Plazmidlarning turlari. Plazmidlarning gen injeneriyasidagi roli. Plazmidlar

Plazmidlar- ikki zanjirli DNKning yopiq halqalari bo'lgan bakteriyalarning xromosomadan tashqari mobil genetik tuzilmalari. Hajmi bo'yicha ular xromosoma DNKsining 0,1-5% ni tashkil qiladi. Plazmidlar avtonom nusxa ko'chirish (ko'paytirish) va hujayra sitoplazmasida mavjud bo'lishi mumkin, shuning uchun hujayrada plazmidlarning bir nechta nusxalari bo'lishi mumkin. Plazmidlar xromosomaga kiritilishi (integratsiyasi) va u bilan birga ko'paytirilishi mumkin. Farqlash yuqish Va o'tkazilmaydigan plazmidlar. Transmissiv (konjugativ) plazmidlar bir bakteriyadan ikkinchisiga o'tishi mumkin.

Plazmidlar tomonidan bakteriya hujayrasiga beriladigan fenotipik xususiyatlar orasida quyidagilarni ajratib ko'rsatish mumkin::

1) antibiotiklarga qarshilik;

2) kolitsinlarning hosil bo'lishi;

3) patogenlik omillarini ishlab chiqarish;

4) antibiotik moddalarni sintez qilish qobiliyati;

5) murakkab organik moddalarning parchalanishi;

6) cheklash va modifikatsiyalash fermentlarini hosil qilish.

"Plazmidlar" atamasi birinchi marta amerikalik olim J. Lederberg (1952) tomonidan bakteriyalarning jinsiy omiliga ishora qilish uchun kiritilgan. Plazmidlar mezbon hujayra uchun muhim bo'lmagan genlarni olib yuradi va bakteriyalarni beradi qo'shimcha xususiyatlar, bu ma'lum sharoitlarda muhit plazmidsiz bakteriyalarga nisbatan vaqtinchalik afzalliklarini ta'minlaydi.

Ba'zi plazmidlar ostidadirlar qattiq nazorat. Bu shuni anglatadiki, ularning replikatsiyasi xromosomaning replikatsiyasi bilan bog'liq bo'lib, har bir bakteriya hujayrasida bir yoki kamida bir nechta plazmid nusxalari mavjud.

ostidagi plazmidlarning nusxalari soni zaif nazorat bakteriya hujayrasiga 10 dan 200 gacha yetishi mumkin.

Plazmid replikonlarini xarakterlash uchun ular odatda moslik guruhlariga bo'linadi. Mos kelmaslik plazmidlar ikkita plazmidning bir bakteriya hujayrasida barqaror saqlanishi mumkin emasligi bilan bog'liq. Mos kelmaslik replikonlarning yuqori o'xshashligiga ega bo'lgan plazmidlarga xosdir, ularning hujayrada saqlanishi bir xil mexanizm bilan tartibga solinadi.

Ba'zi plazmidlar bakterial xromosomaga teskari integratsiyalashuvi va bitta replikon vazifasini bajarishi mumkin. Bunday plazmidlar deyiladi integrativ yoki epizomalar .

Bakteriyalarda har xil turlari kashf etilgan R-plazmidlar, ko'p qarshilik uchun mas'ul genlarni olib dorilar- antibiotiklar, sulfanilamidlar va boshqalar; F plazmidlar, yoki bakteriyalarning jinsiy omili, bu ularning konjugatsiya va jinsiy pili hosil qilish qobiliyatini belgilaydi; Ent plazmidlar, enterotoksin ishlab chiqarishni aniqlash.

Plazmidlar bakteriyalarning virulentligini, masalan, o'lat va qoqshol qo'zg'atuvchilarini, tuproq bakteriyalarining noodatiy uglerod manbalaridan foydalanish qobiliyatini, bakteriotsinogenez plazmidlari bilan aniqlangan protein antibiotiklarga o'xshash moddalar - bakteriotsinlar sintezini nazorat qilishlari mumkin va hokazo. mikroorganizmlardagi boshqa ko'plab plazmidlar shunga o'xshash tuzilmalar turli xil mikroorganizmlarda keng tarqalganligini ko'rsatadi.

Plazmidlar rekombinatsiyaga, mutatsiyaga duchor bo'ladi va bakteriyalardan chiqarilishi (olib tashlashi) mumkin, ammo bu ularning asosiy xususiyatlariga ta'sir qilmaydi. Plazmidlar genetik materialni sun'iy rekonstruksiya qilish bo'yicha tajribalar uchun qulay model bo'lib, ularda keng qo'llaniladi. genetik muhandislik rekombinant shtammlarni olish uchun. Tez o'z-o'zidan nusxa ko'chirish va plazmidlarni tur ichida, turlar yoki hatto avlodlar o'rtasida konjugativ ko'chirish imkoniyati tufayli plazmidlar o'ynaydi. muhim rol bakteriyalar evolyutsiyasida.



11. Bakterial plazmidlar, ularning vazifalari va xossalari. Plazmidlardan foydalanish genetik muhandislik. Tibbiy biotexnologiya, uning vazifalari va yutuqlari.

Plazmidlar kattaligi 103 dan 106 bp gacha bo'lgan ikki zanjirli DNK molekulalaridir. Ular halqa shaklida yoki chiziqli bo'lishi mumkin. Plazmidlar bakteriya hujayrasining hayoti uchun muhim bo'lmagan, ammo noqulay yashash sharoitlariga duchor bo'lganda bakteriyalarga afzallik beradigan funktsiyalarni kodlaydi.

Plazmidlar tomonidan bakteriya hujayrasiga beriladigan fenotipik xususiyatlar qatoriga quyidagilar kiradi:

Antibiotiklarga qarshilik;

Patogenlik omillarini ishlab chiqarish;

Antibiotik moddalarni sintez qilish qobiliyati;

Kolitsinlarning shakllanishi;

Murakkab organik moddalarning parchalanishi;

Restriksiya va modifikatsiya fermentlarining hosil bo'lishi. Plazmidlarning replikatsiyasi xromosomadan mustaqil ravishda bakterial xromosoma replikatsiyasini amalga oshiradigan bir xil fermentlar to'plami yordamida sodir bo'ladi (3.1.7-bo'lim va 3.5-rasmga qarang).

Ba'zi plazmidlar qattiq nazorat ostida. Bu shuni anglatadiki, ularning replikatsiyasi xromosomaning replikatsiyasi bilan bog'liq bo'lib, har bir bakteriya hujayrasida bir yoki kamida bir nechta plazmid nusxalari mavjud.

Kuchsiz nazorat ostida plazmidlarning nusxalari soni har bir bakterial hujayra uchun 10 dan 200 tagacha yetishi mumkin.

Plazmid replikonlarini xarakterlash uchun ular odatda moslik guruhlariga bo'linadi. Plazmidlarning mos kelmasligi ikkita plazmidning bir bakteriya hujayrasida barqaror saqlanishi mumkin emasligi bilan bog'liq. Mos kelmaslik replikonlarning yuqori o'xshashligiga ega bo'lgan plazmidlarga xosdir, ularning hujayrada saqlanishi bir xil mexanizm bilan tartibga solinadi.

Bakterial xromosomaga teskari integratsiyalashgan va bitta replikon vazifasini bajaradigan plazmidlar integrativ yoki epizomalar deb ataladi.

Bir hujayradan ikkinchi hujayraga o'tishi mumkin bo'lgan, ba'zan hatto boshqa taksonomik birlikka tegishli bo'lgan plazmidlar transmissiv (konjugativ) deb ataladi. O'tkazuvchanlik faqat plazmidlarni o'tkazish uchun mas'ul bo'lgan genlarni birlashtirgan tra-operonga ega bo'lgan yirik plazmidlarga xosdir. Bu genlar jinsiy pili kodlaydi, ular o'tkazuvchan plazmidni o'z ichiga olmaydi, hujayra bilan ko'prik hosil qiladi, ular bo'ylab plazmid DNKsi yangi hujayraga o'tkaziladi. Bu jarayon konjugatsiya deb ataladi (bu 5.4.1-bo'limda batafsil muhokama qilinadi). Transmissiv plazmidlarni tashuvchi bakteriyalar "erkak" filamentli bakteriofaglarga sezgir.

Tra genlarini tashmaydigan kichik plazmidlar o'z-o'zidan uzatilishi mumkin emas, lekin ularning konjugatsiya apparati yordamida transmissiv plazmidlar ishtirokida uzatishga qodir. Bunday plazmidlar mobilizatsiya, jarayonning o'zi esa o'tkazilmaydigan plazmidning mobilizatsiyasi deb ataladi.

Tibbiy mikrobiologiyada bakterialning antibiotiklarga chidamliligini ta'minlovchi plazmidlar alohida ahamiyatga ega bo'lib, ular R-plazmidlar (inglizcha qarshilik - qarama-qarshilik) deb nomlanadi va qonda yuqumli jarayonning rivojlanishiga hissa qo'shadigan patogenlik omillarini ishlab chiqarishni ta'minlaydigan plazmidlardir. makroorganizm. R-plazmidlar antibakterial dorilarni (masalan, antibiotiklarni) yo'q qiladigan fermentlar sintezini aniqlaydigan genlarni o'z ichiga oladi. Bunday plazmidning mavjudligi natijasida bakteriya xujayrasi dori vositalarining butun guruhining, ba'zan esa bir nechta dori vositalarining ta'siriga chidamli (chidamli) bo'ladi. Ko'pgina R-plazmidlar o'tkazuvchan bo'lib, bakteriya populyatsiyasi bo'ylab tarqaladi va ularni ta'sir qilish mumkin emas. antibakterial dorilar. R-plazmidlarni tashuvchi bakterial shtammlar ko'pincha kasalxona ichidagi infektsiyalarning etiologik agentlari hisoblanadi.

Patogenlik omillarining sintezini aniqlaydigan plazmidlar hozirgi vaqtda patogen bo'lgan ko'plab bakteriyalarda topilgan. yuqumli kasalliklar odam. Shigelloz, yersinioz, vabo patogenlarining patogenligi, kuydirgi, ixodid borellioz va ichak escherichiosis patogen plazmidlar mavjudligi va faoliyati bilan bog'liq.

Ba'zi bakteriya hujayralarida boshqa bakteriyalarga qarshi bakteritsid ta'sir ko'rsatadigan moddalarning sintezini aniqlaydigan plazmidlar mavjud. Masalan, ba'zi E. coli koliform bakteriyalarga qarshi mikrobisidal faollikka ega bo'lgan kolitsinlarning sintezini belgilaydigan Col plazmidiga ega. Bunday plazmidlarni tashuvchi bakteriya hujayralari ekologik bo'shliqlarni kolonizatsiya qilishda afzalliklarga ega.

Plazmidlar insonning amaliy faoliyatida, xususan, genetik muhandislikda biologik jihatdan katta miqdorda hosil qiluvchi maxsus rekombinant bakteriya shtammlarini yaratishda qo'llaniladi. faol moddalar(6-bobga qarang).

