GuruAnimale.com

Клетъчно инженерство

Cell машиностроителен завод

Основната задача на клетъчно инженерство е проектирането на нови форми на растения с желани черти. Обещаващ метод за получаване на dalnerodstvennyh хибриди на базата на нова експериментална техника - parasexual хибридизация, извършва чрез сливане на протопласти. Изследване на соматична хибридизация чрез сливане на протопласти извършва. Изследване на соматична хибридизация на растения се предлагат в три основни области:

  1. подготовка и възстановяване plasmagenes (генетичен материал е локализиран ядро);
  2. изследвания на клетъчна хибридизация филогенетично отдалечени растителни видове;
  3. получава чрез сливане на протопласти на соматични хибриди на практически интерес за избор.

Основните разлики соматична хибридизация на сексуално кръстосване са както следва. На първо място, като се използва сексуална хибридизация могат да се кръстосват само растителни форми с нормална морфогенеза и гаметогенеза. Prezigoticheskuyu несъвместимост може да се преодолее чрез метода на сливане на протопласти. Второ, сексуална процес е симетрична, а именно, да гаметите в зиготата равни групи от ядрената генетичен материал от двамата родители. Продукти от същата сливане на протопласти, често са асиметрични хибриди, представляващи ценни формуляри, които съдържат цялата хромозома набор от културния вид и няколко хромозоми или гени сред дивата родител. На трето място, екстра-ядрен генетичен материал в повечето растения от сексуално кръстосване се наследява строго uniparental - чрез по майчина линия. Протопластна синтез позволява да се получи уникална комбинация на митохондриални и хлоропласт гени. И накрая, четвърто Разликата е, че сексуалната хибридизация е възможно само между филогенетично близки видове растения. Когато соматична хибридизация е възможно да се получи хибрид филогенетично отдалечени форми, които са по обичайния начин за преминаване на невъзможното.

Протопластна синтез започва с установяване на контакт (адхезия) между съседните prazmalemmami протопластите. Едновременно с това е налице промяна в свойствата на мембрани, което води до тяхното сливане. Разширяване местно цитоплазмен мост води до асоцииране cytoplasms да образуват хибридни клетки - cybrids.

За образуването на хибридни протопластите, протопласти се култивират, така че те могат да се разделят и образуват калус, от която след това може да се регенерира цялото растение. Това увеличава броя на видовете, за които е било възможно да се извърши целия цикъл на "растителни протопласти - - - Колъс растителни".

Един от най-важните моменти по време на соматична хибридизация е разделянето на получените хибридни клетки от родителя. Избор parasexual хибриди могат да бъдат извършени или в клетъчно ниво или на етапа на регенерация растение. Развъждане на етап растителна регенерация има редица съществени недостатъци, което усложнява този подбор: 1) няма гаранция, че всички хибридни растения не са потомци на единствения хибрид kletki 2) удължава времето, необходимо за подбор regenerantov- 3) голяма трудоемкост време. В тази връзка, разработени методи за подбор на соматични хибриди на клетъчно ниво. Най-честите методи са: 1), механично izolyatsii- 2) генетична komplementatsii- 3) физиологичен komplementatsii- 4) физическа обогатяване.

Видео: Наука 2.0. Роговицата. клетъчно инженерство

В популация от растителни клетки ин витро след сливане може да възникне различни нежелани генетични вариации (полиплоиди, хромозомни преустройства, множество мутации), което води до появата на форми, фенотипно подобни на хибрида. Освен това, агрегация на първоначалната родителска клетка може да доведе до образуването на химерни тъкани (растения). В тази връзка, избрана формата на соматични хибриди трябва да бъде подложен на допълнителни изследвания, за да се провери тяхната хибридност. Hybridological анализ ни позволява да се направи оценка на F1 поколението след самоопрашване. Цитогенетичен анализ се основава на проучване на броя и морфологията на хромозомите на хибридни и родителски клетки. По-информативен метод за диференциално оцветяване на хромозоми. Цитогенетичен анализ на най-доказателство за dalnerodstvennyh комбинации - mezhsemeystvennyh и mezhtribnyh.

Определяне на ензимната активност и изследването на изоензим спектър показва хибриден естеството на материала, който се изучава. В спектрите трябва да се комбинира хибридни изоензими зони, специфични за всеки от родителите. От голямо значение е физиологичен стабилността на различни форми в зависимост от изоензими диференциация на клетки, използвани за анализ.

Протеин анализ "Фракция 1". Този протеин е локализиран в хлоропласти и представлява ензим рибулоза-1,5-difosfatkarboksilazu с оксигеназа активност и се състои от големи и малки субединици. Съставът на полипептид от двете субединици е различно в различни растителни видове, така че този протеин е маркер за изследване на medzhvidovyh хибриди. Най-малката субединица е кодиран от ядрения геном и наследена dvuroditelski. Голямата субединица се наследява uniparental (майката) и е кодирана от пластом. анализ на протеини не представи доказателства за хибриден материал и премахване химеризъм.



ДНК органели рестрикционен анализ. Анализ органел ДНК чрез рестрикционен ензим е бърз и точен метод за определяне на хибридност tsitoplazmonu. Рестрикционна ендонуклеаза спектри резултат от електрофореза vidospetsefichny и може да се използва за характеризиране на ДНК на органели.

