История биологии
<<  Основы экспериментальной биологии ЕГЭ по биологии Часть С  >>
Основы экспериментальной биологии
Основы экспериментальной биологии
Рекомендуемая литература и источники
Рекомендуемая литература и источники
Словарь
Словарь
Введение в проблему
Введение в проблему
Синтетическая биология
Синтетическая биология
Основы экспериментальной биологии
Основы экспериментальной биологии
Синтетическая биология
Синтетическая биология
Основы экспериментальной биологии
Основы экспериментальной биологии
Синтетическая биология
Синтетическая биология
Этапы развития синтетической биологии
Этапы развития синтетической биологии
Ревизия работ по созданию искусственной жизни
Ревизия работ по созданию искусственной жизни
Ксенобиология
Ксенобиология
Эксперименты по созданию искусственной днк
Эксперименты по созданию искусственной днк
КсНК
КсНК
получено 6 КсНК Молекулы различаются строением сахара, входящего в
получено 6 КсНК Молекулы различаются строением сахара, входящего в
РАСШИРЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛФАВИТА
РАСШИРЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛФАВИТА
Расширение генетического алфавита
Расширение генетического алфавита
Ксенозимы
Ксенозимы
Стратегия искусственного отбора полимераз
Стратегия искусственного отбора полимераз
Стратегия искусственного отбора полимераз
Стратегия искусственного отбора полимераз
Стратегия искусственного отбора полимераз
Стратегия искусственного отбора полимераз
Эксперименты по созданию искусственного генома
Эксперименты по созданию искусственного генома
Эксперименты по созданию искусственного организма
Эксперименты по созданию искусственного организма
Методы, применяемые при создании искусственного генома
Методы, применяемые при создании искусственного генома
Эксперименты по созданию искусственного организма
Эксперименты по созданию искусственного организма
Перспективы использования синтетических бактерий
Перспективы использования синтетических бактерий
Эксперименты по синтезу искусственного белка
Эксперименты по синтезу искусственного белка
Эксперименты джейсона чина
Эксперименты джейсона чина
Основы экспериментальной биологии
Основы экспериментальной биологии
ПРИМЕР, в белок кальмодулин встроили 2 новых аминокислот, которые в
ПРИМЕР, в белок кальмодулин встроили 2 новых аминокислот, которые в
Эксперименты по созданию искусственной клетки
Эксперименты по созданию искусственной клетки
Основы экспериментальной биологии
Основы экспериментальной биологии
Синтетическая биология
Синтетическая биология
Синтетическая биология
Синтетическая биология
Перспективы науки
Перспективы науки
Миллиарды лет эволюции породили великое разнообразие организмов
Миллиарды лет эволюции породили великое разнообразие организмов

Презентация: «Основы экспериментальной биологии». Автор: user. Файл: «Основы экспериментальной биологии.ppt». Размер zip-архива: 7609 КБ.

Основы экспериментальной биологии

содержание презентации «Основы экспериментальной биологии.ppt»
СлайдТекст
1 Основы экспериментальной биологии

Основы экспериментальной биологии

Лекция 7 Горизонты науки. Ч.3 Синтетическая биология.

2 Рекомендуемая литература и источники

Рекомендуемая литература и источники

Синтетическая жизнь / Уэйт Гиббс // http://wsyachina.narod.ru/biology/handmade_life_2.html Рукотворная жизнь / А. Чубенко // http://wsyachina.narod.ru/biology/handmade_life_1.html

3 Словарь

Словарь

Ксенобиология – раздел синтетической биологии, изучающий создание и управление биологическими устройствами и системами КсНК (XNA) – ксенонуклеиновые кислоты Ксенозимы (XNAzymes) – молекулы способные специфически катализировать некоторые реакции (биохимические) нкАА – неканонические аминокислоты

4 Введение в проблему

Введение в проблему

Основы экспериментальной биологии. Синтетическая биология.

5 Синтетическая биология

Синтетическая биология

Термин.

Это новая область биологии (направление генной инженерии), изучающее возможности проектирования и построения новых (несуществующих в природе) биологических функций и систем

6 Основы экспериментальной биологии
7 Синтетическая биология

Синтетическая биология

Предмет.

Разработка методов и подходов для конструирования живого по принципу «снизу вверх»

8 Основы экспериментальной биологии
9 Синтетическая биология

Синтетическая биология

История термина.

