: Главная arrow Основы медицинской биотехнологии arrow Генетическая инженерия и область ее применения в биотехнологии  

Генетическая инженерия и область ее применения в биотехнологии

Печать E-mail
 

 

Генетическая инженерия является основой биотехнологии. Генетическая инженерия по

существу сводится к генетической рекомбинации, т.е. обмену генами между двумя

хромосомами, которая приводит к возникновению клеток или организмов с двумя и более

наследственными детерминантами (генами), по которым родители различались между собой.

Метод рекомбинации заключается в следующем:

А выделение ДНК из разных видов организмов или клеток; А получение гибридных молекул ДНК;

А введение   рекомбинантных   (гибридных)   молекул   в  живые клетки;

А создание условий для экспрессии и секреции продуктов, кодируемых генами.

Гены, кодирующие те или иные структуры, выделяются (клонируются) из хромосом или

плазмид, прицельно выщепляются

бинантных молекул ДНК и рекомбинантных бактерий. Экспрес-сируемый ген в виде

рекомбинантной ДНК (плазмида, фаг, кос-мида, вирусная ДНК) встраивается в бактериальную

или животную клетку, которая приобретает новое свойство . способность Продуцировать не

свойственное этой клетке вещество, кодируемое экспрессируемым геном. Для лучшего

проникновения вектора через стенку бактерий иногда прибегают к воздействию на стенку

(например, хлоридом кальция), чтобы увеличить ее проницаемость.

В качестве реципиентов экспрессируемого гена чаще всего используют Е. coli, В. subtilis,

псевдомонады, дрожжи, вирусы. Реципиента подбирают не только с учетом возможности

встройки чужеродного гена, но и уровня выраженности (экспрессии) синтеза вещества,

кодируемого геном, возможности его секреции в окружающую среду, легкости и доступности

массового культивирования, экологической безопасности. Некоторые штаммы рекомбинантных

бактерий способны переключать на синтез чужеродного вещества, экспрессируемого геном, до

50 % своего синтетического потенциала. Такие штаммы . суперпродуценты целевых продуктов .

 уже получены и применяются в биотехнологической промышленности; они носят название

промышленных штаммов. В качестве примера можно привести штаммы . суперпродуценты

интерферона, интерлейкина, белков ВИЧ и др. Некоторые штаммы микроорганизмов хорошо

экспрессируют чужеродные гены, но плохо секретируют продукт в окружающую среду, з таких

случаях приходится применять дезинтеграцию (разрушение) клетки с целью высвобождения из

нее синтезированного продукта.

В некоторых случаях, несмотря на наличие экспрессии и секреции, продукт не удается

получить, вернее собрать, из-за разрушения в процессе синтеза или после него протеазами

и другими ингибиторами. Это прежде всего относится к низкомолекулярным пептидам.

С целью повышения уровня секреции целевого белка пользуются следующим приемом: к гену

целевого белка присоединяют ген белка, хорошо секретируемого клеткой реципиента.

Образующийся в результате такой манипуляции химерный белок, хорошо секретируемый

клеткой, собирают и от него отщепляют целевой белок. Возможно также к гену целевого

белка присоединить ген-индикатор, т. е. ген, кодирующий легко узнаваемый белок, в

результате чего получают химерный индикаторный белок, а из него . целевой белок. В

качестве индикатора можно использовать, например, галактоз ид азу.

 
« Пред.   След. »