Transformarea (genetică)

În acest termen, există alte utilizări, vezi. Transformare.

Transformare - procesul de absorbtie celulare a moleculei de ADN liber organismului din mediul înconjurător și îl poate integra în genomul. ceea ce duce la apariția unei astfel de celule pentru noile sale trasaturi caracteristice pentru ereditare ADN-ul organismului donator. Uneori, prin transformare, a înțeles orice proces de transfer de gene orizontal, inclusiv transductie. conjugare și t. d.

Transformarea procariote Editare

În orice populație de doar o parte a bacteriilor este capabilă să absoarbă dintre moleculele de ADN. Starea celulelor în care se poate apela competența statului. In mod normal, un număr maxim de celule competente se observă în faza de creștere logaritmică târzie.

eficiența de transformare este determinată de numărul de colonii care cresc pe un vas Petri, după adăugarea la celule 1 ug superrăsucit de ADN plasmidic și sortarea celulelor pe un mediu nutritiv. Tehnicile moderne permit obținerea eficienței de 10 6 -10 9.

Trebuie să fie absorbită de ADN dublu catenar (eficienta de transformare a ADN-ului monocatenar în ordinea inferioară, dar crește ușor în mediu acid), lungimea sa - nu mai puțin de 450 de perechi de baze. pH-ul optim pentru trecerea procesului - (. Neisseriagonorrhoeae Haemophilus) aproximativ 7. Pentru unele bacterii Absorbita trebuie să conțină secvențe de ADN specifice.

ADN-ul adsorb ireversibil la proteina de legare a ADN-ului, după care una dintre catenele este tăiată la fragmente endonucleazice intre 2-4 mii. Și intră în perechi de bază celula, a doua complet distrus. Dacă aceste fragmente au un grad ridicat de omologie cu orice site-uri ale cromozomului bacterian, poate înlocui aceste piese pe ele. Prin urmare, eficiența transformării depinde de distanța evolutivă dintre donator și primitor. Timpul total de proces nu depășește câteva minute. Ulterior, atunci când divizat într-o singură celulă fiică cade ADN-ul construit pe baza ADN-ului originale la alta - bazată pe fragmentul străin fir activat (segregarea).

Transformarea Editare eucariotă

Transformarea celulelor eucariote cu utilizarea de cationi polimerice sintetice

Livrarea acizilor nucleici străine în celule intacte sau transformare sta la baza multor metode de inginerie genetică (Eng.) .. gene funcționale rusești transportate în țesuturi pot face posibilă corectarea și eșec mutatii genetice care conduc la boli ereditare grave sau cancere. În prezent, a dezvoltat o serie de tehnici pentru introducerea ADN-ului în celule, printre care cele mai frecvente precipitare cu fosfat de calciu sau DEAE-dextran (DEAE-dextran), electroporarea, microinjecția, inserția ADN-ului în reconstruit anvelopate virusuri sau lipozomi (vezicule cu membrane artificiale).

În ciuda diversității acestor metode, caută noi modalități de transformare a celulelor procariote și eucariote continuă. Pe de o parte, acest lucru se datorează necesității de a spori eficiența de transformare, cealaltă - se aplică metodele de mai sus doar pentru un număr limitat de linii de celule și sunt ineficiente atunci când se încearcă să se introducă ARN în celule. În cele din urmă, cele mai multe dintre aceste abordări nu pot fi utilizate pentru transformarea genetică in vivo.

Deoarece vectorii ADN utilizează vectori retrovirali, vectori pe bază de virusuri ADN și HIV, lipozomi pe bază de lipide cationice, polimeri cationi de legare a ADN-ului. Utilizarea polimerilor sintetici ca purtători de ADN are mai multe avantaje: ușor de depozitat și curat, ușor pentru a testa toxicitatea și siguranța, și că este deosebit de important pentru terapia genică, reducerea riscului complicațiilor patogene și imunologice.

sisteme de livrare ADN pentru utilizare în terapia genică trebuie să asigure penetrarea ADN în organe, țesutului sau a celulelor dorit într-un grup specific, și apoi - în nucleul celulei. oligonucleotide antisens, și acestea sunt cel mai frecvent utilizate în terapia genică, ar trebui să găsiți ARNm sau un situs al ADN-ului cromozomial, împotriva cărora le sunt îndreptate. Gena introdusă trebuie să devină o parte a proiectului, acesta este capabil să exprime.

