозяина

Слайд 33Требования к векторным молекулам

Слайд 34Классификация векторов
по реципиентным системам
Естественные
плазмиды
бактериофаги
Искусственные космиды
фазмиды
бакмиды
Естественные
плазмиды
вирусы
Искусственные челночные векторы
Вектора прокариот
Вектора

эукариот

Слайд 35Словарь
Бакмиды – челночные векторы на основе генома бакуловируса, способные существовать в

клетках E.coli

Космиды – плазмидные векторы, в ко­торые встроен участок генома фага λ, обеспечи­вающий возможность упаковки молекулы в фаговую частицу

Фазмиды – векторы, которые содержат генетические элементы плазмид и бактериофагов

Слайд 36
http://rudocs.exdat.com

Слайд 37Классификация векторов
по функциям
Клонирующие
вектора, обеспечивающие репликацию гибридной молекулы в клетке
Экспрессирующие


вектора, обеспечивающие правильную и эффективную экспрессию чужеродной ДНК в клетке-реципиенте

Интегративные

вектора, обеспечивающие интеграцию чужеродной ДНК в геном реципиента

Слайд 38Методы введения гена в вектор:
рестриктазно-лигазный
коннекторный

Слайд 39Применим для гена и вектора с комплементарными «липкими» концами
Рестриктазо-лигазный метод

Слайд 40Впервые был применен С. Коэном в 1973 году.
Рестриктазы, вносят в

цепи ДНК симметричные, расположенные наискось друг от друга разрывы на равных расстояниях от центра сайта узнавания и образуют "ступеньку"

Рестриктазо-лигазный метод

Слайд 42http://zhurnal.lib.ru/

Слайд 43Применим для гена и вектора с некомплементарными «тупыми» концами
Коннекторный метод
Впервые

был выполнен в 1972 году П.Бергом.
Экзонуклеаза отрезает «тупые» концы
Терминальная трансфераза пришивает линкерные молекулы
к 3’-концам фрагментов ДНК вектора достраивают одноцепочечные олиго (dA)-сегменты, а к 3’-концам фрагмента трансгена олиго (dT)-сегменты
линкеры соединяются за счет комплементарности (dА)- и (dT)-последовательностей

Слайд 45III ЭТАП. СОЗДАНИЕ ТРАНСГЕННОГО ОРГАНИЗМА
ТРАНСГЕНЕЗ. МИКРООРГАНИЗМЫ. Лекция 5

Слайд 46Цель:
введение гена-матрицы в организм-реципиент
Методы введения рДНК в клетку:
конъюгация
трансдукция
трансфекция
трансформация

Слайд 47Естественные
Искусственные
Методы введения рДНК в
клетку-реципиент

Слайд 48Методы введения rДНК в клетку-реципиент трансдукция
(вектор с элементами генома бактериофага)
http://sd1.uchebalegko.ru

Слайд 49Методы введения rДНК в клетку-реципиент трансфекция
(вектор с элементами генома вируса)

Слайд 50Методы введения rДНК в клетку-реципиент коньюгация
(вектор с элементами генома плазмид)

Слайд 51Методы введения rДНК в клетку-реципиент трансформация
(при физиологической некомпетентности)
микроиньекция
электропорация
липофекция
биобаллистика
http://rudocs.exdat.com

Слайд 52IV ЭТАП. ОТБОР
ТРАНСГЕНЕЗ. МИКРООРГАНИЗМЫ. Лекция 5

Слайд 53Цель:
оценка результата молекулярного клонирования
Методы:
маркерный, иммунологическая детекция, скрининг, картирование, секвенирование

Слайд 54Методы отбора

Слайд 55а) Применение репортерных (маркерных) генов первого, второго и третьего поколений:

- NPT-ген (неомицинфосфотрансфераза и других антибиотикоустойчивых генов)
- GUS-ген (глюкуронидаза)
- GFP-ген (greenfluorescenceprotein)
б) Селекция клеток на средах с антибиотиками
в) Обнаружение продуктов экспрессии репортерных генов и/или их активности

Отбор по векторам
Селективные, репортерные маркеры

Слайд 56верхнем правом углу много мелких названий – это перечислены сайты рестрикции

Rep – это участок отвечающий за репликацию (размножение) плазмиды в клетке
Amp – репортерный ген устойчивости к антибиотику – ампициллину

Слайд 57Отбор по векторам
Устойчивость к антибиотику

Слайд 58Отбор по векторам.
GFP

Слайд 59Отбор по трансгену
блот-анализа по Саузерену
1. Синтезируют меченые нуклеотиды (ДНК зонды)
2.

Фрагмент целевой ДНК переводят на нитроцеллюлозный фильтр.
3. Связавшиеся молекулы ДНК обрабатывают щелочным раствором, в результате одна нить ДНК «отрывается» от другой.
4. На фильтр наносят раствор с ДНК-зондом, комплементарные участки
совпадают, происходит гибридизация.
5. Сканируют фильтр

Слайд 60Первые достижения

Слайд 61Гипофизарная карликовость

Похожие презентации

Возникновение биосферы 703
Комнатное цветоводство 372
Выращивание грибов 531
Природа. 267
Анатомия и физиология 535
Раздел Двустороннесимметричные. Тип Плоские черви 1256

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика