Генная инженерия
<<  Основы биотехнологии Основы биотехнологии  >>
Основы биотехнологии
Основы биотехнологии
Словарь
Словарь
Причины внедрения в практику генетической инженерии растений
Причины внедрения в практику генетической инженерии растений
Техника трансгенеза
Техника трансгенеза
Этапы получения трансгенных растений (до принятия решения об
Этапы получения трансгенных растений (до принятия решения об
ЭТАП 1. ПОЛУЧЕНИЕ И АМПЛИФИКАЦИЯ rДНК (кассета экспрессии+вектор)
ЭТАП 1. ПОЛУЧЕНИЕ И АМПЛИФИКАЦИЯ rДНК (кассета экспрессии+вектор)
Кассета экспрессии
Кассета экспрессии
Промоторы для кассеты экспрессии
Промоторы для кассеты экспрессии
Векторы для переноса и интеграции кассеты экспрессии
Векторы для переноса и интеграции кассеты экспрессии
Агробактериальная трансформация
Агробактериальная трансформация
1980 г. М. Ван Монтегю и Д. Шелл открыли явление агробактеральной
1980 г. М. Ван Монтегю и Д. Шелл открыли явление агробактеральной
Ti-плазмиды tumor-inducing, опухолеобразующие поражают наземную часть
Ti-плазмиды tumor-inducing, опухолеобразующие поражают наземную часть
Ri-плазмиды root-inducing, вызывают образование «бородатого» корня,
Ri-плазмиды root-inducing, вызывают образование «бородатого» корня,
Механизм действия агробактерий
Механизм действия агробактерий
Механизм действия агробактерий
Механизм действия агробактерий
Ti-плазмиды
Ti-плазмиды
Ti-плазмиды
Ti-плазмиды
Ti-плазмиды
Ti-плазмиды
Перенос Т-ДНК в растительный геном
Перенос Т-ДНК в растительный геном
Модификация Ti-плазмид для трансгенеза
Модификация Ti-плазмид для трансгенеза
Векторы для генетической трансформации растительных геномов
Векторы для генетической трансформации растительных геномов
Векторы для генетической трансформации растительных геномов
Векторы для генетической трансформации растительных геномов
Векторы для генетической трансформации растительных геномов
Векторы для генетической трансформации растительных геномов
Использование агробактерий в трансгенезе растений
Использование агробактерий в трансгенезе растений
опосредованный ДНК перенос генов
опосредованный ДНК перенос генов
Dmgt-векторы (dna-mediated gene transfer)
Dmgt-векторы (dna-mediated gene transfer)
Dmgt-векторы (dna-mediated gene transfer)
Dmgt-векторы (dna-mediated gene transfer)
Вектор pBin 19 (11777 п.н.)
Вектор pBin 19 (11777 п.н.)
Этап 2. Выбор и подготовка растительных клеток-реципиентов для
Этап 2. Выбор и подготовка растительных клеток-реципиентов для
Словарь
Словарь
При трансформации растений трансген может быть внесен:
При трансформации растений трансген может быть внесен:
Этап 3. Встраивание трансгена в геном растения (в клетку-реципиент)
Этап 3. Встраивание трансгена в геном растения (в клетку-реципиент)
Способы внесения трансгена в клетки растений
Способы внесения трансгена в клетки растений
Основы биотехнологии
Основы биотехнологии
МИКРОИНЪЕЦИЯ - генетическую конструкцию инъецируют в клетку
МИКРОИНЪЕЦИЯ - генетическую конструкцию инъецируют в клетку
БИОБАЛИСТИКА Общий вид и схема установки для биобаллистической
БИОБАЛИСТИКА Общий вид и схема установки для биобаллистической
Перенос трансгенов в растения
Перенос трансгенов в растения
Метод
Метод
Этап 4. Отбор трансформированных клеток, растений
Этап 4. Отбор трансформированных клеток, растений
Ti-плазмиды
Ti-плазмиды
Alternative selection system based on the phosphomannose isomerase
Alternative selection system based on the phosphomannose isomerase
Протокол трансформации пшеницы: сочетание селекции на фосфинотрицине
Протокол трансформации пшеницы: сочетание селекции на фосфинотрицине
Основы биотехнологии
Основы биотехнологии
Основы биотехнологии
Основы биотехнологии
Внедрение в практику
Внедрение в практику
Основы биотехнологии
Основы биотехнологии
Предмет биотехнологии растений
Предмет биотехнологии растений
Контроль трансгенное
Контроль трансгенное
49
49
Основы биотехнологии
Основы биотехнологии

Презентация на тему: «Основы биотехнологии». Автор: . Файл: «Основы биотехнологии.ppt». Размер zip-архива: 7291 КБ.

Основы биотехнологии

содержание презентации «Основы биотехнологии.ppt»
СлайдТекст
1 Основы биотехнологии

Основы биотехнологии

ТРАНСГЕНЕЗ. РАСТЕНИЯ Лекция 6

2 Словарь

Словарь

Экспрессия гена – появление в клетках организма-реципиента биологически активного генного продукта Кассета экспрессии – фрагмент ДНК, содержащий все необходимые элементы (промотор, терминатор) для экспрессии внедренного в него гена

3 Причины внедрения в практику генетической инженерии растений

Причины внедрения в практику генетической инженерии растений

4 Техника трансгенеза

Техника трансгенеза

ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

5 Этапы получения трансгенных растений (до принятия решения об

Этапы получения трансгенных растений (до принятия решения об

интродукции)

6 ЭТАП 1. ПОЛУЧЕНИЕ И АМПЛИФИКАЦИЯ rДНК (кассета экспрессии+вектор)

ЭТАП 1. ПОЛУЧЕНИЕ И АМПЛИФИКАЦИЯ rДНК (кассета экспрессии+вектор)

ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

7 Кассета экспрессии

Кассета экспрессии

Промотор + целевой ген (трансген) + терминатор

8 Промоторы для кассеты экспрессии

Промоторы для кассеты экспрессии

Классификация

Конститутивные

Специфичные

Индуцибельные

Обеспечивают экспрессию на протяжении всего срока жизни трансгенного организма

Обеспечивают избирательную активность, например, экспрессию только в клубнях

Активируются под воздействием определенных факторов (хим. в-в, температуры и др.)

9 Векторы для переноса и интеграции кассеты экспрессии

Векторы для переноса и интеграции кассеты экспрессии

Основа

10 Агробактериальная трансформация

Агробактериальная трансформация

Ti- и Ri-плазмиды

Этап 1.

11 1980 г. М. Ван Монтегю и Д. Шелл открыли явление агробактеральной

1980 г. М. Ван Монтегю и Д. Шелл открыли явление агробактеральной

трансформации

Марк Ван Монтегю Джефф Шелл

Agrobacterium tumefaciens

http://www.sciencephoto.com/

Грамотрицательные аэробы, почвенные микроорганизмы, фитопатогены

http://commons.wikimedia.org

http://www.sciencedirect.com

12 Ti-плазмиды tumor-inducing, опухолеобразующие поражают наземную часть

Ti-плазмиды tumor-inducing, опухолеобразующие поражают наземную часть

растений

Найдены в agrobacterium tumefaciens – вызывающие образование у растений корончатых галлов, поражают, в основном, двудольные растения

13 Ri-плазмиды root-inducing, вызывают образование «бородатого» корня,

Ri-плазмиды root-inducing, вызывают образование «бородатого» корня,

поражают ризосферу

найдены в Agrobacterium rhizogenes способны перемещаться в клетки корней высших растений, встраиваться в их ядерную ДНК и индуцировать избыточное разрастание корней

14 Механизм действия агробактерий

Механизм действия агробактерий

При повреждении клетки растения в почву попадают продукты обмена веществ – ацетосирингон и гидроацетосирингон Под их действием в плазмидах агробактерий активируются гены vir (вирулентности), обеспечивающие вырезание Т-ДНК (от англ. transferred, переносимый) из Ti-плазмиды В оболочке бактерии образуется разрыв, через который Т-ДНК переносится в растительную клетку Фланкирующие последовательности встраивают Т-ДНК в геном растительной клетки

15 Механизм действия агробактерий

Механизм действия агробактерий

В геноме растения Т-ДНК запускает синтез ферментов, необходимых для синтеза растительных гормонов: ауксина и цитокининов Гормоны действуют на клетки растения и вызывают местное разрастание тканей Включаются гены nos (нопалинсинтетазы), ферменты которых обеспечивают синтез в зараженных клетках опинов, которые Агробактерии используют как источник углеводов и азота

16 Ti-плазмиды

Ti-плазмиды

Структура.

