Реферат: Достижения и проблемы генной инженерии

2. Формирование гибридной структуры путем слияния ее с фрагментом чужеродной ДНК.

3. Введение гибрида в клетку реципиента.

4. Отбор клонов трансформированных клеток на селектив­ных средах.

5. Доказательство присутствия рекомбинантной ДНК в этих клонах путем ее выделения из клеток, обработки соответству­ющими рестриктазами и анализа образовавшихся фрагментов методом электрофореза.

Известно несколько методов объединения фрагментов ДНК из разных источников, позволяющих включить клонируемую донорную ДНК в состав вектора.

Одним из перспективных методов клеточной инженерии в культуре клеток человека, животного и растения является гиб­ридизация соматических клеток (Б. Эфрусси и Г. Барски).

В культивируемые клетки млекопитающих или развивающи­еся эмбрионы ДНК вводят методом микроинъекции ДНК в ядро с помощью микроманипулятора.

Развитие методов микрохирургии клеток позволило заменять ядра оплодотворенных яйцеклеток на ядра из соматических кле­ток и в результате получать организм, идентичный тому, чье ядро было перенесено в яйцеклетку.

Создание гибридов высших растений возможно путем слия­ния протопластов и соматической гибридизации растительных клеток.

Все эти методы могут использоваться для конструирования новых форм микроорганизмов, животных и растений, несу­щих гены, детерминирующие желаемые признаки.

Не менее важна генная инженерия как аппарат фундамен­тальных исследований.

Потенциальные возможности генной инженерии в действи­тельности очень велики, и они будут реализовываться.

3. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

Эмбриогенез — это феноменальный процесс, при котором информация, заложенная в линейной структуре ДНК, реализу­ется в трехмерный организм.

ДНК представляет запись после­довательности аминокислот для построения молекул различных белков. В эмбриональном развитии в разное время появляются разные белки. Существуют гены-регуляторы, которые опреде­ляют время и скорость синтеза. Установлены состав и структу­ра гена, но неизвестно как кодируется форма организма и, соот­ветственно, как линейные спирали цепочной структуры белков соединяются в объемные структуры.

Клонирование есть воспроизведение живого существа из его неполовых клеток. Это попытка прорыва сквозь запреты При­роды.

Клонирование органов и тканей — это задача номер один в области трансплантологии, травматологии и др. областях меди­цины и биологии.

При пересадке клонированных органов не возникает реакции отторжения и возможных последствий (например, рака, развивающегося на фоне иммунодефицита). Кло­нированные органы — это спасение для людей, попавших в авто­мобильные аварии или иные катастрофы, а также нуждающихся в радикальной помощи из-за каких-либо заболеваний.

Клонирование может дать возможность бездетным людям иметь своих собственных детей, поможет людям, страдающим тяжелыми генетическими заболеваниями. Так, если гены, оп­ределяющие какую-либо подобную болезнь, содержатся в хро­мосомах отца, то в яйцеклетку матери пересаживается ядро ее собственной соматической клетки, тогда появится ребенок, ли­шенный опасных генов, точная копия матери. Если эти гены со­держатся в хромосомах матери, то в ее яйцеклетку будет пере­мещено ядро соматической клетки отца — появится здоровый ребенок, копия отца.

Более скромная, но не менее важная задача клонирования — регуляция пола сельскохозяйственных животных, а также кло­нирование в них человеческих генов "терапевтических белков", которые используются для лечения людей, например гемофи­ликов, у которых мутировал ген, кодирующий белок, участвую­щий в процессе свертывания крови. Это тем более важно, по­скольку гемофилики считаются "группой риска" по СПИДу.

Бум, связанный с рождением овечки Долли, это всего лишь эпизод развитии клонирования. Когда она подрастет и обзаве­дется своим потомством, в ее молоке будет и человеческий бе­лок, отличающийся от овечьего. Она станет на службу челове­честву.

Американские ученые несколько модифицировали метод шотландцев, использовав ядра эмбриональных (зародышевых) фибробластов — взятых у взрослого организма клеток. Это об­легчило задачу введения "чужого" гена, поскольку в культуре фибробластов это делать значительно легче и дешевле.

А, кроме того, так был обойден теломерасный (теломерас — бессмер­тие гена) запрет и смягчен запрет на клонирование (не распро­страняется на животных, отдельные органы и ткани, а клониро­вание людей отодвигается на 10 лет).

Это сулит уникальные перспективы для человечества, несмотря на все высказанные политическими, религиозными, научными и общественными деятелями морально-этические и чисто биологические возражения по использованию клонирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Естествознание затрагивает широкий спектр вопросов о мно­гочисленных и всесторонних проявлениях свойств Природы.

В 70-е годы XX века создана техника выделения гена из ДНК, а также методика размножения нужного гена. В резуль­тате этого возникла генная инженерия. Внедрение в живой орга­низм чужеродной генетической информации и приемы, зас­тавляющие организм эту информацию реализовывать, состав­ляют одно из самых перспективных направлений в развитии биотехнологии. Методами генетической инженерии удалось получить интерферон и инсулин. Объектом биотехнологии вы­ступает сегодня не только отдельный ген, но и клетка в целом.

Клеточная инженерия открывает широкие возможности практического использования биомассы культивируемых кле­ток и создания на их основе промышленных технологий, на­пример, для быстрого клонального микроразмножения и оздо­ровления растений.

Применение методов клеточной инжене­рии позволяет существенно интенсифицировать процесс созда­ния новых форм организмов. Метод гибридизации соматичес­ких клеток — новый метод, дающий возможность получать меж­видовые гибриды, т.е. преодолевать естественный барьер меж­видовой нескрещиваемости, чего нельзя было достичь тради­ционными методами селекции. Для этого в искусственно со­зданных условиях выделяют и сливают протопласты - клетки, лишенные стенок, — обоих родительских растений и получают гибридные клетки, которые могут затем регенерировать целое гибридное растение с признаками обоих родителей. Это позво­ляет получать совершенно новые организмы, не существовав­шие в природе. Но при этом возникает опасность, что искус­ственно созданные организмы могут вызвать непредсказуемые и необратимые последствия для всего живого на Земле, в том числе, и для человека.