Transgenní organismy= eukaryontní organismy, které včlenily do svého genomu cizorodou DNA. Celý nový genom je dále předáván potomstvu. Vnesení genů do zárodečné linie. Do buněk, ze kterých vznikají pohlavní buňky.
Transgenní mozaika= obsahují cizorodou DNA pouze některé buňky či tkáně
Geny lze nejen izolovat, ale také je cíleně upravovat metodami rekombinantní DNA technologie. Včlenit nebo vyjmout určité sekvence nukleotidů, přidat regulační sekvence nebo gen spojit s genem jiným.
Cílem je dosáhnout exprese tohoto genu v buňce nebo v mnohobuněčném organismu.
Existuje spousta technik, jak vpravit cizorodou DNA do buňky přes plazmatickou membránu.
Nynější nejefektivnější způsob je mikroinjekce malého množství DNA pomocí manipulátoru. Úsek DNA je purifikován, několik set kopií je injikováno do buňky. Následuje pak analýza cizorodého genu.
Cizorodá DNA je po injikování do buňky z větší části enzymaticky degradována, ale i tak jsou některé z kopií inkorporovány do genomu.
Je-li exogenní DNA defektní, homologní rekombinací je vyřazen normální gen a buňka se stane v daném genu heterozygotní. Mendelovskou hybridizací je možno získat homozygota s defektním genem a zjišťovat funkci daného genu.
Nově připojený gen se nemusí spontánně exprimovat.
Příklady použití:
Transgenní myši se zvýšenou expresí genu pro krysí hormon
Transgenní ovce produkující lidský protein laktoferrin
Transgenní prasata s expresí bovinního genu pro růstový hormon
Transgenní rostliny – důležitý objekt pro výzkum, ale i zemědělské aplikace
Nástroj pro přenos je půdní bakterie Agrobacterium tumefaciens, vyvolává krčkový nádor u rostlin. Nádorovou přeměnu způsobuje tumor indikojící plazmid, ten se integruje do chromosomu hostitelské buňky.
Spektrum genů, které byly zavedeny do zemědělsky významných rostlin:
-geny pro rezistenci vůči virovým a houbovým chorobám, herbicidům
-geny zajišťující ochranu proti hmyzím škůdcům
-geny pro prodloužení skladovatelnosti plodů
-geny pro zvýšení rychlosti růstu
Rizika:
Nedá se kontrolovat exprese vložených genů a není možnost předpovědět změnu fenotypu.
Metody přenosu genů na živočicha:
1) Přímé mikroinjekce do jádra oplodněných vajíček
Mikroinjekce klonované DNA přímo do pronukleu oplodněných vajíček. Většinou je mnoho kopií DNA uspořádáno stabilně do hostitelského genomu. Injikované molekuly DNA se inserují na jedno místo v chromozomu. Často se vyskytují delece, duplikace, translokace hostitelských sekvencí.
Injikovaná DNA nemusí být vždy integrovaná do hostitelského genomu. Hlavní výhoda je, že metoda je velmi účinná. Nevýhoda je, že nemůže být použita pro přenos DNA do buněk pozdějších vývojových stádií.
2) Infekce retroviry
Retroviry se integrují přesně známým mechanismem na přesně definovaná místa v genomu. Pouze jedna kopie DNA je začleněna na daném chromozomálním místě a nevyskytují se žádné přesuny v hostitelském genomu. Hlavní výhodou je to, že je metoda velmi jednoduchá a že mohou být injikovány buňky v různých stádiích vývoje.
Hlavní nevýhodou používání retrovirů pro přenos genů je omezení velikosti DNA, kterou mohou přenášet.
3) Embryonální zárodečné buňky
Z embryonálních zárodečných buněk byla vytvořena linie EC, která si zachovává diploidní karyotyp i v kultuře. Když jsou tyto buňky injikováni do blastocysty hostitele, začínají kolonizovat embryo.Přenos genů do buněk linie EC je možné provést jakýmkoliv běžným způsobem. Mohou být selektovány a klonovány buňky s cizí DNA. Takto vyselektované EC buňky se injikují do blastocysty. Vznikne chiméra, která produkuje i pohlavní buňky, jež mají začleněn cizí gen.
Žádné komentáře:
Okomentovat