Молекулно хибридизация на нуклеинови киселини. Нанася като DNA-DNA или DNA-RNA хибридизация. Степен на молекулярна хиб-използван за характеризиране на системно и филогенетичното обвързаност на видове. Методът на изследвания молекулна хибридизация с обещаващ природни parasexual хибриди, особено хибриди филогенетично отдалечени видове. В случая, когато анализът на хромозомна не може да се открие наличието на клетки в хибриден хромозомата на изходния материал, най-подходящият метод за анализ на хибриди е точно метода на молекулна хибридизация на нуклеинови киселини.

В фенотипна променливостта наблюдава в соматични хибриди е отражение на генетични събития, които се случват преди регенериране и 4 показват следните източници на вариабилност: 1) ядрени nesovmestimost- 2) intergenomic митотичен rekombinatsiya- 3) самоклонално izmenchivost- 4) органоидното разделяне.

Следните ограничения на цялостния успех на соматични метод хибридизация: 1) прилагане на този метод изисква ефективно регенериране на растения от protoplastov- 2) соматични хибридите не са податливи на половото размножаване, всички междувидовата соматични хибриди са sterilnymi- 3), за да се прехвърли полезни гени от див видове в култура, се дължи intergenomic или хромозомната рекомбинация между две замяната vidami- 4) сливане на протопласти, получени растения с хромозомни номера сумиране та , Въпреки това, бързия напредък в подобряването на клетъчно инженерство ни позволява да се надяваме, че соматична хибридизация като новия биотехнологията се превърне в обща в отглеждането да произвежда надеждни хибриди без кръстосване видове.

Реконструкция на клетки е друг бързо развиващата се сфера на клетъчно инженерство. Това е напълно нова клетка монтаж чрез комбиниране (сливащите) изолирани клетъчни фрагменти един с друг или с цели клетки. Резултатът от тази реконструкция е възможно да се създаде клетка е съществувало преди това в природата. Въпреки това, много проблеми по начин изследванията в тази насока са свързани с ограничен брой подходящи методи за раздробяване и разделяне на хомогенни популации на интактни клетъчни фрагменти.

Видео: Генното инженерство

Има няколко техники за въвеждането на чужди хлоропласти изолират протопласти. Една техника включва последователно центрофугиране и протопласти пластид 0.03% разтвор на лизозим, който има модифициращ ефект върху мембраната. Оценка на проникване на чужди органели в протопласти в този случай е 0.5%. Друг метод е, че изолираните единични клетки бяха инкубирани с ензим целулазата на. След първата клетка на протопласти суспензия се прехвърля в хлоропласти от 2% разтвор на целулоза и 0.2 М рН 5.4 NaNo3pri .. С този метод е успешно включване в протопласти функционално активен хлоропласти с последващо регенериране на цели растения. Трансплантация извършва пластид черно куче грозде провеждане гени, контролиращи устойчивост на атразин, културни картофи. Анализ на ДНК хлоропластен устойчив на атразин регенерирани растения картофи показа, че хлоропластите на тези линии идват от куче грозде.

Прехвърляне на високо хлоропласти могат да допринесат за активиране на фотосинтезата и увеличаване на продуктивността на растенията. Сред голямото разнообразие на генетично модифицирани растителни форми, образувани от кондензирани протопласти, има форми, които съдържат пластиди на една майка и митохондриите на друга, и обратно.

Нова посока растителна клетка инженерство е да осигури необичайни биологични системи чрез въвеждане на микроорганизма в популация от култивирани клетки. Създаването на такива асоциации е от интерес за следните задачи: 1) експериментално потвърждение на теорията на endosymbiotic произход на еукариотна клетка в evolyutsii- 2) моделиране на природен симбиоза на растенията mikroorganizmov- 3) увеличаване на производителността на култивирани растения kletok- 4) производството на растения с нови svoystvami- 5) проучване на различни аспекти на взаимодействието на растението и патогена гостоприемник.

Получаване на изкуствен междуклетъчно и вътреклетъчен тип връзка на базата на култивирани клетки или протопластите, изолирани от микроорганизми, е един от новите методи за модифициране на растителна клетка. Много обещаващ е да се получи асоциации клетъчни култури от растения с микроорганизми, способни на определяне атмосфера молекулярен азот. Способността да образуват азот-определяне симбиотични системи придобита определени групи висши растения и микроорганизми. В тази връзка, въпросът за увеличаване на способността да влиза в такава симбиоза асоциация за повечето растения е от голямо икономическо значение и може да бъде решен чрез методи на клетъчно инженерство.

Поради това става възможно да се изгради клетки с нови свойства. Реконструиран клетки, получени от ядрото и цитоплазмата от различен произход, са лесни за използване експериментални модели по отношение на тези важни биологични проблеми, като например диференциация, стареене клетки, цитоплазмено наследяване. Хибриди растения с генетично разтворения цитоплазма представляват много ценен материал за оценка на ефекта на две цитоплазмен genoforov за различни практически важни характеристики на култури.

Споделяне в социалните мрежи:

сроден