Презентація на тему:
Трансгенні організми

2020 н.р. ТРАНСГЕННІ ОРГАНІЗМИ Фараонівський НВК "ЗОШ 1-3 ст. ДНЗ (ясла-садок)" Виконала: учениця 11 класу Дондя Анна

Що ж таке "Трансгенні організмми"? ТРАНСГЕННІ ОРГАНІЗМИ — різні організми, які мають у складі свого геному чужорідні гени інших організмів та які отримують за допомогою методів генної інженерії.

Трансгенний організм Виведення трансгенних організмів є перспективною альтернативою традиційним методам селекції тварин та рослин. Поліпшення сортів рослин та порід тварин традиційними методами – тривалий процес, який потребує 7–12 років. Генна інженерія дає можливість створювати нові форми рослин і тварин з потрібними людині властивостями всього за кілька років. Трансгенні рослини чи тварини, подібно до бактерій, можуть стати дешевим і простим засобом виробництва достатньої кількості різноманітних корисних продуктів, і не тільки харчових.

ПРИЧИНИ СТВОРЕННЯ *тварини з геном гормону росту в рівних умовах утримання видають підвищені темпи зростання; *для посилення імунітету до інфекцій; *для отримання біологічно активних речовин; *для отримання людського білка від трансгенних тварин; *використання тварин як біореакторів для отримання медпрепаратів. Серед причин створення трансгенних організмів можна визначити такі:

1)В ядро яйцеклітини, попередньо заплідненої, вводиться клонований ген. 2)Запліднені яйцеклітини з впровадженої ДНК поміщаються в обрану заздалегідь жіночу особину для подальшого виношування трансгенного плода. 3)Проводиться відбір потомства, народженого за допомогою впровадження чужорідної ДНК, з таким розрахунком, щоб клонована ген містився в кожній клітині отриманого організму. 4)Схрещуються тварини, які в клітинах зародкової лінії несуть клонований ген. 5)Таким чином отримують нову генетичну лінію. Як отримують трансгенний організм? В ЧОМУ ПОЛЯГАЄ ПРОЦЕС?

1) Мікроін'екціонний метод. 2) Метод лікування ретровірусними векторами. 3) Пересадка ядер клітин, які культивуються in vitro. 4) Метод ліпосом - переносників ДНК. 5) Метод використання статевих клітин сім'яників. МЕТОДИ ТРАНСГЕНЕЗА ТВАРИН Трансгени - це введений штучно і закріпився в ДНК тварини чужорідний ген. А трансгенез - це процес інтеграції і перенесення в геном тваринного чужорідної генетичної інформації. Існують певні методи отримання трансгенних тварин. Серед них виділяють:

Спосіб мікроін'єкції заснований на введенні розчину генних конструкцій в чоловічій пронуклеус (попередник ядра) зигот. При заплідненні в яйцеклітині утворюються два ядра, одне з яких чоловіче (чоловічий пронуклеус), інше - жіноче (жіночий пронуклеус). Чоловічий і жіночий пронуклеус після зближення об'єднуються в загальне ядро з з'єднанням батьківських і материнських хромосом в один генотип ембріона.Про успішність мікроін'єкції можна судити по збільшенню обсягу пронуклеуса в 1, 5 рази. Коли процедура завершується, отримані ембріони кілька годин культивуються, а потім підсаджуються в матку одночасно кільком самкам.Після народження потомства проводиться аналіз на інтеграцію трансгени шляхом відбору проб. Число трансгенних малюків від загального числа народився за допомогою даного методу потомства досить незначно. У піддослідних мишей це приблизно 15%, у свиней - від 10 до 15%, у овець, кіз і великої рогатої худоби цей показник лавірує від 5 до 10%. Над поліпшенням даного співвідношення вчені працюють донині. Метод мікроін'єкції МЕТОДИ

Метод лікування ретровірусними векторами Перенесення ДНК в ембріональні лінії тварин за допомогою ретровірусних векторів - це досить результативний метод. Ретровіруси є ядерні вірусами. Їх генетичний матеріал - це одноцепочечная рибонуклеїнова кислота (РНК). Ретровіруси можуть бути екотропнимі, тобто здатними відтворюватися в клітинах одного виду тварин або декількох споріднених видів. Наприклад, вірус лейкіміі миші може розмножуватися тільки в клітинах миші або щури. Амфотропние ж віруси здатні до поширення в багатьох видах тварин.