Biotexnologiya - bu mikrobiologiya, molekulyar biologiya, genetik injeneriya kesishmasida paydo bo'lgan va shakllangan bilim sohasi. kimyoviy texnologiya va boshqa qator fanlar. Biotexnologiyaning tug'ilishi jamiyatning xalq xo'jaligi uchun yangi, arzonroq mahsulotlarga, jumladan, tibbiyot va veterinariyaga, shuningdek, prinsipial yangi texnologiyalarga bo'lgan ehtiyoji bilan bog'liq. Biotexnologiya - bu biologik ob'ektlardan yoki biologik ob'ektlardan foydalangan holda mahsulot ishlab chiqarish. Biologik ob'ektlar sifatida hayvon va inson organizmlari (masalan, emlangan otlar yoki odamlarning zardobidan immunoglobulinlar olish; donorlardan qon mahsulotlarini olish), alohida organlar (katta oshqozon osti bezi insulin gormonini olish) sifatida ishlatilishi mumkin. qoramol va cho'chqalar) yoki to'qima madaniyati (dorilarni ishlab chiqarish). Biroq, biologik ob'ektlar sifatida ko'pincha bir hujayrali mikroorganizmlar, shuningdek, hayvon va o'simlik hujayralari ishlatiladi.

Hayvon va o'simlik hujayralari, mikrob hujayralari hayot faoliyati (assimilyatsiya va dissimilyatsiya) jarayonida yangi mahsulotlar hosil qiladi va turli xil fizik-kimyoviy xususiyatlarga va biologik ta'sirga ega bo'lgan metabolitlarni ajratib turadi.

Biotexnologiya bu hujayra mahsulotlarini xom ashyo sifatida ishlatadi va ular yakuniy mahsulotga qayta ishlanadi. Biotexnologiya turli sohalarda qo'llaniladigan ko'plab mahsulotlarni ishlab chiqaradi:

Tibbiyot (antibiotiklar, vitaminlar, fermentlar, aminokislotalar, gormonlar, vaktsinalar, antikorlar, qon komponentlari, diagnostik preparatlar, immunomodulyatorlar, alkaloidlar, oziq-ovqat oqsillari, nuklein kislotalar, nukleozidlar, nukleotidlar, lipidlar, antimetabolitlar, antioksidantlar, anthelmintic va antitumor dorilar);

Veterinariya va qishloq xo'jaligi(ozuqa oqsili: ozuqa antibiotiklari, vitaminlar, gormonlar, vaktsinalar, o'simliklarni himoya qilish uchun biologik vositalar, insektitsidlar);

Oziq-ovqat sanoati (aminokislotalar, organik kislotalar, oziq-ovqat oqsillari, fermentlar, lipidlar, qandlar, spirtlar, xamirturushlar);

Kimyo sanoati (aseton, etilen, butanol);

Energiya (biogaz, etanol).

Binobarin, biotexnologiya diagnostik, profilaktika va davolovchi tibbiy va veterinariya preparatlarini yaratishga, oziq-ovqat muammolarini hal qilishga (ekinlar hosildorligini, chorvachilik mahsuldorligini oshirish, sifatini yaxshilashga) qaratilgan. oziq-ovqat mahsulotlari- sut, qandolat, non, go'sht, baliq); engil, kimyo va boshqa sanoat tarmoqlarida ko'plab texnologik jarayonlarni qo'llab-quvvatlash. Ekologiyada biotexnologiyaning roli ortib borayotganini ham ta'kidlash kerak, chunki oqava suvlarni tozalash, chiqindilar va qo'shimcha mahsulotlarni qayta ishlash, ularning parchalanishi (fenol, neft mahsulotlari va boshqa ekologik zararli moddalar) mikroorganizmlar yordamida amalga oshiriladi.

Hozirgi vaqtda biotexnologiya tibbiy-farmatsevtika, oziq-ovqat, qishloq xo'jaligi va ekologik sohalarga bo'lingan. Shunga ko'ra biotexnologiyani tibbiy, qishloq xo'jaligi, sanoat va ekologik turlarga bo'lish mumkin. Tibbiyot, o'z navbatida, farmatsevtik va immunobiologik, qishloq xo'jaligi - veterinariya va o'simlik biotexnologiyasiga va sanoat - tegishli sanoat sohalariga (oziq-ovqat, engil sanoat, energetika va boshqalar) bo'linadi.

Biotexnologiya ham an'anaviy (eski) va yangiga bo'linadi. Ikkinchisi genetik muhandislik bilan bog'liq. "Biotexnologiya" fanining umumiy qabul qilingan ta'rifi yo'q va hatto bu fan yoki ishlab chiqarish ekanligi haqida munozaralar mavjud.

Biologiya va genetika

Bakteriya hujayralarining plazmidlari Ko'p hollarda bakterial plazmidlar ikki ipli superoilli kovalent yopiq dumaloq DNK molekulalaridir. Ushbu fermentlar DNKdagi bir xil o'ziga xos qisqa nukleotidlar ketma-ketligini taniydilar.

Mavzu 22. Genetika muhandisligi, plazmidlar

1. Bakteriya hujayralarining plazmidlari

• Aksariyat hollardabakterial plazmidlarikki ipli bo‘ladi h super o'ralgan kovalent yopiq dumaloq DNK molekulalari. Ushbu tuzilish tufayli ular hujayrali nukleazalarga ta'sir qilmaydi. Shuningdek, qatorlar mavjud th nal plazmidlar, ularda nukleazalar ta'sir qilmaydi, chunki ularning terminal qismlari joylashgan A ular maxsus himoyaga ega va jismoniy oqsillar (telomeraza).
• Plazmidlarning o'lchamlari juda o'zgaruvchan. Masalan, bakteriya shtammlarida topilgan eng kichik plazmidlardan birining molekulyar og'irligi E. coli , 1,5 MD. Pseudomonas hujayralarida plazmidlar, molekulalar bo'lishi mumkin da qutb massasi 500 MD ga yaqin, bu xromosomalarning molekulyar massasining taxminan 20% ni tashkil qiladi. O biz bu bakteriyalarmiz.
• Plazmidlarning xossalari:

1) bilan avtonom replikatsiya qilish qobiliyati;

2) o'tkazuvchanlik ( plata olish qobiliyatini bildiradi h konjugatsiya paytida o'rta hujayradan hujayraga ko'chiriladi);

3) bilan ko'p plazmidlarning qobiliyatibakterial chr ga integratsiya o mosomu;

4) nomuvofiqlik;

5) mulk yuzaki istisnokonjugativ plazmidlarga xos;

6) plazmidlar hujayralarni turlicha beradifenotipik xususiyatlar.