Cu toate acestea, este o problemă destul de complexă. La introducerea unui acid nucleic sau oligonucleotide în organism, acestea nu se încadrează în principal la țesutul dorit sau corpul dorit, iar partea lor, care se află în locația dorită, doar o mică măsură să treacă prin membrana celulară hidrofobă. În plus, în cursul evoluției ei au dezvoltat mecanisme pentru a proteja celulele organismului împotriva invaziei factorilor de mediu, inclusiv ADN-ul străin. Dupa ce in interiorul celulei, ADN străin poate fi localizată, nu acolo unde este necesar și, în plus, poate fi în lizozomii unde va fi distruse sub acțiunea nucleaze.

Pătrunderea în celulă și intracelulară transportului IPEC apare, posibil datorită formării și distrugerii endosomii secvențiale. La fiecare etapă a acestui proces o parte substanțială a materialului este pierdut. vectori īntāmplări eliberați de la endosomii la citoplasmă și le transfera ineficiente la nucleul care conduce la o eficiență scăzută a expresiei transgenice.

Vectori bazate pe fag M13

Există trei modalități de a crește eficiența transferului de ADN în celule eucariote folosind polycations sintetice. În primul rând, această creștere a specificității transfecția * datorită ligand cuplat la molecula și furnizează complecși policație interacțiune selectivă cu un anumit fenotip celular. În al doilea rând - creșterea eficienței de transformare datorită selectarea genelor sau oligonucleotide introduse în celulă. În al treilea rând - îmbunătățirea ratei de transfecție, care se realizează prin utilizarea de liganzi, interacționează mai eficient cu membrana celulară și substanțe care destabiliza membrana. În plus, este posibilă sinteza de noi polycations.

Laboratorul de moleculara Virusologie si genetica Institutul de Inginerie de studiu Gripa efectuat in Bucuresti inseamna de livrare a ADN-ului și a particulelor virale în celule. În această lucrare, un set de suporturi polimerice sintetizate de către Institutul de Macromoleculară Compounds, Academia Rusă de Științe. Așa cum au fost utilizați vectorii de expresie plasmidici: pUC18 conținând un promotor de citomegalovirus și o genă pentru b-galactozidaza și pBR 322 conține un promotor de citomegalovirus și o genă pentru proteina algale fluorescenta verde.

Ca rezultat al studiilor, sa constatat că cea mai mare activitate de transfecție IPEC sunt poli (2- (dimetilamino) etil) metacrilat (PDMAEMA) cu greutăți moleculare mici. Cercetări viitoare vor dezvolta noi abordări pentru rezolvarea problemelor urgente in virologie, biologie celulara si moleculara, inginerie genetica si terapia genica.

• Transfecția - transferul întregului set de gene virale sau a fagului, ceea ce conduce la dezvoltarea de particule virale în celulă.

Transformarea a fost descoperită în 1928, când om de știință britanic F. Griffith a demonstrat posibilitatea de conversie a tulpinilor nepatogene de Streptococcus pneumoniae in patogenic (distins prin prezența unei capsule polizaharid care permite fixată țesuturile organismelor superioare) prin reacția cu tulpini patogene ucis de celule. In 1944, O. Avery (SUA) a arătat că ADN-ul suficient pentru procesarea transmiterea caracteristica tulpinii patogene de pneumococ. Aceasta descoperire este prima dovada a rolului ADN-ului ca purtător de ereditate.

În anii 1960, a început să studieze transformarea animalelor la sfârșitul anilor 1970 - în plante.