Николай Курчанов - Генетика человека с основами общей генетики. Руководство для самоподготовки

Генная инженерия – это совокупность методов получения генов и переноса генетической информации из одних организмов в другие. В самом общем виде генно-инженерный процесс представляет собой различные операции над рекомбинантыми ДНК,т. е. молекулами, объединяющими ДНК разных видов (Уотсон Дж. [и др.], 1986). Несмотря на разнообразие используемых подходов, в этом процессе мы можем выделить определенную последовательность этапов.

Понятие генной инженерии. Рекомбинантная ДНК. Способы получения генов. Процесс рестрикции. Сайты рестрикции. Секвенирование.

Создание рекомбинантной ДНК. Понятие вектора. Палиндромы.

Введение рекомбинантной ДНК в клетку. Векторы-плазмиды (рис. 7.1) и векторы-вирусы. Трансдукция. Полимеразная цепная реакция. Экспрессия экзогенной ДНК в клетке.

Биотехнология. Социальное значение генной инженерии.

Векторы– структуры, способные переносить чужеродную ДНК в клетку-реципиент.

Палиндромы– короткие участки ДНК, в которых запись нуклеотидов слева направо в одной цепи аналогична записи справа налево другой цепи.

Полимеразная цепная реакция (ПЦР)– метод, позволяющий размножить любой интересующий исследователя фрагмент ДНК.

Рестрикция– разрезание ДНК.

Секвенирование– определение нуклеотидной последовательности ДНК.

Трансген– чужеродный ген, введенный в клетку какого-либо организма.

Трансдукция– явление переноса генетической информации при помощи вирусов.

Рис. 7.1. Вектор-плазмида с встроенной экзогенной ДНК

1. «Отец» генной инженерии американский ученый П. Берг, лауреат Нобелевской премии 1980 г., сам стал инициатором предложения моратория на работу с рекомбинантными ДНК. Идея моратория не нашла полной поддержки на международной конференции 1975 г. в Асиломаре, организованной П. Бергом. Как видится идея моратория сегодня?

2. Что принесла генная инженерия человечеству – благо или зло? Не является ли она «новой атомной бомбой»?

11. Какие молекулы ДНК называют рекомбинантными?

12. Какие этапы выделяют в генно-инженерном процессе?

13. Какие существуют пути выделения генов?

14. Какую роль выполняет в клетке система рестрикции?

15. В чем заключается сущность методик секвенирования?

16. Какие структуры называют вектором? Для чего их используют в генно-инженерном процессе?

17. Как функционируют векторы плазмиды?

18. Как функционируют векторы вирусы?

19. Какие подходы используются для осуществления экспрессии чужеродной ДНК?

10. В чем заключается социальное значение генной инженерии?

Жимулев И. Ф. Общая и молекулярная генетика / И. Ф. Жимулев. – Новосибирск, 2003.

Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции / С. Г. Инге-Вечтомов. – М., 1989.

Сингер М. Гены и геномы: в 2 т. / М. Сингер, П. Берг. – М., 1998.

Стент Г. Молекулярная генетика / Г. Стент, Р. Кэлинджер. – М., 1981.

Уотсон Дж. Рекомбинантные ДНК / Дж. Уотсон, Дж. Туз, Д. Курц. – М., 1986.

Начальный этап в развитии генетики можно охарактеризовать как период конфронтации со сторонниками дарвинизма. Генетики того времени выдвигали свои эволюционные теории (Г. де Фриз, У. Бэтсон, Ж. Лотси и др.), которые, в свою очередь, подвергались справедливой критике. Первый шаг к синтезу генетики и дарвинизма был сделан исследователями Дж. Харди (Англия) и В. Вайнбергом (Германия) в 1908 г. Закон, названный в дальнейшем их именем, заложил начало нового раздела – популяционной генетики.

Популяционная генетика. Популяция и генофонд. Гетерозиготность популяций. Балансовая теория. Полиморфизм. Частота аллелей в популяции. Закон Харди – Вайнберга. Панмиксия. Ассортативность. Рецессивные аллели в популяции.