Трансформация (генетика)
В този план, има и други приложения, вижте. Трансформация.
Трансформация - процеса на клетъчно усвояване на свободна ДНК молекула на организма от околната среда и да го включи в генома. което води до появата на такава клетка на новата си наследствени черти характерни за ДНК на донорния организъм. Понякога чрез трансформация разбира всеки процес на хоризонтален генен трансфер, включително трансдукция. конюгиране и т. г.
Трансформация на прокариоти Редактиране
Във всеки популация от само част от бактериите е в състояние да абсорбира измежду ДНК молекули. Състояние на клетките, в които могат да се обърнат на държавната компетентност. Обикновено максимален брой компетентни клетки се наблюдава във фазата на края на логаритмична растеж.
ефективност трансформация се определя от броя на колонии растящи върху петриево блюдо, след добавянето към клетките 1 мкг суперкойлд плазмид DNA и пресяване на клетките на хранителна среда. Съвременните техники позволяват да се постигне ефективност на 10 6 -10 9.
Трябва да се абсорбира от двойноверижна ДНК (ефективността трансформация на едноверижна ДНК, за по-ниска, но се увеличава леко кисела среда), неговата дължина - не по-малко от 450 базови двойки. Оптималното рН за преминаване на процес - (. Neisseria гонорея Haemophilus) около 7. За някои бактерии абсорбирана трябва да съдържа специфична ДНК последователност.
ДНК необратимо адсорбира на ДНК-свързващ протеин, след което една от нишките се нарязва на ендонуклеаза фрагменти 2-4 хиляди. Базови двойки и навлиза в клетката, втората напълно унищожени. Ако тези фрагменти са с висока степен на хомология с всички обекти на бактериална хромозома, може да замени тези части от тях. Следователно, ефективността на трансформация зависи от еволюционно разстояние между донора и реципиента. Общо време на процеса не превишава няколко минути. Впоследствие, когато разделя на дъщеря клетка попада ДНК конструирана на базата на оригинални вериги на ДНК към друга - на базата на чужд фрагмент резба активиран (разделяне).
Трансформация на еукариотната Редактиране
Трансформация на еукариотни клетки с използването на синтетични полимерни катиони
Доставка на чужди нуклеинови киселини в интактни клетки или трансформация в основата на много методи на генното инженерство (Eng.) .. руски функционални гени транспортирани в тъканите може да направи възможно недостатъчност корекция и генетични мутации, които водят до тежки наследствени заболявания или ракови заболявания. Понастоящем разработени редица техники за въвеждане на ДНК в клетки, сред които най-често утаяване с калциев фосфат, или DEAE-декстран (DEAE-декстран), електропорация, микроинжектиране, вмъкване на ДНК в реконструирания обвити вируси или липозоми (изкуствен мембранни везикули).
Въпреки разнообразието на тези методи, търсене на нови начини за трансформация на прокариотни и еукариотни клетки продължава. От една страна, това се дължи на необходимостта от увеличаване на ефективността на трансформация, а другият - по-горе методи са приложими само за ограничен брой клетъчни линии и са неефективни при опит за въвеждане на РНК в клетките. Накрая, повечето от тези подходи не може да се използва за генетична трансформация ин виво.
Както векторите ДНК използват ретровирусни вектори, вектори, основаващи се на ДНК вируси и HIV, липозоми, базирани на катионни липиди, полимерни ДНК-свързващ катиони. Използването на синтетични полимери като носители на ДНК има няколко предимства: лесен за съхранение и чисти, лесни за тестване на токсичността и безопасността, и това е особено важно за генна терапия, намаляване на риска от патогенни и имунологичните усложнения.
системи за доставяне на ДНК за използване в генна терапия трябва да гарантират проникване на ДНК в желания орган, тъкан или клетки в определена група, а след това - в клетъчното ядро. Антисенс олигонуклеотиди, и те са най-често използвани в генната терапия, трябва да се намери на иРНК или сайт на хромозомната ДНК, срещу които са насочени. Въведения ген трябва да стане част от дизайна, той е в състояние да експресира.
Въпреки това, той е доста сложен въпрос. При въвеждането на нуклеинова киселина или олигонуклеотид в организма, те не попадат предимно до желаната тъкан или орган се желае, и че тяхната част, която е в желаното място, само в малка степен в състояние да премине през хидрофобна клетъчната мембрана. Освен това, в хода на еволюцията, че са разработили механизми за защита на клетките на организма срещу инвазията на факторите на околната среда, включително и чуждата ДНК. След вътре в клетката, чужда ДНК може да бъде локализирано, не където е необходимо, а освен това може да бъде в лизозомите, където ще бъдат унищожени под действието на нуклеази.
Проникване в клетка и вътреклетъчен транспорт IPEC случи, вероятно поради образуването и унищожаването на последователни ендозоми. На всеки етап от този процес на значителна част от материала се губи. Оскъдни вектори освобождават от ендозоми до цитоплазмата и неефективна тях прехвърляне към ядрото води до ниска ефективност на трансгенна експресия.
Вектори, базирани на фаг М13
Има три начина за повишаване на ефективността на ДНК трансфер в еукариотни клетки, използвайки синтетични поликатиони. Първо, това увеличение на трансфекция специфичност * поради лиганд свързан към молекулата и да се осигури поликатйон комплекси селективно взаимодействие с конкретен клетъчен фенотип. Второ - повишаване на ефективността трансформация, дължаща се избор на гени или олигонуклеотиди, въведени в клетката. Трето - подобряване скорост трансфекцията, което се постига чрез използването на лиганди, по-ефективно взаимодействие с клетъчната мембрана, и вещества, които дестабилизират мембраната. В допълнение, възможно е синтеза на нови поликатийони.
Лабораторията на Molecular Virology и генното инженерство Институт за изследване грип провежда в София средства за доставяне на ДНК и вирусни частици в клетките. В тази работа, набор от полимерни носители синтезира от Института по макромолекулни съединения, Руската академия на науките. Както се използват експресионни вектори, плазмидни: PUC 18, съдържащ цитомегаловирусен промотор и ген за б-галактозидаза и PBR 322, съдържащ цитомегаловирусен промотор и ген за зелен флуоресцентен протеин водорасли.
В резултат на проучвания е установено, че най-високата активност трансфекция IPEC са поли (2- (диметиламино) етил) метакрилат (PDMAEMA) с ниски молекулни тегла. По-нататъшните изследвания ще развиват нови подходи за решаване на неотложните проблеми в вирусология, молекулярна и клетъчна биология, генното инженерство и генна терапия.
- Трансфекция - прехвърлянето на целия набор от вирусни гени или фаг, което води до развитието на вирусни частици в клетката.
Трансформацията е открит през 1928 г., когато британски учен Е. Griffith показва възможността за преобразуване на непатогенни щамове на Streptococcus пневмония в инфлуенца (отличава с наличие на капсула полизахарид, който позволява закрепен към тъканите на висшите организми) чрез реакция с убити патогенни щамове на клетки. През 1944 г., О. Avery (USA) показва, че достатъчно ДНК за обработка на предаване на функция патогенен щам на пневмококи. Това откритие е първото доказателство за ролята на ДНК като носител на наследственост.
През 1960, той започва да изучава превръщането на животните в края на 1970 г. - в растенията.