40. Векторы переноса генов на основе Ti-плазмиды Agrobacterium tumifaciens.

Трансформация с помощью агробактерий. В конце 20-го века учёные пришли к пониманию того, что геномы живых организмов довольно непостоянны, и процесс обмена генетической информацией в эволюции — скорее правило, чем исключение. Прорыв в генетической инженерии растений случился в 1977 г., когда было обнаружено что почвенные бактерии из класса (Agrobacterium) способны переносить свою ДНК в геномы многих растений. Бактерии приспособились делать это для того, чтобы перепрограммировать геном растительных клеток на производство доступных только этим бактериям питательных веществ. По мере того как начале 80-х г. прошлого века механизм переноса ДНК становился всё более понятен, учёные научились его модифицировать, так что вместо «полезных бактериям» генов они стали переносить «полезные людям» гены, которые стабильно наследуются по законам классической генетики.

Agrobacterium tumifaciens – живет в почве, способна передавать часть своих генов из Ти-плазмиды в раст. кл. Кл. размн., образуя опухоли на корнях. Бактериальный рак: У прокариот есть кроме осн. ДНК плазмиды. Гены вшиваются в раст. кл. – это природные св-ва. В плазмиде Т-область и Вир-область. Гены Вир-область кодируют гены Т-области, тащат в растительную кл. и вшивают. При этом маскируют ее. Ag образует опухоль (корончатые галлы), имеет высокую внехромосомную плазмиду Ти-плазмиду (обр. опухоль). Эта плазмида – ест. вектор для переноса, включения и экспрессии ген-информации в растение. В Ти-плазмиде есть гены, кодир-е синтез белков опинов: октопин и нопалин.

После заражения часть Ти-плазмиды встр-ся в хромосому раст. кл. Меняет метаболизм, синтезируя опсин. Этот участок называется Т-область, а в раст. кл. Т-ДНК.

Т-область занимает 10% Ти-плазмиды и создает гены, отвечающие за образование опухоли, синтез опинов, подавление дифференцировки кл., т.е. гормон незавершенности.

Недостаток: 1) образуются опухолевые кл., что затрудняет регенерацию целых растений. 2) крупная Ти-плазмида затрудняет адресную вставку гена в нее.

Сейчас сконструированы производные Ти-плазмиды, в кот. остается Т-область, но без ее структурных генов, вместо них вставляют вшиваемые гены растений. Можно пришить до 2-х чужеродных генов.

Позже обнаружен Agrobacterium rhizogenos. При заражении раст. вызывает образование мелких корешков. За это отвечает Ри-прлазмида. Более удобна как ест. природный вектор. Трансформация ею растит. клеток способны к регенерации здоровых растений.

41. Биобезопасность. Понятие биобезопасности. Методы оценки гмо. Контроль за биобезопасностью.

Первые генетически модифицированные (или трансгенные) продукты были разработаны американской бывшей военной компанией Монсанто в конце 80-х годов. С 1996г. общая площадь посевных площадей под трансгенными культурами выросла в 50 раз и в 2005г. составила 90 млн га (17% от общей площади). Наибольшее количество посевных площадей засеяно в США, Канаде, Бразилии, Аргентине и Китае. При этом 96% всех посевных площадей принадлежит США.

Биобезопасность – защитить человека и цивилизацию от опасных для жизни и здоровья людей биологических в-в, ГМО и полученных из них продуктов.

3 опасности мирового уровня: 1) ядовитые грибы. 2) алкоголь. 3) наркотики.

ГМО и продукты из них: вновь полученные сорта, гибриды должны пройти лабораторный и полевой контроль, чтобы не попали мутанты и с низкими качествами. Должна быть Гос. система сортоиспытания, регистрации, что снижает эту опасность.

Существует генет. риск при получении ГМО: 1) Адресная вставка гена и его экспрессия. Возможно получить мутанты с токсичными, аллергенными в-ми. 2) При трасгенезе могут проснуться «молчащие» гены (при синтет. генах). 3) Спонтанный перенос пыльцой ГМО в др. раст. и появление опасных в-в.

Первое растение для питания в 1997 г. – томат. ГМО могут влиять на репродуктивное здоровье. Мировой терроризм исп. в своих целях биоресурсы.

Безопасность от ГМО обесп.: 1) использование природных генов. 2) мониторинг за качеством ГМО (белков), это позволяет не допускать опасные генотипы к использованию 3) гос. контроль.

Методы защиты: 1) Санитарно-гигиеническая экспертиза (инст. пит. РАН): опред. хим. состав раст. и ГМО, не ухудшилась ли усвояемость, не вызывает ли аллергию, не токсично, не мутагенно, не канцерогенно. 2) Проводят проверку по действию на почву, вредителей. 3) Медико-биол. оценка пищ. прод. (инст. пит., минздрав, инст. сыворотки). 4) Гос. контроль.