• Plazmidlarning barcha turlari quyidagi sabablarga ko'ra bakterial hujayralar uchun zarurdir: va bizga:

1) Uning bir qator fenotipik xususiyatlarini aniqlang, p O o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitlariga yanada moslashuvchan va tez javob berishga imkon beradi joriy muhit.

2) Bakterial plazmidlar nazariy va amaliy ishlarda keng qo'llaniladi e ilmiy tadqiqotlar (masalan, gen muhandisligida qo'llaniladi).

3) Bakteriyalar evolyutsiyasida muhim rol o'ynaydi

Guruch. 1 - F - bakterial plazmid E. coli

2. Bakteriya hujayralarini cheklash va modifikatsiyalash tizimlari

• Cheklash va rejim hodisasi va fantastika 1953 yilda janob Bertani J. Weigl tomonidan kashf etilgan. 1960-yillarning oxirida batafsil o'rganilgan. V. Arber rivojlanishni o'rganayotganda Va bakteriofag l ning turli shtammlarda paydo bo'lishi coli. Ular kashf qilishdi d O bakteriyalar va faglar o'rtasidagi munosabatlarni tartibga soluvchi qo'shimcha mexanizmlar. Asoslar A ochiq mexanizmlarni tadqiq qilish, muallif taklif qildimodeli “Cheklovlar va modifikatsiyalar va kation." (* Cheklov so'zma-so'z "cheklash" deb tarjima qilinadi.)Bu tushuntiradigan nazariya I Aniqlash orqali bakteriofaglarning mezbon bakteriyalarda o'sish qobiliyatini cheklash mexanizmi mavjud n yangi shtamm.

Keyinchalik, cheklovchi fermentlarni kashf qilish uchunva ularning molekulyar genetikada qo‘llanilishi V.Arber, X.Smit va D.Natans 1978-yilda Nobel mukofotiga sazovor bo‘lgan.

• Bakterial hujayralarda ishlashcheklash va o'zgartirish tizimi (sifatida belgilanadi R-M tizimi ) ikkita shtammga xos mikroorganizmlar tomonidan hosil bo'ladi O tana fermentlarimetilazalar va cheklovchi fermentlar.Bu fermentlar DNKdagi bir xil o'ziga xos qisqa ketma-ketliklarni taniydi b nukleotid xossalari saytlar . Metilaz hujayra ichidagi DNKning ma'lum asoslarini o'zgartirib, O uni o'z hujayralarining ta'siridan himoya qiladi h cheklash fermenti yo'q.

O'zgartirish - bu DNK tuzilishidagi replikativdan keyingi o'zgarishlar jarayoni, ya'ni. DNK replikatsiya jarayonini yakunlash talab etiladi. Ko'pincha aniqlanadi e May modifikatsiyasi - metilazalar DNKni metillanish yoki glikatsiya yo'li bilan o'zgartirganda O adenin yoki sitozinning sillanishi.

• Cheklovchi fermentlarning nomlari:

Cheklash fermentlari harf bilan belgilanadi R - masalan, RBsu, REco.

Cheklov fermentining nomi ferment ajratilgan bakteriyaning umumiy va tur nomi bilan belgilanadi. Qo'shimcha raqamli belgi (rim raqami) fermentning kashf etilishi xronologiyasini aks ettiradi: Bacillus subtilis Bsu, Escherichia coli Eko.

• Cheklov fermentlarining uch turi mavjud: I, II, III.

• Cheklov saytlariII turdagi cheklash fermenti palindra o mami bilan ifodalanadi.

Palindrom Bu ikkita DNK zanjiridagi ketma-ketliklar bir xil, lekin qarama-qarshi yo'nalishda bo'lganda..

Guruch. 2 - Palindrom (yoki cheklash joyi) misoli

• Cheklovchi fermentlarning ta'siriga misollar II tur:

1) cheklovchi fermentlarning ta'siri natijasida II uchlari to'mtoq (silliq) bo'lgan tipdagi DNK bo'laklari hosil bo'ladi. Bunday cheklovchi fermentlarga Bal I fermenti misol bo‘la oladi:

2) Restriktor fermentlarining ta'siri natijasida II uchlari yopishqoq (notekis) bo'lgan tipdagi DNK bo'laklari hosil bo'ladi. Bunday cheklovchi fermentlarga misol EcoR1 endonukleazidir:

3. Gen muhandisligi, mikrob hujayralarida genlarni klonlash

• Genetika muhandisligiyaratishga imkon beruvchi usullar majmui in vitro rekombinant DNK molekulalari, so'ngra bu yangi genetik tuzilmalarni bir organizmdan ikkinchisiga o'tkazish. Genetika muhandisligining maqsadi sanoat miqyosida ma'lum "inson" oqsillarini ishlab chiqarishga qodir bo'lgan hujayralarni (birinchi navbatda bakterial) olishdir; turlararo to'siqlarni engib o'tish va bir organizmning individual irsiy xususiyatlarini boshqasiga o'tkazish qobiliyatida (o'simlik va hayvonotchilikda foydalanish).
• Bakteriya hujayralarida rekombinant DNK va klonlash genlarini yaratish bo'yicha eksperimental diagramma 1-rasmda ko'rsatilgan. 2.

