Синтез генов. Передача и клонирование генов

Таким образом, выделить функционирующие гены рестриктазным дроблением генного материала микробов, клеток животного и растительного происхождения очень трудно, а получить их из геномов РНК-содержащих вирусов вообще невозможно.

Поэтому для получения генов эукариот и РНК-вирусов был разработан метод синтеза ДНК-копий (транскриптов) на матрицах клеточной иРНК и вирионной РНК с помощью фермента РНК-зависимой ДНК-полимеразы, или обратной транскриптазы. При этом обратную транскриптазуполучают из ретровирусов, в частности вирионов птичьего миелобластоза, саркомы Рауса, мышиной лейкемии, и с ее помощью поэтапно катализируют на РНК синтез одной, а затем и другой нити ДНК.

Полученные таким искусственным путем ДНК-транскрипты на иРНК клеток часто тоже не имеют регуляторных нуклеотидных последовательностей, ибо уже изначально просто не воспроизводятся при их транскрипции. Иначе обстоит дело с вириоными РНК. Синтезированные на них ДНК-транскришы полностью комплементарны РНК-генам и кодируют аналогичные им генные продукты.
Выбор вектора определяется также его безвредностью для реципиентной клетки, а системы вектор - хозяин в целом - взаимным сродством.

Американский ученый С. Коэн впервые ввел фрагмент ДНК из ооцитов шпорцевой лягушки, контролирующий синтез рибосомных РНК, и участок ДНК морского ежа, детерминирующий синтез белков-гистонов, а многократно реплицирующиеся и образующие в одной клетке несколько тысяч копий. Примером такой плазмиды может служить ColEl, контролирующая синтез колицина.

синтез генов

К ней удалось присоединить R-плазмиды, умеренные фаги и даже гены биосинтеза триптофана, резко увеличив продукцию детерминируемых ими белков-ферментов. Удобными векторами для бактерий и других прокариот являются умеренные фаги. Так, in vitro в структуру фага лямбда включают бактериальные гены, ДНК других фагов, ДНК мухи-дрозофилы.
Бактериофаги (греч. phagos - пожирающий), или «пожиратели бактерий», - это вирусы-паразиты бактерий.

История открытия. Действие бактериофага открыл Ф. Туорт, описав в 1915 г. «остекленение» (лизис) колоний белого стафилококка, фильтрат биомассы которых, полученный после прохождения через фарфоровые фильтры, вызывал аналогичный эффект у свежевыросших нормальных колоний, а на газоне агаровых культур стафилококка - точечные прозрачные (стерильные) участки.

Целостное учение о бактериофагах как о вирусах связано с именем канадского ученого Ф. д'Эрелля, который в 1917 г. установил наличие в испражнениях выздоравливающих больных дизентерией ультрамикроскопического агента, лизирующего шигелл, назвав его бактериофагом. Для доказательства того, что невидимый в световом микроскопе бактериофаг, накапливаясь в организме больных, благоприятствует их выздоровлению, он в 1920 г. во время эпидемии холеры в Индокитае с целью профилактики использовал высококонцентрированные бульонные фильтраты холерного бактериофага.

Бактериофаготерапия не оправдала возлагавшихся на нее надежд, так как не была учтена типо- и штаммоспецифичность бактериофагов, а также чрезвычайно большая их изменчивость. Начатые д'Эреллем работы по бактериофагам были продолжены многими учеными и в середине 50-х гг. XX в. завершились открытием десятком других бактериофагов, вирусов, лизирующих микоплазмы, грибы и синезеленые водоросли (цианобактерии). Всех их стали называть просто фагами.

Более того, углубленное исследование взаимодействия фагов с соответствующим типом бактерий позволило открыть умеренные фаги и установить механизм лизогенизации ими бактерий (А. М. Львов, Ф. Жакоб, Ж. Моно), а также цикл репродукции вирусов и развитие их генетики (М. Дельбрюк, А. Херши, С. Лурия). В 60-е гг. все эти ученые были удостоены Нобелевских премий по физиологии и медицине.

- Читать далее "Классификация, форма и строение фагов. Свойства фагов"

Оглавление темы "Репродукция вирусов":
1. Способы культивирования вирусов. Культуры клеток
2. Репродуктивные варианты вирусов. Условно-дефектные вирусы
3. Дефектные интерферирующие вирусы. Интеграционные вирусы с дефектным геномом
4. Рекомбинантные вирусы. Генная инженерия
5. Конструирование генов. Выделение генов
6. Синтез генов. Передача и клонирование генов
7. Классификация, форма и строение фагов. Свойства фагов
8. Взаимодействие вирулентного фага с бактерией. Умеренные фаги
9. Трансдукция фагов. Характеристика трансдуцирующих фагов
10. Абортивная трансдукция. Происхождение и распространение фагов

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: