ХімТехДопомога

Допомога в питаннях, пов'язаних з хімічною промисловістю починаючи від важкого машинобудування і закінчуючи поліграфією та друком

Генетична інженерія тварин

  Теоретичні та методичні основи генетичної інженерії тварин  розроблені значно  менше, ніж  мікроорганізмів і рослин.  Видоспецифічність об’єктів для перенесення сторонніх генів в геном тварин та механізмів генетичної модифікації пов’язана зі складністю структурної організації і функціонування тварин, наявністю хромосомної обумовленості статі,  специфічністю реалізації репродуктивної функції та ембріонального розвитку.

Існують різні модельні системи генетичної інженерії тварин, розроблені на модельних об’єктах: нематоді (Caenorhabditis elegans),  дрозофілі (Drosophila melanogaster),   миші (Mus  musculus) та деяких інших.genetika_tvarun

У нематоди рекомбінантна ДНК  за допомогою шприцу або мікропіпетки ін’єктується безпосередньо в організм тварини. Для успішного проведення генетичної трансформації необхідне знання репродуктивної біології нематоди.  Гонада нематоди представляє собою синцитій – багатоядерну клітину. Синцитій нематоди містить   більше  100 ядер на різних стадіях.    Ядра в одній частині синцитію  ще не вступили в мейоз, в іншій  містяться  ядра, що вже завершили мейоз, є гаплоїдними і  можуть приймати участь у заплідненні. Таким чином, якщо рекомбінантна ДНК вводиться в синцитій, то одразу більше 100 ядер потрапляють під вплив трансформуючої ДНК. Деякі з них поглинають ДНК. Зазвичай  стороння ДНК  формує або багатокопійні екстрахромосомні утворення, тобто присутня в ядрі поза межами хромосом.  Рідко трансгени  вбудовуються  в хромосому ектопічно, часто багатокопійно.

Технологія генетичної трансформації миші  розроблялася для потенційного використання у ссавців, в тому числі людини. Існують дві стратегії  генетичної трансформації для миші.

Перша – це ектопічні вставки, коли трансгени  потрапляють у випадкові місця геному, зазвичай багатокопійно.  Для виконання генетичної трансформації  рекомбінантна ДНК  шляхом мікроін’єкції вводиться в ядро зиготи. Далі декілька оброблених зигот підсаджуються в матку, де  розвивається  плід. У кожному випадку трансген   вбудовується   в різні хромосоми або в різні місця однієї хромосоми, що   призводить до  розщеплення за трансгеном в потомстві. Такий підхід має  деякі проблеми, пов’язані з порушенням експресії трансгена внаслідок ефекту положення та з інших причин, але  стратегія  ектопічних вставок  доволі ефективна  і  не трудомістка.

Друга стратегія – таргетинг генів. За цієї стратегії трансгенна послідовність вставляється  у місце, зайняте гомологічною послідовністю в геномі, тобто трансген заміщує власний ген. Ця стратегія дозволяє елімінувати або модифікувати функцію, яка кодується певним геном організму. Таргетинг генів доцільно застосовувати, коли потрібно інактивувати мутантний алель або виправити його на алель дикого типу.  Виправлення мутантного алеля на алель дикого типу відбувається шляхом  генного заміщення. При цьому  трансген однокопійно  вбудовується  в свій   локус на відповідній хромосомі. Для миші таргетинг генів здійснюють  в ембріонально-стовбурових клітинах. Ембріонально-стовбурові клітини  здатні розвиватися  в клітини  будь-якого типу, в тому числі і в клітини зародкової лінії. Після генетичної трансформації ембріонально-стовбурових клітин  на селективних середовищах з безлічі трансформованих відбирають ті клітини, де вставка відбулася шляхом генного заміщення, тобто алель дикого типу замістив собою  мутантний алель цього ж гена. Далі відселектовані  трансформовані ембріонально-стволові клітини  ін’єктують у зародок на ранніх стадіях розвитку. Дорослі особини, які виросли з таких зародків, схрещують з нормальними мишами.  Отримане потомство є химерним, оскільки організм має  певні тканини від оригінальних, нетрансгенних особин і  деякі від  трансгенних ембріонально-клітинних ліній. Хімерні миші  далі схрещуються з їх сибсами для отримання гомозиготного  потомства з нокаутованою  (knockout), тобто ін активованою  копією кожного гена. Мишей, які  містять  цільовий трансген в кожній клітині,  ідентифікують  молекулярно-генетичними методами аналізу.  Методика таргетингу генів має важливе значення для   генної терапії, сутність якої як раз і полягає у заміні мутантного алеля алелем дикого типу шляхом генного заміщення.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

ХімТехДопомога © 2015 Сайт присвячений хімічній промисловості, починаючи від важкого машинобудування і закінчуючи поліграфією та друком. Детальні огляди можливостей промислових досягнень. На сайті згадуються такі теми як: протикорозійний захист, методи другу видавничої продукції, технології виробництва термопластів, додрукарська підготовка видання та багато іншого.