Chet DNK va plazmid DNK parchalanadi in vitro bir xil cheklash fermenti yordamida. Bu "yopishqoq" uchlari bo'lgan qismlarni ishlab chiqaradi (bir-birini to'ldiruvchi tagliklari bo'lgan bir torli terminal qismlari). Bunday bo'laklarni aralashtirish va ligaza bilan ishlov berish natijasida ular tarkibiga kiritilgan eukaryotik DNK bilan plazmidlar hosil bo'ladi. Ushbu gibrid DNKlar mos bakteriyalarga transformatsiya orqali kiritilishi va bir nechta klonlarni ishlab chiqarish uchun ko'paytirilishi mumkin.

Guruch. 2 - Olish va klonlash p e kombinatsiyalangan DNK

4. Biotexnologiyaning yutuqlari va muammolari

• Biotexnologiya , mohiyatiga ko'ra, amaliy ahamiyatga ega bo'lgan har qanday oqsil moddalarini sintez qilishga qodir mikrob va o'simlik yoki hayvon hujayralariga asoslangan super ishlab chiqaruvchilarni yaratishdan boshqa narsa emas. 1978 yilda tashkil etilgan Evropa biotexnologiya federatsiyasining ta'rifiga ko'ra, biotexnologiya biokimyo, mikrobiologiya, genetika, kimyoviy texnologiya, matematika, iqtisod fanlari bilimlari va usullarini qo‘llashga asoslangan holda foydalanish imkonini beradi. texnologik jarayonlar mikroorganizmlar va hujayra tuzilmalarining xususiyatlaridan.
• Biotexnologiya muammolarini uch guruhga bo'lish mumkin:

1) uslubiy . Ko'plab uslubiy muammolar mavjud.

2) Iqtisodiy . Genetika muhandisligi usullari juda qimmat protseduralardir.Masalan, GMP ning (genetik modifikatsiyalangan o'simliklar) bitta yangi navini yaratish o'rtacha hisobda 50 dan 300 million dollargacha turadi va 6 yildan 12 yilgacha davom etadi.

3) Axloqiy va siyosiy.

Salbiy jamoatchilik fikriga asoslangan1998 yilda Evropa Ittifoqiga a'zo davlatlarGM organizmlaridan oziq-ovqat ishlab chiqarishga va GM mahsulotlarini import qilishga besh yillik moratoriy kiritdi. De-yure moratoriy 2003 yilda bekor qilingan, ammo transgen o'simliklar hali ham Evropada tijorat maqsadida ishlab chiqarilmagan.

IN 2000 yil Kartagena protokoli imzolandibiologik xavfsizlik, GM organizmlarining tarqalishini cheklash. Bugungi kunga qadar 180 mamlakat unga qo'shilgan.

IN 2004 yil Butunjahon tabiatni muhofaza qilish ittifoqiGM organizmlarini "ekotizim barqarorligiga tahdid soluvchi begona" deb tan oldi va hukumatlarga murojaat qildi. turli mamlakatlar ulardan tijorat maqsadlarida foydalanishni taqiqlashga chaqirdi.

Guruch. 3 - 2002 yilda ekilgan maydon (million ga); undagi transgen o'simliklarning nisbati

Kompaniyalar ro'yxati
mahsulotida transgen komponentlar mavjud

• Kelloggs (Kelloggs) shu jumladan, tayyor nonushtalarni ishlab chiqaradi makkajo'xori donalari
• Nestle shokolad, kofe, kofe ichimliklar ishlab chiqaradi, bolalar ovqati
• Heinz taomlariketchuplar, soslar ishlab chiqaradi
• Hersheys shokolad, salqin ichimliklar ishlab chiqaradi
• Coca Cola ( Coca-Cola) Coca-Cola, Sprite, Fanta, Kinley tonik
• McDonalds (McDonald's) "restoranlar" tarmog'i fastfud
• Danon qatiq, kefir, tvorog, bolalar ovqatlari ishlab chiqaradi
• Similac (Similac) bolalar ovqatlarini ishlab chiqaradi
• Cadbury shokolad, kakao ishlab chiqaradi
• Mars shokoladli Mars, Snickers, Twix ishlab chiqaradi
• PepsiCo (Pepsi-Cola) Pepsi, Mirinda, Seven-Up