Ауксины (индол-3-уксусная к-та) - формирование корней, побегов, индукция соматического эмбриогенеза и пр. Цитокинины (кинетин) – » – ингибируют образование корней Опины (нопалин) - производные аргинина

Размер от 200 т.п.н. до 800 т.п.н Основные элементы: Оri-область Vir-область Область Т-ДНК

17 Ti-плазмиды

Ti-плазмиды

Механизм действия

18 Ti-плазмиды

Ti-плазмиды

Вырезание Т-ДНК.

19 Перенос Т-ДНК в растительный геном

Перенос Т-ДНК в растительный геном

Т-ДНК встраиваются в разные, по-видимому случайные, точки хромосом, но никогда не интегрируют с ДНК митохондрий и хлоропластов

http://www.nature.com

20 Модификация Ti-плазмид для трансгенеза

Модификация Ti-плазмид для трансгенеза

Неонкогенная Ti-плазмида

удаляется область Т-ДНК добавляется сайт инициации репликации (ori) плазмиды Escherichia coli добавляются маркерные гены

21 Векторы для генетической трансформации растительных геномов

Векторы для генетической трансформации растительных геномов

Бинарные векторы.

Бинарные

Содержат 2 сайта оri (для Е. соli и для A. tumefaciens), Т-ДНК, трансген Механизм действия: 1.вектор клонируют в Е. Соli 2.вектор переносят в A.tumefaciens, несущую неонкогенную Ti-плазмиду 3. трансгенез

Бинарный вектор

Репортер растений

Трансген

Ori E.coli

Репортер бактерий

Ori A.tumef.

http://www.sciencedirect.com

22 Векторы для генетической трансформации растительных геномов

Векторы для генетической трансформации растительных геномов

Коинтегративные

Коинтегративные

Содержат ori Е. coli, Т-ДНК, фрагмент гомологичный Т-ДНК неонкогенной Ti-плазмиды Механизм действия: 1. вектор клонируют в E.coli 2. в Т-ДНК встраивают трансген и клонируют в E.coli 3. вектор переносят в A.tumefaciens с неонкогенной Ti-плазмидой 4.образуется рекомбинантная плазмида 5. трансгенез

http://www.znaytovar.ru/s/Texnologii_sozdaniya_gmrasteni.html

23 Векторы для генетической трансформации растительных геномов

Векторы для генетической трансформации растительных геномов

Коинтегративные

http://www.sciencedirect.com

24 Использование агробактерий в трансгенезе растений

Использование агробактерий в трансгенезе растений

Недостаток системы агробактерий – это неспособ­ность трансформировать злаковые

25 опосредованный ДНК перенос генов

опосредованный ДНК перенос генов

DMGT- векторы

Этап 1.

26 Dmgt-векторы (dna-mediated gene transfer)

Dmgt-векторы (dna-mediated gene transfer)

27 Dmgt-векторы (dna-mediated gene transfer)

Dmgt-векторы (dna-mediated gene transfer)

28 Вектор pBin 19 (11777 п.н.)

Вектор pBin 19 (11777 п.н.)

M13 R primer: AGG AAA CAG CTA TGA CCA T M13F primer: TGT AAA ACG ACG GCC AGT LB и RB – левая и правая границы cole1 ori – плазмида с в геном колицина E1 oriv – участок инициации репликации E.Coli

29 Этап 2. Выбор и подготовка растительных клеток-реципиентов для

Этап 2. Выбор и подготовка растительных клеток-реципиентов для

трансгенеза

ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

30 Словарь

Словарь

Тотипотентность – свойство клеток реализовать генетическую информацию ядра, обеспечивающую их дифференцировку, а также развитие до целого организма Каллус – травматическая меристема, состоит из дедифференцированных, делящихся клеток Суспензионная культура – культура соматических клеток, растущих в жидкой среде (глубинное культивирование) Протопласт – содержимое растительной клетки, лишенное клеточной стенки Меристемы – образовательные ткани, состоят из интенсивно делящихся клеток

31 При трансформации растений трансген может быть внесен:

При трансформации растений трансген может быть внесен:

В целые растений в клетки каллусной либо суспензионной культуры в интактные растительные клетки способные к вторичной регенерации в хлоропласты в протопласты в зародыши

32 Этап 3. Встраивание трансгена в геном растения (в клетку-реципиент)

Этап 3. Встраивание трансгена в геном растения (в клетку-реципиент)

ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

33 Способы внесения трансгена в клетки растений

Способы внесения трансгена в клетки растений

Прямые методы

Опосредованные методы

Электропорация Микроинъекция Биобалистика Со-культивировние Инокуляция

При помощи векторов: Ti-плазмиды Ri-плазмиды Вирусы

34 Основы биотехнологии
35 МИКРОИНЪЕЦИЯ - генетическую конструкцию инъецируют в клетку

МИКРОИНЪЕЦИЯ - генетическую конструкцию инъецируют в клетку

БИОБАЛЛИСТИКА - на е частички вольфрама, платины или золота, диаметром от 0,1 до 3,5 мкм, напыляется векторная ДНК, содержащая трансген. «Заряды» из пушки, пробивая мембраны, входят в цитоплазму и ядра клеток.

ЭЛЕКТРОПОРАЦИЯ - клеточные мембраны, становиться проницаемой для экзогенных молекул ДНК под действием импульсов высокого напряжения, за счет формирования временных пор, через которые способны проходить экзогенные молекулы

http://www.kkv5.pisem.net

36 БИОБАЛИСТИКА Общий вид и схема установки для биобаллистической

БИОБАЛИСТИКА Общий вид и схема установки для биобаллистической

доставки генов в клетки растений. Particle Inflow Gun, (John Finer, Philip Vain et al. 1992)

36

37 Перенос трансгенов в растения

Перенос трансгенов в растения

Прямой перенос генов

via Agrobacterium

Биобаллистика

Биобаллистика электропорация при помощи лазера

Инфильтрация

Инфильтрация микроинъекция со-культивирование

Меристемы стеблевых апексов

П р о т о п л а с т ы

при помощи ПЭГ электропорация микроинъекция при помощи липосом

Целое растение

З а р о д ы ш и

Культивируемые in vitro клетки, компетентные к регенерации

Биобаллистика

Микроинъекция со-культивирование

Культивируемые in vitro клетки, компетентные к регенерации

Микроинъекция со-культивирование

38 Метод

Метод

Использование Ti-плазмид

Бомбардировка микрочастицами

Использование векторов на основе вирусов

Микроинъекции

Электропорация

Слияние липосом

Прямое введение генов в протопласты

Эффективность применения и перспективы использования

Высокоэффективная система. Применима не для всех видов растений

Высокоэффективная система. Может использоваться для широкого круга растений и тканей

Неэффективный способ доставки ДНК в растительные клетки

Применение ограничивается тем, что инъекция одновременно может быть сделана только в одну клетку

Применение возможно для введения генов в протопласты

— « —

— « —

39 Этап 4. Отбор трансформированных клеток, растений

Этап 4. Отбор трансформированных клеток, растений

ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

40 Ti-плазмиды

Ti-плазмиды

Механизм действия

41 Alternative selection system based on the phosphomannose isomerase

Alternative selection system based on the phosphomannose isomerase

gene

41

42 Протокол трансформации пшеницы: сочетание селекции на фосфинотрицине

Протокол трансформации пшеницы: сочетание селекции на фосфинотрицине

(РРТ) с визуальной селекцией по экспрессии гена gfp

Молодые колосья

3.5 мес

Индукция эмбриогенеза

43 Основы биотехнологии
44 Основы биотехнологии
45 Внедрение в практику

Внедрение в практику

ТРАНСГЕНЕЗ РАСТЕНИЯ. Лекция 6

46 Основы биотехнологии
47 Предмет биотехнологии растений

Предмет биотехнологии растений

Генетическая трансформация растений – позволяет создавать растения: а) устойчивые к биотическим и абиотическим стрессам б) с улучшенными технологическими и питательными свойствами в) производящие вакцины, полимеры (пластик и каучук), топливо и смазочные материалы

48 Контроль трансгенное

Контроль трансгенное

Устойчивость трансгенного табака с геном bt к личинкам непарного шелкопряда

48

www.meristema.info

49 49

49

Контроль клон 2 клон 1

50 Основы биотехнологии
«Основы биотехнологии»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/osnovy-biotekhnologii-155450.html
cсылка на страницу

Генная инженерия

3 презентации о генной инженерии
Урок

Биология

136 тем
Слайды