Презентация по генно инженерство. "Методи на клетъчното и генно инженерство" (презентация)
Генното инженерство
Работата е изпълнена от ученик от 10 клас - Роман Кирилов.
Генното инженерство
Генното инженерство (генно инженерство) е набор от техники, методи и технологии за получаване на рекомбинантна РНК и ДНК, изолиране на гени от организъм (клетки), манипулиране на гени и въвеждането им в други организми.
Генното инженерство не е наука в широк смисъл, а е инструмент на биотехнологиите, използващ такива методи биологични науки, като молекулярна и клетъчна биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.
Кенийци тестват как расте нов трансгенен сорт култури, който е устойчив на насекоми вредители.
История на развитието и достигнато ниво на технологиите
През втората половина на 20 век няколко важни откритияи изобретения в основата на генното инженерство. Многогодишните опити за „разчитане“ на биологичната информация, „записана“ в гените, са успешно завършени. Тази работа е започната от английския учен Ф. Сангер и американския учен У. Гилбърт ( Нобелова наградапо химия 1980). Както е известно, гените съдържат информация-инструкции за синтеза на РНК молекули и протеини, включително ензими, в организма. За да принудите клетката да синтезира нови необичайни за нея вещества, е необходимо в нея да се синтезират съответните набори от ензими. И за това е необходимо или целенасочено да се променят гените, разположени в него, или да се въведат нови, липсващи преди това гени в него. Промените в гените в живите клетки са мутации. Те възникват под въздействието например на мутагени - химически отрови или радиация.
Фредерик Сангер
Уолтър Гилбърт
Генното инженерствочовек
Когато се прилага върху хора, генното инженерство може да се използва за лечение на наследствени заболявания. Технически обаче има значителна разлика между лечението на самия пациент и промяната на генома* на неговите потомци.
*Геномът е съвкупността от всички гени на един организъм; пълният му набор от хромозоми.
Нокаут мишки
Ген нокаут. За изследване на функцията на конкретен ген може да се използва ген нокаут. Това е името на техниката за премахване на един или Повече ▼гени, което дава възможност да се изследват последствията от такава мутация. За нокаут се синтезира същият ген или негов фрагмент, модифициран така, че генният продукт да загуби своята функция.
Приложение в научните изследвания
Изкуствен израз. Логично допълнение към нокаута е изкуствената експресия, тоест добавянето на ген към тялото, който преди това не е имало. Тази техника на генно инженерство може да се използва и за изследване на генната функция. По същество процесът на въвеждане на допълнителни гени е същият като при нокаут, но съществуващите гени не се заменят или увреждат.
Приложение в научните изследвания
Визуализация на генни продукти. Използва се, когато задачата е да се изследва локализацията на генен продукт. Един от методите за маркиране е да се замени нормалният ген с такъв, слят с репортерен елемент, например с гена на зеления флуоресцентен протеин
Схема на структурата на зелен флуоресцентен протеин.
Текст към презентацията "Генетично инженерство".
Нашите знания за генетиката и молекулярна биологиярастат всеки ден. Това се дължи преди всичко на работата върху микроорганизмите, която може да бъде напълно приписана на селекцията, но този термин възниква само във връзка с появата на възможността за директна манипулация на отделни гени.
По този начин генното инженерство е набор от методи, които правят възможно прехвърлянето на ген чрез операции извън тялото. информация от един организъм към друг.
В клетките на някои бактерии, в допълнение към основната голяма ДНК молекула, има и малка кръгова ДНК плазмидна молекула. В генното инженерство празмидите, използвани за въвеждане на необходимата информация в клетката гостоприемник, се наричат вектори - носители на нови гени. В допълнение към плазмидите, вирусите и бактериофагите могат да играят ролята на вектори.
Стандартната процедура е показана схематично на фиг.
Можем да подчертаем основните етапи на създаване на генетично модифицирани организми:
1. Получаване на ген, кодиращ интересната черта.
2. Изолиране на плазмид от бактериална клетка. Плазмидът се отваря (отрязва) от ензим, който оставя "лепкави краища" - това са комплементарни базови последователности.
3. Двата гена с векторен плазмид.
4. Въвеждане на рекомбинирания плазмид в клетката гостоприемник.
5. Избор на клетки, които са получили допълнителен ген. знак и практическото му използване. Такава нова бактерия ще синтезира нов протеин; той може да бъде отгледан с помощта на ензими и получена биомаса в индустриални мащаби.
