Stanični Inženjering

Mobitel inženjering postrojenja

sadržaj

• Video: znanost 2.0. rožnica. stanični inženjering
• Video: genetski inženjering

Glavni zadatak stanica inženjering je dizajn novih oblika biljaka s poželjnim osobinama. Obećavajući metoda za dobivanje dalnerodstvennyh hibrida na temelju novog eksperimentalnog tehnika - parasexual hibridizacija, obavlja putem protoplastičke fuzije. Istraživanja na somatske hibridizacije putem protoplastičke fuzije izvodi. Istraživanje o somatskim hibridizacije biljaka dolaze u tri glavna područja:

1. studija i rekonstrukcije plasmagenes (genetski materijal je lokaliziran jezgre);
2. Studije na staničnu hibridizacije filogenetski udaljenih biljaka;
3. prima putem protoplastičke fuzije somatskih hibrida praktičnog značaja za odabir.

Glavne razlike somatske hibridizacije spolnim križanjem su kako slijedi. Prvo, pomoću spolne hibridizacije mogu križati samo biljna oblika s normalnim i morfogeneze gametogeneze. Prezigoticheskuyu inkompatibilnost mogu prevladati pomoću postupka protoplastičke fuzije. Drugo, seksualni proces je simetričan, to jest, donijeti gamete u zigoti jednake seta genetskog materijala od oba roditelja. Proizvodi iz iste fuziju protoplasta su često asimetrične hibridi predstavljaju vrijedne obrasci koji sadrže cijeli kromosomski set kulturnog tipa i nekoliko kromosoma ili gena divljeg roditelja. Treće, ekstra nuklearni genetski materijal u većini biljke spolnim križanjem je naslijedio strogo uniparental - preko majčine linije. Fuziju protoplasta omogućuje dobivanje jedinstvenu kombinaciju mitohondrija i kloroplasta gena. Konačno, četvrti razlika je da je seksualna hibridizacija je moguće samo između filogenetski bliskih vrsta biljaka. Kada somatske hibridizacija je moguće dobiti hibride filogenetski udaljenih oblike, koji su uobičajeni način prijeći nemoguće.

Fuziju protoplasta započinje uspostavljanje kontakta (adhezije) između susjednih prazmalemmami protoplasta. Istovremeno je došlo do promjene u svojstvima membrane, što dovodi do njihovog spajanja. Proširenje lokalne citoplazmatski most vodi do udruge cytoplasms u obliku hibridne stanice - cybrids.

Za stvaranje hibridnih protoplaste protoplaste se uzgaja tako da mogu dijeliti i formira kalus iz koje se tada može regenerirati cijelu biljku. To povećava broj vrsta za koje je bilo moguće provesti cijeli ciklus „biljka - protoplaste - žulj - Plant”.

Jedan od najvažnijih trenutaka tijekom somatske hibridizacije je razdvajanje nastalih hibridnih stanica od roditelja. Izbor parasexual hibrida može se provesti bilo na staničnoj razini ili u fazi regeneracije biljaka. Selekcija na regeneraciju biljaka fazi ima niz značajnih nedostataka, što komplicira ovaj izbor: 1) ne postoji jamstvo da su sve hibridne biljke nisu potomci jedini hibridni kletki 2) produljuje vrijeme potrebno za izbor regenerantov- 3) velik ulaz rada. U tom smislu, razvili metode za odabir somatskih hibrida na staničnoj razini. Najčešće metode su: 1) mehaničke izolyatsii- 2) genetski komplementatsii- 3) fiziološkom komplementatsii- 4) fizički obogaćivanje.

Video: Znanost 2.0. Rožnica. stanični Inženjering

U populaciji biljnih stanica in vitro nakon fuzije može doći do raznih neželjenih genetskih varijacija (poliploidija, kromosomskim rearanžmanima, višestruke mutacije), što dovodi do pojave oblika, fenotipski sličnih hibrida. Nadalje, agregacija izvornog roditeljske stanice može dovesti do formiranja kimernih tkiva (biljaka). S tim u vezi, odabrani oblik somatskih hibrida trebala biti podvrgnut dodatnim testovima za provjeru njihove hibridnosti. Hybridological analiza nam omogućuje da procijeni F1 potomstva poslije self-oprašivanje. Citogenetska analiza temelji se na studiji o broju i morfologije kromosoma hibridnih i roditeljskih stanica. Više informativan metoda diferencijalne bojenje kromosoma. Citogenetska analiza najveći dokaz da dalnerodstvennyh kombinacije - mezhsemeystvennyh i mezhtribnyh.

Određivanje enzimske aktivnosti i proučavanja izozimsku spektra ukazuje hibridni priroda materijala koji se proučava. U spektrima mora biti u kombinaciji hibridne izoenzima zone specifične za svaki od roditelja. Od velike važnosti je fiziološka stabilnost različitim oblicima, ovisno o izoenzima diferencijaciju stanica koje se koriste za analizu.

