Transzformáció (genetika)

Ebben a kifejezést, vannak más célra, lásd. Transformation.

Transzformáció - a folyamat celluláris felvételét szabad DNS-molekula a szervezet a környezetből, és beépítik azt a genomba. ami a megjelenése egy ilyen sejt neki új, az öröklődő tulajdonságok jellemző a DNS a donor szervezet. Néha transzformációval értendő minden olyan eljárás, horizontális géntranszfer, beleértve a transzdukció. konjugáció és t. d.

Átalakítás prokarióták szerkesztése

Bármely populációjában csak egy része a baktérium képes abszorbeálni közül DNS-molekulák. Állam a sejtek, amelyek akkor hívja az állam hatáskörébe tartozik. Normális esetben a maximális számú kompetens sejtek figyelhető meg a késői logaritmikus növekedési fázisban.

Transzformációs hatékonyság határozza meg a növekvő telepek számát egy Petri-csészében, hozzáadása után a sejteket 1 ug szupertekeredett plazmid DNS-t, és szűrés a sejteket táptalajban. Modern technikák lehetővé teszik, hogy a hatékonyság a 10 6 -10 9.

Kell felvennie a kettős-szálú DNS-t (a transzformáció hatékonyságát az egyszálú DNS-t annak érdekében, az alacsonyabb, de enyhén növekszik savas közegben), a hossza - nem kevesebb, mint 450 bázispár. Optimális pH a folyosón a folyamat - körülbelül 7. Bizonyos baktériumok (Neisseria gonorrhoeae Haemophilus.) Felszívódik tartalmaznia kell specifikus DNS-szekvencia.

DNS irreverzibilisen adszorbeálódik a DNS-kötő fehérje, amely után az egyik szál vágjuk endonukleáz fragmensei 2-4000. Bázispárját és belép a sejtbe, a második teljesen megsemmisült. Ha ezek a fragmentumok magas fokú homológiát egyetlen oldalakat a bakteriális kromoszóma, helyettesítheti ezeket a részeket rajtuk. Ezért a transzformáció hatékonyságát függ az evolúciós távolság a donor és a recipiens. Teljes műveleti idő nem haladja meg a néhány perc. Ezt követően, amikor osztva egy leánysejt esik létrehozott DNS alapján az eredeti DNS-szálakat egy másik - alapuló menet-képes idegen fragmens (szegregáció).

Átalakítás eukarióta szerkesztése

Transzformálása eukarióta sejtek a szintetikus polimer kationok

Szállítása idegen nukleinsavak intakt sejtek vagy transzformációs alapját számos módszer géntechnológiai (Eng.) .. Orosz funkcionális géneket szállítani a szövetekbe teheti lehetővé korrekciós hiba és genetikai mutációk, amelyek súlyos örökletes betegségek vagy rák. Jelenleg kifejlesztett számos technikát is DNS bevezetésére sejtekbe, amelyek közül a leggyakoribb a kalcium-foszfát-kicsapással, vagy a DEAE-dextrán (DEAE-dextrán), az elektroporáció, mikroinjektálás, a DNS-inszertálása a rekonstruált burokkal rendelkező vírusok, vagy liposzómák (mesterséges membrán vezikulumok).

Különbözősége ellenére ezek a módszerek, keressen új utakat átalakulás prokarióta és eukarióta sejtek folytatódik. Egyrészt, ez annak köszönhető, hogy meg kell növelni a transzformáció hatékonyságát, a másik - a fenti módszerek alkalmazhatók csak korlátozott számú sejtvonalak, és hatástalanok, amikor megpróbáljuk bemutatni RNS sejtekbe. Végül, a legtöbb ilyen megközelítés nem alkalmazható genetikai transzformáció in vivo.

Mivel a DNS-vektorokat használják retrovirális vektorok, vektorok alapuló DNS-vírusok és HIV ellen, liposzómák alapuló kationos lipidek, polimer DNS-kötő kationok. A szintetikus polimerek, mint hordozók a DNS számos előnye van: könnyen tárolható, és tiszta, könnyen, hogy teszteljék a toxicitási és biztonsági, és ez különösen fontos a génterápia, csökkentve annak kockázatát, patogén és immunológiai komplikációkat.

