Введение генов в клетки растений. Достижения генной инженерии. Проблемы биобезопасности трансгенных растений

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Тюменский Государственный Университет
Институт биологии
Кафедра анатомии и физиологии человека и животных

Введение генов в клетки растений. Достижения генной инженерии. Проблемы биобезопасности трансгенных растений.










Выполнили:Зорков Василий Александрович
Чудаев Александр Валерьевич



г.Тюмень, 2014 год
Содержание
Введение..................................................................................................................1
Метод биологической баллистики (биолистики)............................................5Электропорация.....................................................................................................6
Улучшение качества запасных белков...........................................................11
Жиры......................................................................................................................13
Полисахариды......................................................................................................14
Создание гербицидоустойчивых растений....................................................14
Повышение устойчивости растений к стрессовым условиям....................20
Повышение эффективности биологической азотфиксации.......................21
Повышение эффективности фотосинтеза.......................................................23
Получение растений с новыми свойствами...................................................24
Проблемыбиобезопасности трансгенных растений.....................................25
Список литературы............................................................................................30
















Ввести чужеродную ДНК в растения можно различными способами.
Для двудольных растений существует естественный вектор для горизонтального переноса генов: плазмиды агробактерий. Что касаетсяоднодольных, то, хотя в последние годы достигнуты определенные успехи в их трансформации агробактериальными векторами, все же подобный путь трансформации встречает существенные затруднения.
Для трансформации устойчивых ( рекальцитрантных ) к агробактериям растений разработаны приемы прямого физического переноса ДНК в клетку, многие из которых взяты из практики работы с клетками бактерий или животных. Этиметоды достаточно разнообразны, они включают: бомбардировку микрочастицами или баллистический метод; электропорацию; обработку полиэтиленгликолем; перенос ДНК в составе липосом и др.
Разработаны два метода для введения Ti-плазмидных последовательностей, содержащих нужный ген, в растение.
Первый метод — метод «промежуточных векторов» (коинтегративных векторов) — основан на использовании плазмидыкишечной палочки pBR 322.
Т-ДНК вырезают из Ti-плазмиды с помощью рестриктаз и встраивают в плазмиду pBR 322 для клонирования в Е. соli. Бактерии, содержащие плазмиду с Т-ДНК, размножают, после чего эту плазмиду выделяют. Затем в клонированную Т-ДНК с использованием рестриктаз встраивают нужный ген. Эту рекомбинантную молекулу, содержащую Т-ДНК со встроенным в нее геном, снова размножают в большомколичестве, то есть клонируют в кишечной палочке. Затем с помощью конъюгации вводят в клетки агробактерии, несущие полную Ti-плазмиду.
Между Т-сегментами нативной Ti-плазмиды и промежуточного вектора происходит гомологичная рекомбинация. В результате этого Т-ДНК со встроенным геном включается в нативную Ti-плазмиду, замещая нормальную ДНК. Получаются клетки А. tumefaciens, несущие Ti-плазмиды совстроенными в Т-сегмент нужными генами. Далее их перенос в клетки растения осуществляется обычным способом, характерным для агробактерий.
Второй метод основан на создании системы бинарных (двойных) векторов.
Последние исследования показали, что для заражения и трансформации не нужна целая Ti-плазмида, а достаточны только пограничные области Т-ДНК и один...