Ретровірус проникає в клітину за допомогою мікропіноцитоз - транспорту невеликих за розміром молекул. У одних вірусів транскрипція відбувається в ядрі клітини, у інших - в цитоплазмі. Якщо інтеграція трапляється в геномі генеративних клітин, то ретровіруси передаються потомству у спадок. Тут йде мова про ендогенних ретровірусів. Вперше вірусна ДНК була виявлена в клітинах дорослої миші в 1974 році. Інфекція зигот в більшості випадків призводить до отримання трансгенних тварин, так як інтеграція можлива, якщо клітина вступає в непрямий поділ після реплікації ДНК. МЕТОД ЛІКУВАННЯ РЕТРОВІРУСНИМИ ВЕКТОРАМИ

ПЕРЕВАГИ ВИКОРИСТАННЯ РЕТРОВІРУСНИХ ВЕКТОРІВ 1) Майже 100% ембріонів, оброблених ретровирусом, можуть бути інфіковані. 2) Стає можливим проведення генною терапією спадкових захворювань. 3)Ретровіруси уможливлюють трансформацію окремих органів (наприклад, молочних залоз для підвищення удою).

НЕДОЛІКИ ВИКОРИСТАННЯ РЕТРОВІРУСНИХ ВЕКТОРІВ 1) Обмежена ємність. 2) Придушення експресії трансгенів in vivo. 3) Низький титр (вирішена за допомогою псевдотіпірованія). 4) Можливість клітинних онкогенів. 5) Неможливість передачі у спадок трансформації окремих органів.

Особливістю методу є використання трансформованих клітинних ліній для отримання трансгенних особин за допомогою генних конструкцій. Для цього беруться стволові лінії, а також соматичні клітини, які культивуються in vitro, тобто в пробірці. Одним з методів пересадки ядер є метод мікроманіпуляції, і полягає він в наступному: 1) За допомогою мікропіпетки відбувається вилучення пронуклеусів після того, як відбулося проколювання зон пеллюціда і зон плазматичної мембрани. 2) Піпеткою з великим діаметром в той же прокол вводиться ядро з повним набором хромосом від донора. Метод пересадки ядер клітин

За допомогою такого методу цитоплазма зиготи травмується набагато менше, як і донорське ядро. Існує ще один спосіб трансплантації ядра. Цей метод полягає в використанні для цієї мети цітохалазін, тобто речовин, які синтезовані за допомогою грибів. Структура мікроферментов (ниток, що складаються з молекул глобулярного білка актину) руйнується цитохалазином В, після чого ядро може бути розташоване унікальним чином. Ядро за допомогою тоненькою нитки цитоплазми залишається з'єднаним з кліткою. Потім цей зв'язок штучно розривається за допомогою центрифугування. Утворюються цітопласти (клітини без ядра) і каріопласти (ядра, оточені цитоплазмою). У градієнті щільності цітопласти відокремлюються від інтактних клітин, і можуть бути використані для з'єднання з каріопласти інших клітин, щоб вийшла життєздатна клітина. МЕТОД ПЕРЕСАДКИ ЯДЕР КЛІТИН

Це найбільш нешкідливий метод трансгенеза. Його особливість полягає в використанні ліпосом для збереження і перенесення в них генів. Ліпосоми створюються з різними властивостями. Вони не іммуногени і не володіють токсичністю. Однак даний метод не є ефективним, тому що ДНК, транспортувати таким чином в клітку, відразу ж захоплюється лизосомами і руйнується ними. Метод ліпосом - переносників ДНК

