Рекомбинантные(химерные) ДНК

Соматотропин - гормон роста человека, секретируемый гипофизом. Недостаток этого гормона приводит к гипофизарной карликовости. Если вводить соматотропин в дозах 10 мг на кг веса три раза в неделю, то за год ребенок, страдающий от его недостатка, может подрасти на 6 см. Ранее его получали из трупного материала, из одного трупа: 4 - 6 мг соматотропина в пересчете на конечный фармацевтический препарат. Таким образом, доступные количества гормона были ограничены, кроме того, гормон, получаемый этим способом, был неоднороден и мог содержать медленно развивающиеся вирусы. Компания "Genentec" в 1980 году разработала технологию производства соматотропина с помощью бактерий, который был лишен перечисленных недостатков. В 1982 году гормон роста человека был получен в культуре E. coli и животных клеток в институте Пастера во Франции, а с 1984 года начато промышленное производство инсулина и в СССР. При производстве интерферона используют как E. coli, S. cerevisae (дрожжи), так и культуру фибробластов или трансформированных лейкоцитов. Аналогичными методами получают также безопасные и дешевые вакцины.

На технологии рекомбинантных ДНК основано получение высокоспецифичных ДНК-зондов, с помощью которых изучают экспрессию генов в тканях, локализацию генов в хромосомах, выявляют гены, обладающие родственными функциями (например, у человека и курицы). ДНК-зонды также используются в диагностике различных заболеваний.

Технология рекомбинантных ДНК сделала возможным нетрадиционный подход "белок-ген", получивший название "обратная генетика". При таком подходе из клетки выделяют белок, клонируют ген этого белка, модифицируют его, создавая мутантный ген, кодирующий измененную форму белка. Полученный ген вводят в клетку. Если он экспрессируется, несущая его клетка и ее потомки будут синтезировать измененный белок. Таким образом можно исправлять дефектные гены и лечить наследственные заболевания.

Если гибридную ДНК ввести в оплодотворенное яйцеклетку, могут быть получены трансгенные организмы, экспрессирующие мутантный ген и передающие его потомками. Генетическая трансформация животных позволяет установить роль отдельных генов и их белковых продуктов как в регуляции активности других генов, так и при различных патологических процессах. С помощью генетической инженерии созданы линии животных, устойчивых к вирусным заболеваниям, а также породы животных с полезными для человека признаками. Например, микроинъекция рекомбинантной ДНК, содержавшей ген соматотропина быка в зиготу кролика позволила получить трансгенное животное с гиперпродукцией этого гормона. Полученные животные обладали ярко выраженной акромегалией.

Сейчас даже трудно предсказать все возможности, которые будут реализованы в ближайшие несколько десятков лет.

Список литературы

1. Баурин В.В., Мирошниченко О.И., Захарченко В.И. и др. // Генноинженерные сельскохозяйственные животные, Москва, 1995, с. 154-165.

2. Бондарук В.В., Захарченко В.И., Беляева Р.Х. и др. // Генноинженерные сельскохозяйственные животные, Москва, 1995, с. 138-153.

3. Брем Г., Зиновьева Н., Эрнст Л.К. // С.-х. биология, 1993, № 6, с. 3-27.

4. Брем Г., Кройслих Х., Штранцингер Г. Экспериментальная генетика в животноводстве // М.: РАСХН, 1995, 326 с.

5. Васильев И.М., Шихов И.Я., Некрасов А.А. и др. // Доклады АН СССР, 1989, № 1, с. 206-209.

6. Гольдман И.Л., Башкеев Е.Д., Гоголевский П.А. и др. // Доклады РАСХН, 1992, № 9-10, с. 25-30.

7. Гольдман И.Л., Разин С.В., Эрнст Л.К. и др. // Биотехнология, 1994, № 2, с. 3-12

8. Ениколопов Г.Н., Захарченко В.И., Гращук М.А. и др. // Доклады АН СССР, 1988, т. 299, № 5, с. 1246-1249.

9. Зеленина И.А., Семенова М.Л., Алимов А.А. и др. // Генетика, 1991, Т. 27, № 12, с. 2182-2186.

10. Зиновьева Н.А. // Автореф. докт. дисс.: Дубровицы, 1998, 36 с.

11. Зиновьева Н., Безенфельдер У., Мюллер С. и др.// Биотехнология, 1998а, № 1, с. 3-11

12. Зиновьева Н., Безенфельдер У., Мюллер С. и др.// С.-х. биология,1998б, № 6, с. 31-34.

