Оглавление

Биология Лекции ИД Равновесие
Биология Лекции ИД Равновесие

Вопрос 66. Генная инженерия. Современное состояние теории гена

1. Перспективы генной инженерии Обнаружение точной структурыгена послужило предпосылкой к выдвижению идеи переноса генов из одних организмов в другие, т. е. генной инженерии. Цель ее - создание новых генетических структур и организмов с новыми наследственными свойствами.
В настоящее время для переноса молекул нуклеиновой кислоты используют так называемые векторы. В качестве векторов служат вирусы, проникающие в клетку, т. е. моделируется принцип трансдукции.
Таким образом, операция по переносу наследственной информации слагается из трех этапов:

  • получения необходимого вектора;

  • получения гена или генов, необходимых для переноса и смешивания их с вектором, т. е. получения гибридных молекул;

  • введения гибридных молекул в клетку и репликации их.

    • Введенные в клетку молекулы могут продолжать существовать в ней в комплексе с хромосомами либо в свободном состоянии как плазмиды.
    Принципиальная возможность искусственного включения новых генов в клетку доказана в ряде экспериментов. Так, в колонию бактерий кишечной палочки из штамма, неспособного синтезировать аминокислоту триптофан, с помощью фага был введен соответствующий ген и бактерии приобрели новое свойство, т. е. стали синтезировать триптофан.
    Из клеток южноафриканской лягушки был выделен фрагмент ДНК, введен в клетки кишечной палочки, где обнаружилась его способность синтезировать и-РНК лягушачьего типа.
    Таким образом, генная инженерия в будущем, возможно, обеспечит создание организмов с новыми свойствами, например, бактерий, синтезирующих человеческие гормоны, микроорганизмов, обладающих повышенной продуктивностью для получения антибиотиков, а в гораздо более отдаленном будущем, может быть, поможет человечеству избавиться от наследственных болезней.

    2. Основные положения теории гена В результате исследований элементарных единиц наследственности сложились представления, носящие общее название теории гена.
    Основные положения этой теории сводятся к следующему.

  • Ген занимает определенный участок (локус) в хромосоме.

  • Ген (цистрон) - это часть молекулы ДНК, представляющая собой определенную последовательность нуклеотидов и являющаяся функциональной единицей наследственной информации. Число нуклеотидов, входящих в состав различных генов, неодинаково.

  • Внутри гена могут происходить рекомбинации и мутирование.

  • Существуют структурные и функциональные гены.

  • Структурные гены кодируют синтез белков, но ген не принимает непосредственного участия в синтезе белка. ДНК - матрица для синтеза молекул и-РНК.

  • Функциональные гены контролируют и направляют деятельность структурных генов.

  • Расположение нуклеотидных триплетов в структурных генах коллинеарно последовательности аминокислот в полипептидной цепи, кодируемой данным геном.

  • Молекулы ДНК, входящие в состав гена, способны к репарации, поэтому не всякие повреждения гена ведут к мутациям.

  • Генотип, будучи дискретным (состоящим из отдельных генов), функционирует как единое целое. На функцию генов оказывают влияние как внутриклеточные факторы, так и факторы внешней среды.

    •  
    Биология Лекции ИД Равновесие

    LUXDETERMINATION 2010-2013