1980 г. первое употребление термина Барбарой Хобом при описании бактерии, которая была генетически модифицирована с помощью технологии рекомбинантных ДНК

2000 г. повторное применение термина Эриком Кулом при описании синтеза искусственных органических молекул

Barbara Hobom

Eric Kool

10 Этапы развития синтетической биологии

Этапы развития синтетической биологии

Что сделано.

11 Ревизия работ по созданию искусственной жизни

Ревизия работ по созданию искусственной жизни

Основы экспериментальной биологии. Синтетическая биология.

12 Ксенобиология

Ксенобиология

Раздел синтетической биологии целью которого является разработка форм жизни с иной биохимией или иным генетическим кодом

13 Эксперименты по созданию искусственной днк

Эксперименты по созданию искусственной днк

1989 г. Стивен Беннер и сотруд. синтезировали ДНК, содержащую два «искусственных нуклеотида» (P, Z) помимо известных (А, Г, Ц, Т,), используемых всеми живыми организмами Земли

Steven Benner

14 КсНК

КсНК

Молекулярные монстры?

Нуклеиновые кислоты с модифицированным каркасом

15 получено 6 КсНК Молекулы различаются строением сахара, входящего в

получено 6 КсНК Молекулы различаются строением сахара, входящего в

состав сахаро-фосфатного «скелета». У ДНК это дезоксирибоза, у РНК – рибоза, у КНК – разные другие сахара: арабиноза (ANA), 2'-флюороарабиноза (FANA), треоза (TNA), особая «запертая» форма рибозы (LNA), циклогексен (CeNA), ангидрогекситол (HNA)

Base — азотистое основание. Черные шарики — атомы углерода, красные — кислорода, зеленые — фтора. Изображение из статьи G. F. Joyce в Science

16 РАСШИРЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛФАВИТА

РАСШИРЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛФАВИТА

НУКЛЕОТИДЫ Р и Z

Нуклеотид Z – пуриновый нуклеотид (6-амино-5-нитро3-(l'-Pd-2'-деоксирибофуранозил)-2(1Н)-пиридон)

Нуклеотид Р – пиримидиновый нуклеотид (2-амино-8-(1-бета-D-2'-деоксирибофуранозил)имидазо[1,2-а]-1,3,5-триазин-4(8Н)))

17 Расширение генетического алфавита

Расширение генетического алфавита

4 + 8 новых нуклеотидов = 12

12-буквенный алфавит С.Беннера способен записывать генетическую информацию: 4 + 8 новых синтетических нуклеотидов (Z, P, V, J, Iso-C, Iso-G, X и K)

18 Ксенозимы

Ксенозимы

Ферменты полимеразы, осуществляющие копирование ДНК – КсНК и наоборот

Стратегия искусственного отбора полимераз, способных синтезировать КсНК на матрице ДНК

Большие круги с красными и синими фрагментами – плазмиды с разными вариантами гена полимеразы. Маленькие красные и синие шарики – полимеразы. Крошечные не закрашенные кружки с загогулинами –праймеры. Большие коричневые круги – шарики, покрытые стрептавидином, к которым присоединяется биотин, прикрепленный к праймеру.

19 Стратегия искусственного отбора полимераз

Стратегия искусственного отбора полимераз

Бактерий E. coli, в которых были вставлены плазмиды с мутантными версиями гена полимеразы TgoT, помещали в водно-жировую эмульсию, так что каждый вариант полимеразы оказывался в отдельной капельке воды — в той же самой, где находился и его ген («компартментализация»)

TgoT – ДНК-полимераза термофильной архебактерии Thermococcus gorgonarius

20 Стратегия искусственного отбора полимераз

Стратегия искусственного отбора полимераз

В воду добавляли «ксенонуклеотиды» и праймеры (меченные биотином), комплементарные участку той же плазмиды, в которой располагался ген полимеразы. Праймер присоединяется к комплементарному участку ДНК, а полимераза пытается его достроить, используя ксенонуклеотиды в качестве мономеров для синтеза КНК. Если ей это удается, праймер оказывается прикреплен к плазмидной ДНК

21 Стратегия искусственного отбора полимераз

Стратегия искусственного отбора полимераз

Биотин, приделанный к праймеру, присоединяется к стрептавидину. В результате промывки на шариках остаются те плазмиды, чей ген полимеразы сумел обеспечить синтез КсНК и, как следствие, более прочное соединение праймера с плазмидой.