5-sahifa

Sizni qiziqtirishi mumkin bo'lgan boshqa ishlar kabi
52495.		Kimyo o'qitish uchun didaktik o'yinlar	429,41 KB
	Didaktik o'yinning o'rganish samaradorligiga ta'siri Didaktik o'yinlarni ishlab chiqish va o'tkazish algoritmi. Didaktik o'yinlar kimyo darslarida. O‘yin davomida o‘quvchilar yangi bilim va ko‘nikmalarga ega bo‘lib, dunyoqarashini kengaytiradilar.
52499.		Noto'g'ri so'zlarni harakatsiz qanday eslab qolish kerak	32 KB
	Mushuk sichqonchaga aytdi: Men senga sendvichimni beraman. Onam Vanyani kechki ovqatga chaqirmaydi. Men shogirdlarimning fikrlarini amalda qo'llayman: Kolyaning onasi aytdi: Shirinliklar mening oshqozonimni og'ritadi.
52500.		Trening samaradorligi	116,5 KB
	Maktabda ishlayotganda men maktabning ba'zi asosiy vazifalarini amalga oshirishni tushunishning ayniqsa rivojlanishga to'g'ridan-to'g'ri tabaqalashtirilgan ta'limsiz mumkin emasligini angladim. Golovna Zavdannya ishlab chiqilgan Lanka aniq emas, balki Zaboti Ditini Datini Dati simyu maktabining tabiatini yotqizishdan ko'ra og'riqliroqdir. Shifokorlar uchun o'quvchilarning boshlang'ich faoliyatdan oldin tayyorgarlik darajasi juda muhim...
52502.		Hakamlik muhokamasidagi dalillar	341,04 KB
	Sud dalillari instituti fuqarolik, hakamlik va jinoiy ishlar bo'yicha odil sudlovni tartibga soluvchi Rossiya qonunchiligining eng muhim sohalaridan biridir. Butun institutga va uning alohida jihatlariga son-sanoqsiz monografiyalar, maqolalar, sharhlar va dissertatsiyalar bag‘ishlangan. Bu tushunarli, chunki to'g'ri foydalanish dalillar ichida sud amaliyoti ob'ektiv haqiqatni o'rnatishni kafolatlaydi:
52503.		Differentsiatsiya - bu muvaffaqiyatli urinishning miyasi	95,5 KB
	Vikonuvati differensial davolash tizimli ravishda terining darajasiga asoslangan noyob standartga. Kuchlilar uchun progressiv qiyinchiliklar bilan topshiriqlarni oling va zaifroq talabalar uchun yordam dunyosini o'zgartiring. Agar olimlar yashirin dastlabki vazifalarni hal qilsalar, farqlash frontal ish soati ostida to'xtab qolishi kerak. O'qituvchi va talabalarga ushbu topshiriqlarni qayta ko'rib chiqishni osonlashtirish uchun o'zgaruvchan topshiriqlarni tanlang.

100 RUR birinchi buyurtma uchun bonus

Ish turini tanlang Tezis Kurs ishi Annotatsiya Magistrlik dissertatsiyasi Amaliyot bo'yicha hisobot Maqola Hisobot sharhi Sinov Monografiya Masala yechish Biznes-reja Savollarga javoblar Ijodiy ish Insho Chizma Insholar Tarjima Taqdimotlar Matn terish Boshqalar Matnning o‘ziga xosligini oshirish Magistrlik dissertatsiyasi. Laboratoriya ishi Onlayn yordam

Narxini bilib oling

Plazmidlar irsiyatning qo'shimcha omillari bo'lib, xromosomalardan tashqari hujayralarda joylashgan va aylana (yopiq) yoki chiziqli DNK molekulalarini ifodalaydi.

Avtonom plazmidlar bakteriyalar sitoplazmasida mavjud bo'lib, mustaqil ravishda ko'payish qobiliyatiga ega; ularning bir nechta nusxalari hujayrada bo'lishi mumkin.

Integratsiyalashgan plazmidlar bakterial xromosoma bilan bir vaqtda ko'payadi. Plazmidlarning integratsiyasi homolog DNK ketma-ketligi mavjudligida sodir bo'ladi, bunda xromosoma va plazmid DNKning rekombinatsiyasi mumkin (bu ularni profaglarga yaqinlashtiradi).

Plazmidlar, shuningdek, uzatiladigan (masalan, F- yoki R-plazmidlar), konjugatsiya orqali uzatilishi mumkin bo'lgan va o'tkazilmaydiganlarga bo'linadi.

Plazmidlar tartibga solish yoki kodlash funktsiyalarini bajaradi. Tartibga soluvchi plazmidlar zararlangan genomga integratsiyalashuv va uning funksiyalarini tiklash orqali bakterial hujayraning ma'lum metabolik nuqsonlarini qoplashda ishtirok etadi. Kodlash plazmidlari bakterial hujayraga yangi genetik ma'lumotlarni kiritib, yangi, g'ayrioddiy xususiyatlarni (masalan, antibiotiklarga qarshilik) kodlaydi.

Plazmid genlari tomonidan kodlangan ma'lum xususiyatlarga ko'ra, plazmidlarning quyidagi guruhlari ajratiladi:

F plazmidlar. Bakteriyalarning kesishish jarayonini o'rganayotganda, hujayraning genetik materialning donori bo'lish qobiliyati maxsus F-omil mavjudligi bilan bog'liqligi ma'lum bo'ldi. F-plazmidlar donor bakteriyalarning (F+) retsipient bakteriyalar (F") bilan juftlashishini osonlashtiradigan F-pils sintezini boshqaradi. Shu munosabat bilan shuni ta'kidlash mumkinki, "plazmid" atamasining o'zi ""ni belgilash uchun taklif qilingan. bakteriyalarning jinsiy omili (Joshua Löderberg, 1952). bu turdagi, shuning uchun ular ingliz tilidan Hfr plazmidlari deb ham ataladi. rekombinatsiyalarning yuqori chastotasi, yuqori chastotali rekombinatsiyalar].

R plazmidlari dorilarga (masalan, antibiotiklar va sulfanilamidlar, garchi ba'zi qarshilik determinantlari transpozonlar bilan bog'liq deb to'g'riroq hisoblansa ham), shuningdek, og'ir metallarga qarshilikni kodlaydi. R-plazmidlar qarshilik omillarini hujayradan hujayraga o'tkazish uchun mas'ul bo'lgan barcha genlarni o'z ichiga oladi.