Сперматозоїди - це природний вектор, який транспортує ДНК в клітину. Але проведені в цій області дослідження показали неоднозначні результати методу. В експериментах М. Lavitrano в 1989 році 30% опитаних мишей, які були отримані за допомогою ін'єкцій змінених сперматозоїдів в незапліднені яйцеклітини миші, виявилися трансгенними і могли передавати трансгени у спадок. Метод використання статевих клітин сім'яників

МЕТОД ВИКОРИСТАННЯ СТАТЕВИХ КЛІТИН СІМ'ЯНИКІВ В іншому випадку безліч спроб повторити цей результат в інших лабораторіях не увінчалися успіхом, при подібних умовах були отримані різні результати. З усього цього можна зробити припущення, що вдала трансформація ДНК спостерігається тільки на певній стадії клітинного циклу. До сих пір ведуться дослідження в області визначення механізму вбудовування екзогенної ДНК в геном сперматозоїда.

Можливість використання після кріоконсервації сперматозоїдів є позитивним моментом даного методу. Негативною ж стороною вважається велика кількість мікроманіпуляцій, необхідних при трансгенезу за допомогою цього способу.Але все ж сперматозоїди мають здатність поглинати ДНК і накопичувати її в ядрі. Для досягнення більшого ефекту з'єднання ДНК зі сперматозоїдом існує кілька методів: ліпосомний, ін'єкція в насінники, в насінні канальці за допомогою створення пір в ліпідної мембрані під дією електричного поля.

5 ДИВОВИЖНИХ ТРАНСГЕННИХ ОРГАНІЗМІВ 5 дивовижних трансгенних організмів

На думку генетика Авігдора Каханер з Єврейського університету в Єрусалимі, майбутнє масового птахівництва в теплих країнах полягає в розведенні птахів без пір'я. Як стверджує Каханер, "голий" курча прекрасно пристосований до виживання в теплому кліматі: він зможе швидко рости, завдаватиме менше шкоди навколишньому середовищу, а його м'ясо буде низькокалорійним. Червоношкірий курча був створений шляхом схрещування природної породи "голого" курчати зі звичайним бройлерів. КУРКА БЕЗ ПІР'Я

Така коза-мутант дає молоко, з якого при подальшій обробці виділяють павукову нитку і використовують її в космічних технологіях, для створення надлегких бронежилетів, сполучних волокон для хірургії, штучних сухожиль і навіть в мікро чіпах. Одна коза дає стільки волокна, скільки дає кілька десятків тисяч павуків. Тим більше, що вид павуків-златопрядов виробляють це з'єднання в природі, досить агресивний і створення ферм, як наприклад, у шовкопрядів, фактично неможливо. ПАВУКОКОЗИ

Генетично модифікований сорт рису посівного (Oryza sativa), в зернах якого міститься велика кількість бета-каротину. Зерна такого рису мають золотисто-жовтий колір. Це перша сільськогосподарська культура, цілеспрямовано генетично модифікована для поліпшення харчової цінності. Передбачається, що «золотий рис» при масовому вирощуванні може значно поліпшити якість харчування в багатьох країнах третього світу, де зараз спостерігається дефіцит вітаміну A. ЗОЛОТИЙ РИС

Вчені вважають, що вразливість трансгенних кішок до вірусів імунодефіциту дозволить перевірити ефективність різних комбінацій генів, які задають стійкість до різних видів цього патогена. СЯЮЧІ КІШКИ

Вчені розраховують, що розроблений ними метод допоможе створювати органи, придатні для трансплантації. Це, в тому числі, дозволить допомогти дітям з вродженими дефектами особи, а також тим, хто втратив вухо внаслідок поранення або нещасного випадку. У перспективі так само, як вухо, можна буде вирощувати і багато інших органів, сподіваються фахівці. Як підкреслюють автори експерименту, вухо є «живим», тобто якщо, наприклад, пересадити його дитині, воно буде рости разом з ним. МИША З ВУХОМ НА СПИНІ

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