Едно от постиженията на генното инженерство е прехвърлянето на гени, кодиращи синтеза на инсулин при човека, в бактериална клетка. Откакто стана ясно, че причината захарен диабете липса на хормона инсулин, пациентите с диабет започват да получават инсулин, който се получава от панкреаса след клането на животни. Инсулинът е протеин и затова има много дебати за това дали гените за този протеин могат да бъдат вмъкнати в бактериални клетки и след това да се отглеждат в индустриални мащаби, за да се използват като по-евтин и по-удобен източник на хормона. Понастоящем е възможно да се прехвърлят гените на човешкия инсулин и промишленото производство на този хормон вече е започнало.
Друг важен протеин за хората е интерферонът, който обикновено се образува в отговор на вирусна инфекция. Генът на интерферона също беше прехвърлен в бактериалната клетка.
Поглеждайки към бъдещето, бактериите ще бъдат широко използвани като фабрики за производство на редица продукти от еукариотни клетки като хормони, антибиотици, ензими и вещества, необходими в селското стопанство.
Възможно е полезни прокариотни гени да бъдат включени в еукариотни клетки. Например, въведете гена за азотфиксиращи бактерии в клетките на полезни селскостопански растения. Това би било изключително голямо значениеза производството на храни би било възможно рязко да се намали или дори напълно да се откаже от въвеждането на нитратни торове в почвата, за които се харчат огромни суми пари и които замърсяват близките реки и езера.
V модерен святгенното инженерство се използва и за създаване на модифицирани организми за естетически цели (този слайд е изтрит, но ако искате, можете да вмъкнете снимки със сини рози и луминесцентни риби).
Слайд 1
Биотехнология Генно инженерство
Слайд 2
Биотехнологията е интеграция на естествени и инженерни науки, която ни позволява да реализираме напълно възможностите на живите организми за производство на храни, лекарства, за решаване на проблеми в областта на енергетиката и опазването на околната среда.
Слайд 3
Един вид биотехнология е генното инженерство. Генното инженерство се основава на производството на хибридни ДНК молекули и въвеждането на тези молекули в клетките на други организми, както и на молекулярно-биологични, имунохимични и биохимични методи.
Слайд 4
Генното инженерство започва да се развива през 1973 г., когато американските изследователи Стенли Коен и Анли Чанг вмъкват бартериален плазмид в ДНК на жаба. Този трансформиран плазмид след това се връща в бактериалната клетка, която започва да синтезира жабешки протеини и също така предава жабешка ДНК на своите потомци. Така беше открит метод, който позволява интегрирането на чужди гени в генома на определен организъм.
Слайд 5
Генното инженерство се използва широко практическа употребав индустрии Национална икономика, като микробиологичната промишленост, фармацевтичната промишленост, хранително-вкусовата промишлености селското стопанство.
Слайд 6
Една от най-значимите индустрии в генното инженерство е производството на лекарства. Съвременни технологиипроизводство различни лекарствави позволяват да лекувате сериозни заболявания или поне да забавяте тяхното развитие.
Слайд 7
Генното инженерство се основава на технологията за производство на рекомбинантна ДНК молекула.
Слайд 8
Основната единица на наследяване във всеки организъм е генът. Информацията в гените, кодиращи протеини, се дешифрира чрез два последователни процеса: транскрипция (синтез на РНК) и транслация (синтез на протеини), които от своя страна осигуряват правилния превод на генетичната информация, криптирана в ДНК, от езика на нуклеотидите на езика на аминокиселините.
Слайд 9
С развитието на генното инженерство все повече започват да се провеждат различни експерименти върху животни, в резултат на което учените постигат своеобразна мутация на организми. Например, компанията Lifestyle Pets създаде, използвайки генно инженерство, хипоалергенна котка на име Ashera GD. В тялото на животното е въведен определен ген, който му позволява да "избягва болести".
Слайд 11
Използвайки генно инженерство, представиха изследователи от университета в Пенсилвания нов методпроизводство на ваксини: използване на генетично модифицирани гъби. В резултат на това процесът на производство на ваксина беше ускорен, което според жителите на Пенсилвания може да бъде полезно в случай на биотерористична атака или избухване на птичи грип.
Слайд 1
Описание на слайда:
Слайд 2
Описание на слайда:
Слайд 3
Описание на слайда:
Слайд 4
Описание на слайда:
Слайд 5
Описание на слайда:
Слайд 6
Описание на слайда:
Слайд 7
Описание на слайда:
Слайд 8
Описание на слайда:
Слайд 9
Описание на слайда:
Слайд 10
Описание на слайда:
Слайд 11
Описание на слайда:
Слайд 12
Описание на слайда:
Слайд 13
Описание на слайда:
Слайд 14
Описание на слайда:
Слайд 15
Описание на слайда:
Слайд 16
Описание на слайда:
Слайд 17
Описание на слайда:
Слайд 18
Описание на слайда:
Слайд 19
Описание на слайда:
Слайд 20
Описание на слайда:Описание на слайда:
Клониране на животни Овцата Доли, клонирана от клетките на вимето на друго, мъртво животно, изпълни вестниците през 1997 г. Изследователи от университета Рослин (САЩ) обявиха успехи, без да фокусират общественото внимание върху стотиците неуспехи, дошли преди това. Доли не беше първият животински клонинг, но беше най-известният. Всъщност светът клонира животни през последното десетилетие. Рослин пази успеха в тайна, докато не успеят да патентоват не само Доли, но и целия процес на нейното създаване. Световната организация за интелектуална собственост (WIPO) предостави на университета Рослин изключителни патентни права за клониране на всички животни, включително хора, до 2017 г. Успехът на Доли вдъхнови учени по целия свят да се потопят в творението и да си играят на Бог, въпреки това Отрицателни последициза животните и околната среда. В Тайланд учени се опитват да клонират известния бял слон на крал Рама III, починал преди 100 години. От 50 хиляди диви слона, живели през 60-те години, само 2000 са останали в Тайланд и искат да възродят стадото. Но в същото време те не разбират, че ако съвременните антропогенни смущения и унищожаването на местообитанията не спрат, същата съдба очаква и клонингите. Клонирането, както и цялото генно инженерство като цяло, е жалък опит за решаване на проблеми, като същевременно се игнорират първопричините им.
Слайд 22
Описание на слайда:
Слайд 23
Описание на слайда:
Слайд 2
Генното инженерство е набор от методи, които позволяват чрез ин витро операции (ин витро, извън тялото) да се прехвърлят генетична информацияот един организъм към друг.
Слайд 3
Целта на генното инженерство е да се получат клетки (предимно бактериални), способни да произвеждат определени „човешки“ протеини в индустриален мащаб; в способността за преодоляване на междувидовите бариери и прехвърляне на индивидуални наследствени характеристики на един организъм в друг (използване при селекцията на растения и животни)
Слайд 4
Официалната дата на раждане на генното инженерство се счита за 1972 г. Негов основател е американският биохимик Пол Бърг.
Слайд 5
Екип от изследователи, ръководен от Пол Берг, който е работил в Станфордския университет, близо до Сан Франциско в Калифорния, съобщава за създаването на първата рекомбинантна (хибридна) ДНК извън тялото. Първата рекомбинантна ДНК молекула се състои от фрагменти коли(Eschherihia coli), група гени от самата тази бактерия и пълната ДНК на вируса SV40, който причинява развитието на тумори при маймуни. Такава рекомбинантна структура може теоретично да има функционална активност както в Е. coli, така и в маймунски клетки. Тя можеше да „ходи“ като совалка между бактерия и животно. За тази работа Пол Берг получава Нобелова награда през 1980 г.
Слайд 6
Вирус SV40
Слайд 7
Основни методи на генното инженерство.
Основните методи на генното инженерство са разработени в началото на 70-те години на 20 век. Тяхната същност е въвеждането на нов ген в тялото. За целта се създават специални генетични конструкции - вектори, т.е. устройство за доставяне на нов ген в клетка Плазмидите се използват като вектор.
Слайд 8
Плазмидът е кръгла двойноверижна ДНК молекула, намираща се в бактериална клетка.
Слайд 9
ГМ картофи
Експерименталното създаване на генетично модифицирани организми започва през 70-те години на ХХ век. В Китай започна да се отглежда устойчив на пестициди тютюн. В САЩ се появиха: ГМ домати
Слайд 10
Днес в САЩ има повече от 100 вида генетично модифицирани продукти – “трансгени” – соя, царевица, грах, слънчоглед, ориз, картофи, домати и др. Соя Слънчоглед Грах
Слайд 11
Генетично модифицирани животни:
Бъни Светеща в тъмната сьомга
Слайд 12
GMI са включени в много хранителни продукти:
ГМ царевица се добавя към сладкарски изделия и хлебни изделия, безалкохолни напитки.
Слайд 13
ГМ соевите зърна се включват в рафинирани масла, маргарини, мазнини за печене, сосове за салати, майонези, паста, дори бебешка хранаи други продукти.
Слайд 14
ГМ картофите се използват за приготвяне на чипс
Слайд 15
Чиито продукти съдържат трансгенни компоненти:
Nestle Hershey's Coca-Cola McDonald's
- Молитви против блуд На кого да се молим срещу блуд в семейството
- Литературна вечер "Животът и творчеството на Марина Ивановна Цвеева" Литературна вечер, посветена на Цветаева в библиотеката
- Застрахователни компании с отнет лиценз Застрахователната компания има ли лиценз?
- Силата на амулета, направен от зъб на акула или крокодил. От какво е направена висулка с зъби?