3. Біоінженерія. Генна, генетична та клітинна інженерія.
Сучасний рівень знань зробив можливим перехід до спрямованого конструювання молекул спадковості, окремих клітин і цілих організмів. Вчені біологи не лише вивчають будову і функціонування організмів, а й створюють нові варіанти живих систем, які не могли появитися в ході еволюції. Так з’явилися нові напрямки біології – генна, генетична та клітинна інженерія, які об’єднують під загальним терміном біоінженерія.
Генна інженерія вужче поняття, ніж генетична інженерія. Вона має відношення до окремого гена чи окремих генів. Її завдання – виділення і синтез генів, конструювання і клонування нових рекомбінантних молекул ДНК, створення банку генів.
Генетична інженерія – це ширше поняття; вона (ГІ) займається проблемами спрямованого конструювання (за допомогою методів генної інженерії) нових живих організмів з бажаними для людини ознаками і властивостями. Тобто, генетична інженерія – це генна інженерія + трансгенозис. За визначенням академіка Баєва генетичну інженерію можна розглядати як науку про зміну генетичної програми клітин та організмів в інтересах людини.
Техніка вирощування in vitro клітин вищих організмів збільшує можливості генетичної інженерії рослин і тварин, оскільки клітини і, особливо, «голі» протопласти є зручними реципієнтами для введення чужого генетичного матеріалу. Під час культивування клітин in vitro з ними можна здійснювати різні маніпуляції і одержувати трансгенні (трансформовані) клітини, а з них – цілі організми з новими спадковими властивостями. Генетична і клітинна інженерія спрямовані на вирішення спільного завдання – здійснення контрольованих біологічних маніпуляцій, пов’язаних з генами, хромосомами, ядрами та іншими органелами клітин з метою створення нових бажаних для людини генотипів. Тому ці напрямки часто об’єднують під загальною назвою «біоінженерія».
- Лекція №1 (2 год) План:
- 1. Механізм рекомбінації генів в еукаріотів. Еволюційне значення процесу.
- 2. Рекомбінація генетичного матеріалу у прокаріотів:
- 3. Пізнання трансформації як пролог генної інженерії.
- 4. Універсальність молекулярних носіїв спадкової інформації.
- 1. Поняття генної інженерії та її виникнення. Завдання генної інженерії.
- 3. Біоінженерія. Генна, генетична та клітинна інженерія.
- 5. Хімічний синтез генів (метод Корана) та його недоліки.
- Лекція №3 (2 год) План:
- 1. Зворотна транскриптаза. Ферментативний синтез генів.
- 3. Ферменти рестрикції-рестриктази. Особливості їх дії на днк. Нарізання генетичного матеріалу (одержання блоків генів).
- 4. Лігази та дезоксинуклеотидилтрансфераза.
- 5. Інші ферменти, що мають безпосереднє відношення до генної інженерії.
- Лекція №4 (4 год)
- 1. Поняття вектора і його роль в генетичній інженерії (трансгенозисі).
- 2. Плазміди як основні вектори, що використовуються в генній інженерії.
- 4. Ті-плазміда Agrobacterium tumefaciens та її т-днк.
- 5. Інші вектори (помірні фаги та косміди).
- Лекція №5,6 (4 год) План:
- 2. Культура ізольованих клітин і тканин. Голі протопласти як об’єкти для перенесення генів.
- 3. Тотіпотентність рослинних клітин. Тотіпотентність тваринних клітин раннього зародку.
- 5. Гібридоми
- 6. Роль ядра в спадковості. Трансплантація ядер. Клонування.
- Лекція №7 План:
- 1. Генетично модифіковані організми (гмо) і генетично модифіковані харчові продукти. Ставлення до них в сша і Європі.
- 3. Сша – лідер в галузі генної інженерії та практичного використання гмо.
- 4. Проблема потенційної небезпеки гмо для людини та екосистем.
- 5. Досягнення генної інженерії у мікроорганізмів, рослин і тварин. Перспективи генної інженерії та її значення у вирішенні проблеми харчових ресурсів.
- 8. Поняття стовбурових клітин та їх значення в життєдіяльності організму.
- 9. Стовбурові клітини та їх плюропотентність. Донор-рекордист, занесений до книги рекордів Гіннесса (480 л. Крові).
- 10.Стовбурові клітини та їх використання в медицині
- Лекція №8 План: