Генная инженерия

рекомбинации, такие как системы Cre-lox и Flp-frt. Будущее, очевидно, будет

за управляемым переносом генов от сорта к сорту, основанного на применении

предварительно подготовленного растительного материала, который уже

содержит в нужных хромосомах участки гомологии, необходимого для

гомологичного встраивания трангена. Помимо интегративных систем экспрессии,

будут опробованы автономно реплицирующиеся векторы.осбый интерес

представляют искуственные хромосомы растений, которые теоретически не

накладывают никаких ограничений на объём вносимой теоретической информации.

Кроме этого учёные занимаются поиском генов, кодирующих новые полезные

признаки. Ситуация в этой области меняется радикальным образом, прежде

всего, существованию публичных баз данных, которые содержат информацию о

большинстве генов, бактерий, дрожжей, человека и растений, а также в

следствии разработки методов, позволяющих одновременно анализировать

экспрессию большого количества генов с очень высокой пропускной

способностью. Применяемые на практике методы можно разделить на две

категории:

1. Методы, позволяющие вести экспрессионное профилирование:

субстракционная гибридизация, электронное сравнение EST-библиотек,

«генные чипы» и так далее. Они позволяют устанавливать корреляцию

между тем или иным фенотипическим признаком и активностью конкретных

генов.

2. Позиционное клонирование, заключается в создании за счет

инсерционного мутагенеза мутантов с нарушениями в интересующем нас

признаке или свойстве, с последующим клонированием соответствующего

гена как такового, который заведомо содержит известную

последовательность (инсерция).

Вышеназванные методы не предполагают ни каких изначальных сведений о

генах, контролирующих тот или иной признак. Отсутствие рационального

компонента в данном случае является положительным обстоятельством,

поскольку неограничен нашими сегодняшними представлениями о природе и

генном контроле конкретного интересующего нас признака.

Кроме всего этого группа ученых, таких как Марк Адам (ведущий сотрудник

института геномных исследований в штате Мэриленд – США, частной

исследовательской компании, занимающейся исключительной работой в области

картирования генов), Крэйк Вентер (директор этого института) и соавторами,

разрабатывается проект «Геном человека». Цель этого проекта заключается в

выяснении последовательности оснований во всех молекулах ДНК в клетках

человека. Одновременно должна быть установлена локализация всех генов, что

помогло бы выяснить причину многих наследственных заболеваний и этим

открыть пути к их лечению. Что бы последовательно приближаться к решению

проблемы картирование генов человека, было сформулировано пять основных

целей:

1) Завершить составление детальной генетической карты, на которой были

бы помечены гены, отстоящие друг от друга на расстоянии не

превышающем в среднем 2 млн. оснований (1 млн. оснований принято

называть мегобазой);

2) составить физические карты каждой хромосомы (разрешение 0.1 Мб);

3) получить карту всего генома в виде охарактеризованных клонов (5 тыс.

оснований в клоне или 5 Кб);

4) завершить к 2004 году полное секвенирование ДНК (разрешение одного

основание);

5) нанести на полностью завершенную секвенсовую карту все гены человека

(к 2005 году).

Ожидалось, что, когда все указанные цели будут постигнуты,

исследователи определят все функции генов и разработают методы

биологического и медицинского применения полученных данных.

Рассмотрев темпы ускорения работы в рамках проекта «Геном человека»,

руководители этого проекта объявили 23 октября 1998г., что программа будет

полностью завершена гораздо раньше, чем планировалось, и сформулировали

«Новые задачи проекта «Геном человека»:

1) полностью завершить в декабре 1998 года работу по секвенирование

генома «Круглого червя» c. elegans (это было сделано в срок);

2) закончить предварительный анализ последовательности ДНК человека к

2001 году, а полную последовательность к 2003 году;

3) картировать к 2002 году геном плодовой мухи;

4) начать секвенирование генома мыши с использованием методов ДНК

искусственных хромосом дрожжей (завершить этот проект к 2005 году).

Помимо этих целей, официально включен в поддерживаемый правительством

США и рядом других правительств проект, некоторые исследовательские центры

объявили о задачах, которые будут решаться в основном за счет частных

фондов и пожертвователей. Так, ученые калифорнийского университета

(Беркли), Орегонского университета и Ракового исследовательского центра

имени Фрейда Хатчинсона начали программу «Геном собаки».

Международное общество секвенирование в феврале 1996 года приняло

решение о том, что любая последовательность нуклиотидов размером 1-2 Кб

должна быть обнародована (через Интернет) в течение 24 часов после ее

установления.

2.1. ЧТО БУДЕТ СДЕЛАННО ПОСЛЕ ЗАВЕРШЕНИЯ АНАЛИЗА ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА.

Главная стратегическая задача будущего сформулирована следующим

образом: изучить однонуклеотидные вариации ДНК в разных органах и клетках

отдельных индивидуумов и выявить различия между индивидуумами. Анализ таких

вариаций даст возможность не только подойти к созданию индивидуальных

генных портретов людей, что в частности даст возможность лечить болезни, но

и определить различия между популяциями. А также выявлять географические

районы повышенного риска, что поможет давать чёткие рекомендации о

необходимости очистке территории от загрязнения и выявить производства, на

которых есть большая опасность поражение геномов персонала.

Эта грандиозная задача рождает не одни радужные ожидания всеобщего

блага, но и вполне осознанную тревогу юристов и борцов за индивидуальные

права человека. Так, в частности, высказываются возражения против

распространения персональной информации без решения тех, кого она касается.

Один пример помогает понять эти тревоги: уже сейчас страховые компании

нацелились на добывание таких сведений правдами и неправдами, они

намериваются использовать данные против тех, кого они страхуют. Например,

если подающий на страховку несёт потенциально болезнетворный ген, компании

не хотят страховать таких людей вовсе или же пытаются заломить бешенные

суммы за их страховки. Исходя из этого, .конгресс США уже принял ряд

законов, направленный на строгий запрет распространения генетической

информации относительно отдельных людей, юристы всего мира интенсивно

работают в данном направлении.

Глава 3. Области практического применения генной инженерии.

3.1. Создание трансгенных растений.

Еще 10 лет тому назад биотехнология растений заметно отставала в своем

развитии, но за последние 3 года наблюдается быстрый выброс на рынок

трансгенных растений с новыми полезными признаками. Трансгенные растения в

США в 1996 году занимали площадь 3 млн. акров, в 1997 году площадь

увеличилась до 15 млн. акров, в 1998 году – до 60 млн. акров, а в прошлом

году до 80 млн. акров. Поскольку основные трансгенные формы кукурузы, сои,

хлопчатника с устойчивостью к гербицидам и насекомым хорошо себя

зарекомендовали, есть все основания ожидать, что площадь под генноиженерные

растения в будущем (2001 году) увеличатся в 4-5 раз.

В апреле 1998 года доля в процентах трансгенных форм растений в

сельском хозяйстве составило:

- кукуруза – 6

- соя – 12

- хлопчатник – 15

- томаты – <1

Так как число жителей за последнее столетие увеличилось с 1.5 до 5.5

млрд. человек, а к 2020 году предполагается вырост до 8 млрд., таким

образом возникает огромная проблема, стоящая перед человечеством. Эта

проблема заключается в огромном увеличение производства продуктов питания,

несмотря на то, что за последние 40 лет производство увеличилось в 2.5

раза, все равно этого не достаточно. И в мире в связи с этим наблюдается

социальный застой, который становится все более настоятельным. Другая

проблема возникла с медицинским лечением. Несмотря на огромные достижение

современной медицины, производимые сегодня лекарственные препараты столь

дороги, что ѕ населения земли сейчас полностью полагаются на традиционные

донаучные методы лечения, прежде всего на неочищенные препараты

растительного происхождения.

В развитых странах лекарственные средства на 25% состоят из природных

веществ, выделенных из растений. Открытия последних лет (противоопухолевые

препараты: таксол, подофиллотоксин) свидетельствуют о том, что растения еще

долго будут оставаться источником полезных биологически-активных веществ

(БТА), и что способности растительной клетки к синтезу сложных БТА все еще

значительно превосходят синтетические способности инженера-химика. Вот

почему ученые взялись за проблему создания трансгенных растений.

Отсчёт истории генетической инженерии растений принято вести с 1982

года, когда впервые были получены генетически трансформированные растения.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9