Konjugativ bo'lmagan plazmidlar odatda gram-musbat kokklarga xosdir, lekin ba'zi gram-manfiy mikroorganizmlarda ham uchraydi (masalan, Haemophilus influenzae, Neisseria gonorrhoeae). Ular odatda bor kichik o'lchamlar(molekulyar og'irligi taxminan 1 - 10 * 106 D). Ko'p miqdordagi mayda plazmidlar aniqlanadi (har bir hujayrada 30 dan ortiq), chunki faqat bunday miqdorning mavjudligi hujayra bo'linishi paytida ularning naslda tarqalishini ta'minlaydi. Konjugativ bo'lmagan plazmidlar ham hujayradan hujayraga o'tkazilishi mumkin, agar bakteriyada konjugativ va konjugativ bo'lmagan plazmidlar mavjud bo'lsa. Konjugatsiya paytida donor konjugativ bo'lmagan plazmidlarni ham ikkinchisining genetik materialini konjugativ plazmidga bog'lashi tufayli o'tkazishi mumkin.

Bakteriotsinogenez plazmidlari bakteriotsinlarning sintezini kodlaydi - bir xil yoki qarindosh turdagi bakteriyalarning o'limiga sabab bo'lgan protein mahsulotlari. Bakteriotsinlarning hosil bo'lishini kodlaydigan ko'plab plazmidlar, shuningdek, plazmidlarning konjugatsiyasi va ko'chirilishi uchun mas'ul bo'lgan genlar to'plamini o'z ichiga oladi. Bunday plazmidlar nisbatan katta (molekulyar og'irligi 25-150 * 106 D), ular ko'pincha gramm-manfiy tayoqchalarda aniqlanadi. Katta plazmidlar odatda har bir hujayrada 1 ~ 2 nusxada mavjud. Ularning replikatsiyasi bakterial xromosomaning replikatsiyasi bilan chambarchas bog'liq.

Patogen plazmidlar ko'plab turlarning, ayniqsa Enterobacteriaceae turlarining virulentlik xususiyatlarini nazorat qiladi. Xususan, F-, R-plazmidlar va bakteriotsinogen plazmidlar toksin ishlab chiqarishni kodlovchi toksin+ transpozonlarini (migratsiya genetik elementi, pastga qarang) o'z ichiga oladi. Ko'pincha, toksin + transpozonlari hujayrali proteazlar tomonidan faollashtirilgan buzilmagan protoksinlar (masalan, difteriya yoki botulinum) sintezini kodlaydi, ularning shakllanishi bakterial xromosomalardagi genlar tomonidan boshqariladi.

Yashirin plazmidlar. Kriptik (yashirin) plazmidlarda ular tomonidan aniqlanishi mumkin bo'lgan genlar mavjud emas fenotipik namoyon bo'lishi.

Biodegradatsiya plazmidlari. Uglerod yoki energiya manbalari sifatida foydalanish uchun zarur bo'lgan tabiiy (karbamid, uglevodlar) va tabiiy bo'lmagan (toluol, kofur, naftalin) birikmalarni parchalash uchun fermentlarni kodlovchi bir qator plazmidlar ham topildi, bu esa boshqa plazmidlarga nisbatan selektiv afzalliklarga ega. bu turdagi bakteriyalar. Patogen bakteriyalar Bunday plazmidlar avtomikroflora vakillariga nisbatan afzalliklarni beradi.

Plazmidlar rekombinatsiyaga, mutatsiyaga duchor bo'ladi va bakteriyalardan yo'q qilinishi (olib tashlashi) mumkin, ammo bu ularning asosiy xususiyatlariga ta'sir qilmaydi. Plazmidlar genetik materialni sun'iy rekonstruksiya qilish bo'yicha tajribalar uchun qulay model bo'lib, rekombinant shtammlarni olish uchun gen muhandisligida keng qo'llaniladi. Tez o'z-o'zidan nusxa ko'chirish va plazmidlarni tur ichida, turlar yoki hatto avlodlar o'rtasida konjugativ ko'chirish imkoniyati tufayli plazmidlar bakteriyalar evolyutsiyasida muhim rol o'ynaydi.

1-sahifa

Bakteriyalarning ko'p turlarida "bakterial xromosoma"da (bir necha million tayanch juftlari) joylashgan DNKning asosiy qismidan tashqari, "mayda" aylana, ikki ipli va o'ta o'ralgan DNK molekulalari ham mavjudligi aniqlandi. Ular hujayra protoplazmasida joylashishiga qarab plazmidlar deb atalgan. Plazmidlardagi asos juftlarining soni 2 dan 20 minggacha bo'lgan oraliq bilan cheklangan. Ba'zi bakteriyalarda faqat bitta plazmid mavjud. Boshqalarida, ularning bir necha yuzlari bor.

Odatda, bakterial hujayra bo'linishi paytida xromosomaning asosiy DNKsi bilan bir vaqtda plazmidlar ko'payadi. Ularning ko'payishi uchun ular "xost" DNK polimerazalari I, III va boshqa fermentlardan foydalanadilar. Plazmidlar o'ziga xos oqsillarni RNK polimeraza va ribosomalar yordamida sintez qiladi, ular ham mezbon bakteriyaga tegishli. Plazmidlarning ushbu "faoliyat mahsulotlari" orasida ba'zida antibiotiklarni (ampimitsin, tetratsiklin, neomitsin va boshqalar) yo'q qiladigan moddalar mavjud. Xost bakteriyaning o'ziga bu antibiotiklar ta'siriga qarshilik ko'rsatadigan narsa, agar uning o'zi bunday qarshilikka ega bo'lmasa. Faqat bu emas. Ba'zi plazmidlarning "mustaqilligi" bakterial hujayrada oqsil sintezi (va, demak, uning bo'linishi) o'ziga xos ingibitorlar ta'sirida bloklangan taqdirda ham ko'payish qobiliyatiga ega. Bunday holda bakteriyalarda 2-3 mingtagacha plazmidlar to'planishi mumkin.