22 Эксперименты по созданию искусственного генома

Эксперименты по созданию искусственного генома

Шаг 1.

2003 г. группа К. Вентера за 14 дней синтезировали искусственный геном (ДНК) бактериофага ?X174, состоящий из 5386 п.н.

Hamilton O. Smith

Бактериофаг ?X174 содержит всего 11 генов.

23 Эксперименты по созданию искусственного организма

Эксперименты по созданию искусственного организма

Шаг 2.

2007 г. институт Крейга Вентера закончил работу по созданию искусственного генома Mycoplasma laboratorium на базе структуры бактерии Mycoplasma genitalium

Carole Lartigue

Синтетическая хромосома M.genitalium JCVI-1.0 имеет молекулярную массу 360,110 kDa. Напечатанная на бумаге шрифтом в 10 пунктов последовательность синтетической хромосомы занимает 147 страниц.

24 Методы, применяемые при создании искусственного генома

Методы, применяемые при создании искусственного генома

25 Эксперименты по созданию искусственного организма

Эксперименты по созданию искусственного организма

Шаг 3.

2010 г. группа Крейга Вентера создала искусственную бактерию. Участниками эксперимента стали бактерии Mycoplasma mycoides (искусственный геном) и Mycoplasma capricolum.

«Мы поместили карту ДНК в компьютерную программу, взяли четыре пузырька химикатов и построили генную цепочку из миллиона с лишним элементов. Искусственную молекулу с генокодом мы пересадили в живую бактерию, и она превратилась в новый вид» (К. Вентер)

26 Перспективы использования синтетических бактерий

Перспективы использования синтетических бактерий

6 октября 2009 года, Крейг Вентер получает Национальную научную медаль

Многофункциональная база на Марсе (изображение NASA).

27 Эксперименты по синтезу искусственного белка

Эксперименты по синтезу искусственного белка

2004 г. Дэвид Бейкер и сотруд. синтезировали первый рукотворный белок Top7.

David Baker

28 Эксперименты джейсона чина

Эксперименты джейсона чина

Джейсон Чин и сотруд. составили кодоны из 4 нуклеотидов и научили E. coli синтезировать белки по измененным 4-буквенным кодонам. Получилось создать дополнительно 256 комбинаций нуклеотидов, не соответствующих 22 природным аминокислотам.

Jason Chin

29 Основы экспериментальной биологии
30 ПРИМЕР, в белок кальмодулин встроили 2 новых аминокислот, которые в

ПРИМЕР, в белок кальмодулин встроили 2 новых аминокислот, которые в

пространстве дополнительно соединились друг с другом (образовали циклический кросс-линк). Это укрепило трехмерную пространственную структуру белка.

31 Эксперименты по созданию искусственной клетки

Эксперименты по созданию искусственной клетки

Стин Расмуссен с коллегами из американской Национальной лаборатории в Лос-Аламосе намерен создать принципиально новую форму жизни - протоклетку

Steen Rasmussen

Структура ПНК – полиамидный скелет молекулы (у РНК и ДНК он состоит из остатков фосфорной кислоты) присоединён к азотистым основаниям (base).

32 Основы экспериментальной биологии
33 Синтетическая биология

Синтетическая биология

Перспективы.

34 Синтетическая биология

Синтетическая биология

Фантастические перспективы.

Американский писатель Рэй Брэдбери как-то сказал, что история человечества не что иное, как научная фантастика: превращение мечты в реальность

Рэй Брэдбери

35 Перспективы науки

Перспективы науки

Ищем жизнь в космосе.

Steven Benner is a science fiction writer’s dream

36 Миллиарды лет эволюции породили великое разнообразие организмов

Миллиарды лет эволюции породили великое разнообразие организмов

Но ещё есть масса направлений для развития. А ждать ещё миллиард лет до появления чего-то нужного – учёные не хотят. Новое направление генной инженерии «синтетическая биология» ставит перед собой грандиозную цель: создание принципиально иной жизни

«Основы экспериментальной биологии»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/osnovy-eksperimentalnoj-biologii-76219.html
cсылка на страницу

История биологии

2 презентации об истории биологии
Урок

Биология

136 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по биологии > История биологии > Основы экспериментальной биологии