Генетика микроорганизмов
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
ной группе iепления, причем расстояние между генами измеряются частотой рекомбинации их в потомстве. Такие же результаты были получены и для других фагов.
Гибридологический анализ при трансдукции.
Анализ аллельности с использованием абортивной трансдукции был выполнен в отношении различных мутаций у (Salmonella thyphimurium). Обнаружилось, что мутации потребности в триптофане распадаются на 4 группы: tru A, tru B, tru C, tru D, соответствующие 4 генам. При трансдукции между мутантами одной группы не наблюдается появления крошечных колоний. При трансдукции между мутантами разных групп крошечных колоний появляется столько же, как и тогда, когда донором служат бактерии дикого типа. Поскольку фаг переносит небольшие фрагменты бактериальной хромосомы. То путем трандукции невозможно обнаружить iепление и провести картирование удаленных друг от друга генов в бактериальной хромосоме. Если же два гена близко располагаются друг к другу, то они могут попадать в один хромосомный фрагмент, переносимый фагом, обнаруживая явление iепленной трансдукции. Оно оказывается во многом сходным с разбиравшимся ранее явлением iепленной трансформации. Обозначить его можно так:
АВ х ав
Трансдуктанты аВ, Ав, АВ.
Появление трансдуктантов АВ с двумя маркерами донора может свидетельствовать о тесном iеплении генов АВ.
iепление может быть также обнаружено при трансдукции Ав х аВ, если частота трансдуктантов АВ здесь ниже, чем при трансдукции АВ х аВ.
Действительно, если А и В тесно iеплены, то в первом случае фаг переносит фрагмент Ав, для образования трансдуктов АВ необходим кроссинговер между А и в, вероятность которого тем меньше, чем ближе располагаются эти гены. Во втором случае перенесенный фрагмент АВ, и трансдуканты АВ образуются, где бы не произошел кроссинговер, включающий это фрагмент в хромосому донора.
Как в действительности сказывается iепление на частоте трансдуктантов в таких скрещиваниях, показывает таблица 3.
Таблица 3. влияние iепления на частоту трансдукции.
Генотип реципиентаГенотип донораКолич. Трансдуктов дикого типа в стандартных условияхtrytru D100tryДикий тип1822try met 151617trytry B4602trytry C3270trytry D14
Примечание. Трансдуктанты дикого типа в скрещивании try D1 х try D10 являются результатом внутригенной рекомбинации, так как эти мутации относятся к одному гену и являются гетероаллельными.
Очевидно, что гены try D и met 15 не iеплены, так как частота трансдуктантов дикого типа (АВ) не отличается от частоты их при трансдукции.
Дикий тип х try D10
Гены же try D, try В и try С iеплены, поскольку при трансдукции рекомбинация между ними происходит реже.
Подробные опыты могут дать первое представление о расстоянии между генами. Определение генетических расстояний является здесь, однако, не точным, так как в экспериментах по трансдукции, также как и по трансформации, число рекомбинантов не может быть отнесено к общему числу потомков, рекомбинантных и родительских генотипов. Это происходит потому, что при трансдукции, например, АВ х ав, трансдуктанты генотипов Ав и аВ (рекомбинантных), а также генотипа АВ (родительского) являются в действительности результатом двойного кроссинговера, включающего трансдуцированный фрагмент в хромосому донора.
14. Понятие о биотехнологии и генной инженерии
Биотехнология (от греческого bios - жизнь, tecen - искусство, logos - наука) - это наука, которая на основе изучения биологических процессов в живых организмах, использует эти процессы и организмы (бактерии, вирусы, грибы и т. д.) для получения ценных для человека продуктов и материалов. Биотехнология тесно связана с производством и с ее помощью в медицине получают антибиотики, витамины, ферменты, алкалоиды, нуклеиновые кислоты, липиды, противогистаминные, противоопухолевые препараты, в ветеринарии - кормовой белок, кормовые антибиотики, витамины, гормоны, вакцины, в химической промышленности - ацетон, этилен, бутанол, в пищевой - аминокислоты, пищевые белки, ферменты, липиды, сахара, кислоты, дрожжи, в энергетике - биогаз, этанол.
Генетика микроорганизмов явилась основой для становления и развития одной из областей биотехнологии - генной инженерии. Генная инженерия связана с конструированием клеток с новыми генетическими свойствами. По своей сущности она сводится к генетической рекомбинации, т. е. получению новых рекомбинантных молекул ДНК с заданной генетической информацией. Процесс получения рекомбинантных ДНК состоит из нескольких последовательных стадий. Первая стадия сводится к выделению необходимой экспериментатору ДНК из клеток интересующего организма. Затем получают рекомбинантную (гибридную) ДНК путем встройки в геном клетки гена или группы генов, кодирующих требуемый белок (гормон, фермент и др.). после этого, рекомбинантную ДНК вводят в живую клетку (животную, растительную, микробную), которая является своего рода биофабрикой, синтезирующей большое количество различных соединений. Наконец, получают клон клеток, обладающих нужными признаками, его размножают, создают условия для максимального проявления синтезирующей способности клонированных клеток и выделяют необходимый продукт.
Опыты по генной инженерии.
Для получения разнообразных белков эукариот и вирусов животных широко применяются бактерии и дрожжи Saccharomyces cerevisiae.
При этом используются самые разные методы, но наиболее широко те из них, которые описаны ниже.
Прежде всего необходимо изолировать нужный ген. Если ген животного должен