DNS bejuttató rendszerek génterápiás felhasználása biztosítania kell behatolását DNS a kívánt szervbe, szövet vagy sejtek egy specifikus csoportja, majd - be a sejtmagba. Az antiszensz oligonukleotid, és ezek a leggyakrabban használt génterápiás, meg kell találni az mRNS vagy egy webhely a kromoszomális DNS akik ellen irányulnak. A bejuttatott gén részévé kell válnia a design, ez kifejezésére képes.

Azonban ez elég összetett kérdés. Bevezetésekor a nukleinsav vagy oligonukleotid be a szervezetbe, nem tartoznak elsősorban a kívánt szövet vagy szerv kívánt, és hogy azok a részen, amely a kívánt helyen, csak kis mértékben képes átjutni a hidrofób sejtmembránon. Ezen túlmenően, az evolúció során az általuk kifejlesztett mechanizmusok védik a szervezet sejtjeinek elleni invázió a környezeti tényezők, mint például az idegen DNS-t. Miután a sejt belsejében, idegen DNS lokalizálható, nem ott, ahol szükség van rá, sőt, lehet, hogy a lizoszómákban, ahol meg kell semmisíteni az intézkedés alapján nukleázok.

Behatolását a sejtbe és intracelluláris transzport IPEC előfordul, feltehetően a képződésének és bomlásának szekvenciális endoszómák. Minden szakaszban E folyamat jelentős részét az anyag elvész. Gyér vektorok felszabadítja endoszómákat a citoplazma és hatékony átadása őket a sejtmagba, ami alacsony hatékonysága transzgenikus kifejezés.

Vektorok alapuló fág M13

Három módon lehet növelni a hatékonyságot DNS transzfer eukarióta sejtekbe szintetikus polikationok. Először is, ez a növekedés a transzfekciós specifitás * miatt kötött ligandum a molekula, és polikation komplexek szelektív kölcsönhatás egy adott sejt fenotípus. Másodszor - növekvő transzformációs hatékonyság miatt szelekciós gének vagy oligonukleotid be a sejtbe. Harmadik - javítása transzfekciós ráta, ami azáltal érhető el a használata ligandumok, hatékonyabban kölcsönhatásba a sejtmembránnal, és olyan anyagok, amelyek destabilizálják a membránt. Ezen kívül, lehetőség van a szintézis az új polikationok.

A Molekuláris Virológiai és a géntechnológia Intézet Influenza Budapest lefolytatott vizsgálat segítségével DNS-szállítás és a vírus részecskék a sejtekbe. Ebben a munkában, egy sor polimer hordozók által szintetizált Intézet makromolekulájú vegyületek, Orosz Tudományos Akadémia. Mivel a plazmid expressziós vektorokat használjuk: pUC 18 tartalmazó citomegalovírus promotert és egy gént b-galaktozidáz és a pBR 322 tartalmaz egy citomegalovírus-promoter, és egy olyan gént a zöld fluoreszcens alga fehérje.

Ennek eredményeként a vizsgálatok, azt találtuk, hogy a legmagasabb transzfekciós aktivitását IPEC poli (2- (dimetil-amino) -etil) metakrilát (PDMAEMA) alacsony molekulatömegű. A további kutatások új megközelítéseket keressen a sürgető problémák virológia, molekuláris és sejtbiológia, a géntechnológia és a génterápia.

• Transzfekció - a átadása az egész készlet a virális gének vagy fág, amely ahhoz vezet, hogy a fejlesztés a vírusrészecskék a sejt.

Transformation fedezték fel 1928-ban, amikor a brit tudós F. Griffith mutatta a lehetőségét átalakítás nem kórokozó törzsek a Streptococcus pneumoniae patogén (megkülönböztetni a jelenléte egy poliszacharid kapszula, amely lehetővé teszi rögzítve a szövetek a magasabb rendű szervezetek) végzett reakcióval egy elölt patogén törzsei sejtek. 1944-ben, O. Avery (USA) kimutatta, hogy a megfelelő DNS-t továbbítására feldolgozására jellemző patogén törzs pneumococcus. Ez a felfedezés az első bizonyíték a szerepe a DNS, mint a hordozó, az öröklődés.

Az 1960-as években kezdte tanulmányozni az átalakulás az állatok a 1970-es években - a növényekben.