Файл: Клонирование и трансгеноз животных по дисциплине Современные проблемы биологии.doc
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 114
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Данная технология позволяет получать направленные изменения в любом желаемом гене (технология «genetargeting» или «knockout»). Совокупность перечисленных выше методов можно определить как генетическую модификацию генома на уровне индивидуальных генов. Они позволили применять, по крайней мере, к мышам такие два основных генетических подхода как «от фенотипа к гену» и «от гена к фенотипу». Это имело революционизирующее воздействие как в фундаментальных научных, так и во всевозможных прикладных исследованиях.
Рисунок 7 - Схема получения трансгенных мышей путем таргетинга генов в ЭСК[3]
В первую очередь технология таргетинга внесла существенный вклад в генетику мыши и анализ различных аспектов функции генов in vivo. В результате использования таргетинга генов были созданы многочисленные трансгенные мыши с различными целенаправленными изменениями генов, начиная от точечных мутаций и кончая хромосомными перестройками.
Важнейшим моментом в развитии методологии направленного изменения генов явилось создание различных технологий сайт-специфического встраивания генов, с помощью которых можно встраивать любой ген или участок ДНК в любой заданный сайт хромосомы. В результате внедрения в практику этих технологий в настоящее время получены принципиально новые данные о функции тысяч различных генов.
Таким образом, генный нокаут, как и перенос новых генов, митохондрий и целых хромосом, позволяет не только определять функцию гена, но и моделировать многие патологии человека. В настоящий момент этот прием становится одним из ключевых в молекулярной генетике. Его чрезвычайная важность на данном этапе исследований определяется массовым переходом от исследований по структурной генетике к функциональной генетике.
Трансгеноз и клонирование животных. Как известно, первая технология клонирования млекопитающих была разработана Вилмутом в 1997 г. Сама техника клонирования была основана на переносе ядер соматических клеток донора в цитоплазму энуклеированного ооцита реципиента.
Альтернативным подходом к решению этой проблемы явилась трансформация чужеродными генами клеток
фибробластов плодов с последующей пересадкой их ядер в энуклеированные ооциты овец и коров (1998), что привело к рождению трансгенных потомков. Вскоре появилось первое сообщение (МакКрет и др., 2000) о целенаправленном введении в клеточную культуру фибробластов плода овцы вектора, созданного на ос-нове альфа -1-проколлагенового гена овцы, содержащего в своем составе ген aльфа -1-антитрипсина человека под промотором бета-лактоглобулина. Были отобраны клоны фибробластов, прошедшие гомологичную рекомбинацию и экспрессирующие альфа- 1-антитрипсин человека. Ядра этих фибробластов пересадили в энуклеированные ооциты овец, а эмбрионы, развившиеся из них до стадии морулы или бластоцисты, были перенесены суррогатным матерям для их дальнейшего развития. Из 16 проанализированных плодов и новорожденных 15 содержали в своем геноме таргетированную аллель. 14 потомков развилось до рождения, и трое из них достигли годовалого возраста. У одной из самок был обнаружен в молоке aльфа -1-антитрипсин в количестве 650 мкг/мл.
Аналогичным путем были получены трансгенные свиньи, в которых был нокаутирован один аллель локуса aльфа -1,3-галактозилтрансферазы, ответственной за острую реакцию отторжения органов при ксенотрансплантации. Трансгенные особи были получены с использованием техники клонирования, когда в качестве доноров ядер были использованы нокаутированные по данной аллели клетки фибробластов плода свиньи (Лей и др., 2002).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Таким образом, за последние два – три десятилетия научные достижения в эмбриологии, молекулярной биологии, генетике и структурной геномике, появление новых методов и подходов в трансгенной технологии модификации генома животных создали основу для решения большого числа общебиологических, биомедицинских и биотехнологических задач. Если генная инженерия послужила основой для развития структурной геномики, то трансгеноз стал основной технологией, способствующей прогрессу в функциональной геномике. Без всякого сомнения, в ближайшие годы широкое применение и дальнейшее развитие получат такие направления, как классический трансгеноз, направленный таргетинг генов в определенных типах клеток и/или на определенных стадиях развития организмов.
Технология получения трансгенных животных с заданными хозяйственно ценными признаками будет в дальнейшем одним из перспективных направлений современной биотехнологии. Она позволит создавать разнообразные организмы, обладающие свойствами, не имеющими аналогов в природе. Трансгенные животные помогут решению ряда проблем, с которыми человечество сталкивается на всем протяжении своей истории. Это, прежде всего проблема создания лекарственных препаратов и их получения в достаточном количестве, а также потенциально - продовольственная проблема.
Сочетание же клонирования с трансгенозом может стать очень эффективным путем как для дальнейшего развития функциональной геномики, так и для решения различных прикладных задач. В перспективе эти подходы, наряду с генной терапией, могут быть весьма полезными для клеточной и органной терапии человека.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ:
1. Геном, клонирование, происхождение человека. – Под ред. Л.И. Корочкина. – Фрязино: «Век 2», 2004. – 224 с.
2. Вымершие звери и птицы, которых проще всего клонировать. – Электронный ресурс. – 2013.
3. Андреева, Л.Е., В.З. Тарантул. Трансгенные животные: фундаментальные и прикладные аспекты / Л.Е. Андреева, В.З. Тарантул // Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 / Отв. ред. Е.Д.Свердлов. – М.: Наука, 2003. – С. 184 – 217.
4. Клонирование человека. Вопросы этики. – Париж, Изд-во ЮНЕСКО, 2004. – 21 с.