Лекция 4
Генетическая инженерия животных
Профессор Л.И. Хрусталева
С использованием ряда слайдов, подготовленных к.б.н. Фесенко И.А.
Виды сохраняются в течение длительного времени благодаря:
•ограниченной изменчивости генов
•барьеров, ограничивающих обмен генами.
Уровни ограничения обмена наследственным материалом:
1. Рекомбинация генов между особями приурочена к ранним стадиям развития (мейоз)
2. Рекомбинация генов происходит только между хромосомами особей одного вида
Трансдукция – обмен генов между особями разных видов
•Микроорганизмы (между бактериями и фагами)
•Высшие организмы (онкогенный вирус может захватывать гены и переносить от одних видов животных к другим)
•Гипотетично: система симбиотических организмов (гены бактерий пищеварительного тракта встраиваться в клетки ворсинок эпителия)
Разные виды животных не передают друг другу гены!
Традиционная селекция включает множественные раунды скрещиваний и отбора, каждый раз отбирая в качестве производителей животных с улучшенными характеристиками.
После выведения ценного генотипа дальнейшее его улучшение с помощью традиционных методов затруднительно.
Генетическая линия, которая несет какие-то ценные гены может обладать и рядом вредных генов, которые при скрещивании могут проявляться у потомков.
Новым подходом к дальнейшему улучшению имеющихся пород может стать генетическая инженерия.
Современные методы введения чужеродных генов в клетки млекопитающих позволяют включать в ДНК животных отдельные функциональные гены или целые кластеры генов.
Трансгенные животные – это особи, в геном которых искусственно введена дополнительная генетическая информация.
Трансген – это искусственно введенный и интегрировавший в геном животного чужеродный ген.
Трангенез – процесс переноса и интеграции чужеродной генетической информации.
Методы переноса генов в клетки
-Кальций-фосфатный метод -Установлено, что клетки млекопитающих эффективно
поглощают ДНК в форме преципитата с фосфатом
кальция -Электропорация
При сильном, кратковременном электрическом разряде, в мембранах клеток образуются обратимые поры через которые ДНК может проникать внутрь клетки
-Метод биологической баллистики
Наносят на микрочастички золота или вольфрама ДНК и «обстреливают» ими клетки
-Использование векторов на основе вирусов
Используют непатогенные вирусы, в геном которых вводят нужный ген и заражают ими клетки
- Метод микроинъекций
прямая инъекция чужеродного гена в оплодотворенную яйцеклетку
пронуклеусы
Получение трансгенных мышей
Получение трансгенных мышей
Особенности получения у разных видов трансгенных животных
В 1985 году группа Р. Бринстера опубликовала первую работу по получению трансгенных свиней, овец, кроликов
У мышей после инъекции ДНК выживает только 66% яйцеклеток; мышата развиваются примерно из 25% имплантированных яйцеклеток, причем трансгенными могут быть около 25%. Таким образом из 1000 имплантированных яйцеклеток развивается около 30-50 трансгенных мышей.
У коров из 1000 имплантированных яйцеклеток развивается около 100 особей, из которых 5-10 – носители нового гена