13. Зиновьева Н., Безенфельдер У., Мюллер М. // Биотехнология, 1998в, 4, 17-31.

14. Зиновьева Н.А., Эрнст Л.К., Брем Г. Трансгенные животные и возможности их использования: молекулярно-генетические аспекты трансгенеза в животноводстве // Дубровицы, 2000, 128 с.

15. Кузнецова И.В., Кузнецов А.В., Сигаева В.А. и др. // Биотехнология, 1993, т. 11-12, с.2-5.

16. Ларионов О., Добровольский В., Лагутин О. // «Новые направления биотехнологии», Пущино, 1994, 127.

17. Козикова Л.В., Медведев С.Ю., Булла Й. И др. // «Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии», Москва, 2001, с. 160-161.

18. Колесников В.А., Алимов А.А., Барминцев В.А. и др. // Генетика, 1990; Т. 26, № 12, с. 2122-2126.

19. Колесников В.А., Зеленина И.А., Семенова М.Л. и др. // Онтогенез, Т. 26, № 6, 467-480.

20. Кузнецов А.В., Кузнецова И.В. // Онтогенез, 1995, Т.26, № 4, с. 300-309.

21. Кузнецова И.В., Кузнецов А.В., Сигаева В.А. и др. // Биотехнология, 1993, № 11-12, с. 2-5.

22. Кузнецова И.В., Щит И.Ю.; Кузнецов А.В. // С.-х. биология, 1998; № 6, с. 40-44.

23. Мирошниченко О.И., Захарченко В.И., Прокофьев М.И. и др. // Доклады ВАСХНИЛ, 1988, № 5, с. 31-32.

24. Прокофьев М.И., Ларионов О.А., Мезина М.Н. и др. // «ДНК-технологии в клеточной инженерии и маркировании признаков сельскохозяйственных животных», Дубровицы, 2001, с. 114-115.

25. Розенкрантц А.А., Ячменев С.В., Соболев А.С. // Доклады АН СССР, 1990, Т. 312, № 2, с. 493-494.

26. Рядчиков В.Г., Солодухина Л.И., Соколов Н.В. и др. // Генноинженерные сельскохозяйственные животные, Москва, 1995, с. 73-84.

27. Савченкова И., Зиновьева Н., Булла Й. и др. // Успехи совр. биологии, 1996, 116 (1), 78-91.

28. Титова В.А., Зиновьева Н.А., Савченкова И.П. и др. // Доклады РАСХН, 2001, № 6, с. 29-31.

29. Чистяков Д.А., Захарченко В.И., Мезина М.Н. и др. // Генноинженерные сельскохозяйственные животные, Москва, 1995, с. 127-137.

30. Шафен Р.А., Зеленина И.А., Семенова М.Л. и др. // Онтогенез, 2000, Т. 31, № 5, с. 388-394.

31. Эрнст Л.К. // Сельскохозяйственная биология, 1987, № 11, с. 11-17.

32. Эрнст Л.К. Проблемы селекции и биотехнологии сельскохозяйственных животных // Москва, 1995, 359 с.

33. Эрнст Л.К. Генная инженерия - важный фактор селекции сельскохозяйственных животных // «ДНК-технологии в клеточной инженерии и маркировании признаков сельскохозяйственных животных», Дубровицы, 2001, с. 7-18.

34. Эрнст Л.К., Георгиев Г.П., Ениколопов Г.Н. // Вестник с.-х. науки, 1987, № 9, с. 68-73.

35. Эрнст Л.К., Гольдман И.Л., Кадулин С.Г. // Биотехнология, 1993, № 5, с. 2-14.

36. Эрнст Л.К., Брем Г., Махаев Е.А. // Генноинженерные сельскохозяйственные животные, Москва, 1995а, с.48-53.

37. Эрнст Л., Гольдман И., Зиновьева Н. и др.// Доклады РАН, 1995б, 345 (4), 555-558.

38. Эрнст Л.К., Гольдман И.Л., Семенова В.А. и др. // Овцеводство, 1991, № 5, с. 14-16.

39. Эрнст Л.К., Гольдман И.Л., Семенова В.А. и др. // Доклады ВАСХНИЛ, 1990, № 6.

40. Эрнст Л.К., Кузин Б.А., Ениколопов Г.Н. и др. // Доклады ВАСХНИЛ, 1989, № 9, с. 45-49.