Tozalangan plazmidlar ozuqaviy muhitdan begona bakteriyalar hujayralariga kirib, u erda joylashadi va normal ko'paya oladi. To'g'ri, buning uchun birinchi navbatda kaltsiy xlorid eritmasi bilan ishlov berish orqali ushbu bakteriyalar membranalarining o'tkazuvchanligini oshirish kerak.

Chet el plazmidining muvaffaqiyatli integratsiyasi faqat davolangan populyatsiyadagi hujayralarning kichik bir qismi uchun mumkin. Ammo, agar qabul qiluvchi bakteriya ma'lum bir antibiotikga qarshilik ko'rsatmasa va "o'rnatilgan" plazmid unga qarshilik ko'rsatsa, u holda antibiotik qo'shilgan holda ozuqaviy muhitda muvaffaqiyatli "o'zgartirilgan" bitta bakteriyalardan ham mumkin. irsiy ravishda o'rnatilgan plazmidga ega bo'lgan to'liq huquqli koloniyalarni etishtirish.

Nihoyat, eng muhimi. Agar unga mutlaqo begona bo'lgan DNK fragmenti (masalan, hayvonlardan kelib chiqqan gen) plazmidning DNKsiga (transformatsiya boshlanishidan oldin) "ko'milishi" mumkin bo'lsa, u holda bu fragment plazmid bilan birgalikda qabul qiluvchi hujayra ichiga kirib, u bilan birga ko'paytiriladi va bu genda kodlangan bakteriya ichidagi "psevdoplazmidlar" sintezini yo'naltiradi!

Keling, plazmid (shuningdek, "psevdoplazmid"!) oqsillari sintezini saqlab, ko'paytirib, suyuq ozuqa muhitida bakteriyalar qanday tezlikda ko'payishini eslaylik. Shubhasiz, bu erda rivojlanish istiqboli bor katta miqdor individual oqsil - bakteriyaga ("yashirin") kirgan gen faoliyatining mahsuloti. Tanlangan genni plazmidga integratsiyalash muammosini hal qilish qoladi. Va shuningdek, dastlab qabul qilish kerakli miqdor bu gen, agar boshlang'ich nuqtasi bizni qiziqtirgan oqsilning ma'lum (hech bo'lmaganda qisman) tuzilishi bo'lsa. Bu erda cheklovchi fermentlardan foydalanishning noyob imkoniyatlari o'zini namoyon qiladi.

Ammo birinchi navbatda, plazmidlarning o'zlarini oddiy bakterial xostlar hujayralaridan ajratib olish haqida bir necha so'z. Bu qiyin masala emas. Yuqorida aytib o'tilganidek, umumiy DNKni bakteriyalardan tozalash mumkin. Keyin biri jismoniy usullar plazmidlarning past molekulyar og'irlikdagi DNKsini bakterial xromosomaning nisbatan yuqori molekulyar DNKsidan ajratib oling. Siz shunchaki hujayrani ochishda asosiy DNKning kichik bo'laklari paydo bo'lmasligiga ishonch hosil qilishingiz kerak. Xususan, ultratovush bakterial membranalarni yo'q qilish uchun ishlatilmasligi kerak.

Bu osonroq bo'lishi mumkin. Bakterial sferoplastlarni zaif gidroksidi + DDC-Na bilan davolang yoki 1 daqiqa qaynatib oling. Bakterial xromosomaning DNKsi, u bilan bog'langan oqsillar bilan birga, denatüratsiyalanadi va yoriqlar shaklida cho'kadi. Uni santrifüjlash orqali osongina olib tashlash mumkin. Doiraviy plazmidlarning DNKsi ham birinchi marta denatüratsiyalanadi. Ammo uning bir ipli halqalari topologik bog'langanligi sababli, ular ajralib turolmaydi. Qayta tiklashdan keyin normal sharoitlar muhitda plazmidlarning tabiiy tuzilishi qayta tiklanadi. Ular eritmada qoladilar.

uchun so'nggi yillar Yuzlab plazmidlar ajratilgan va tozalangan. Ularning tavsifi, tabiiyki, plazmid DNKning to'liq nukleotidlar ketma-ketligini taqdim etishdan boshlanadi. Zamonaviy avtomatik "sekvenserlar" haftada 4-5 ming juft nukleotidlar ketma-ketligini ochishga imkon beradi. 1980-yillarda, DNK ketma-ketligi qo'lda amalga oshirilganda, ish bir necha oy davom etdi.

Shuningdek qarang:

Zamonaviy fanda sinergetika
So'nggi yillarda tez va tez o'sish"sinergetika" deb nomlangan fanlararo yo'nalishga qiziqish. Sinergetik yoʻnalishning yaratuvchisi va “sinergetika” atamasining ixtirochisi Shtutgart universiteti professori...

Oziqlantirish bazasi
Ma'lumki, otter, asosan, uzunligi 20 sm dan oshmaydigan baliqlar bilan oziqlanadi, ikkinchi eng muhim oziq-ovqat turi qurbaqalardir. Otter ularni yil davomida va ayniqsa sovuq havoda juda ko'p eydi, qishlash joylarini topadi. Bu ovqat sifatida xizmat qilishi mumkin ...

B12 vitaminining kimyoviy tabiati va xossalari.
Kimyoviy tabiati vitamin B12 1955 yilda tashkil etilgan. Bu molekulyar og'irligi 1356 bo'lgan barcha vitaminlarning eng murakkabi bo'lib chiqdi. B12 vitamini suvda va spirtda eriydi, efirda erimaydi. Uning kristallari kobalt atomi mavjudligi sababli to'q qizil rangga ega. Vit...