Protein analiza "Frakcija 1". Ovaj protein je lokaliziran u kloroplastima i predstavlja enzim ribuloza-1,5-difosfatkarboksilazu s oksigenaze aktivnost, a sastoji se od velikih i malih podjedinica. Polipeptid Pripravak iz dviju podjedinica je različito u različitim biljnim vrstama, tako da ovaj protein je marker za proučavanje medzhvidovyh hibrida. Mala podjedinica je kodirana nuklearnog genoma i naslijedio dvuroditelski. Veliki podjedinica naslijeđen uniparental (majčinskih) i kodiran plastome. Proteini analiza pruža dokaze hibridnog materijala i eliminirati himerizam.

DNA organele restrikcijske analize. Analiza DNA organela pomoću restrikcijskog enzima je brz i precizan postupak za određivanje hibridnosti tsitoplazmonu. Spektar Ograničenje endonukleazama rezultat elektroforezu vidospetsefichny i ​​može se koristiti za opisivanje DNK organela.

Molekulska hibridizacije nukleinskih kiselina. Primjenjuju kao DNA-DNA ili RNA-DNA hibridizacija. Stupanj molekularnu hibridiziraju se koristi za opisivanje sustavno i filogenetski suodnos vrsta. Metoda molekularne studije hibridizacije s obećavajuće prirode parasexual hibridi, posebice hibrida filogenetski udaljenih vrsta. U slučaju kada je kromosomska analiza nije u mogućnosti otkriti prisutnost stanica u hibridnom kromosomu osnovnog materijala, najpogodniji postupak za analizu hibrida upravo je metoda molekulske hibridizacije nukleinskih kiselina.

Fenotipski varijabilnost promatrana u somatskim hibrida odraz genetske događaja koji se javljaju prije regeneracije i 4 označavaju sljedeće izvore varijabilnosti: 1) nuklearne nesovmestimost- 2) intergenomic mitoze rekombinatsiya- 3) somaclonal izmenchivost- 4) organoid cijepanje.

Sljedeći ograničenja ukupnom uspjehu somatske metode hibridizacije: 1) Primjena ove metode zahtijeva učinkovitu regeneraciju biljaka iz protoplastov- 2) somatske hibridi nisu podvrgnuti seksualne reprodukcije, svi interspecies somatske hibridi su sterilnymi- 3) Za prijenos korisne gene divljini vrsta u kulturi, zbog intergenomic ili kromosomska rekombinaciju između dva zamjenu vidami- 4) fuzijom protoplasta dobivene biljke s kromosoma brojevi sumiranju th , No, brzi napredak u poboljšanju stanica inženjerske tehnike omogućuje nam da se nadamo da će somatskih hibridizacije kao novi biotehnologije postala mainstream u uzgoju za proizvodnju održive hibrida nisu križanje vrsta.

Obnova stanica je još polje brzo razvija stanične inženjering. To je potpuno novi sklop kavez kombiniranjem (spajanjem) izolirane stanične fragmente međusobno ili sa cijelim stanicama. Rezultat ove obnove je moguće stvoriti stanicu ranije postojala u prirodi. Međutim, mnogi problemi na putu istraživanja u tom smjeru su povezane s ograničenim brojem prikladnih metoda fragmentacije i razdvajanja homogene populacije netaknutih stanica fragmenata.

Video: Genetski inženjering

Postoje brojne tehnike za uvođenje stranih kloroplasta izoliranih Protoplasti. Jedan postupak uključuje uzastopno centrifugiranje i protoplasti plastida 0.03% otopina lizozima koji ima modificirajući učinak na membranu. Stopa penetracije stranih organela u protoplaste u ovom slučaju je 0,5%. Druga metoda je da se izolirani pojedinačni stanice se inkubiraju s enzimom celulaza. Nakon prvog stanica protoplasta Suspenziju se prenese u kloroplaste 2% -tne otopine celulaze i 0,2 M pH 5,4 NaNo3pri .. s ovom metodom je uspješno ugradnja u protoplastima funkcionalno aktivnih kloroplasta uz naknadno regeneraciju cijele biljke. Transplant provodi plastida crno velebilje knjigovodstvenu gena koji kontroliraju otpornost na atrazin, kulturnih krumpira. Analiza DNA kloroplasta otporne na atrazin regenerirane biljke krumpira su pokazali da su kloroplasti tih linija došao iz velebilje.

Prijenos visoko kloroplasti mogu doprinijeti aktivaciju fotosinteze i povećanje produktivnosti biljaka. Među velikim različitim genetički modificiranih biljaka oblika, načinjen od kondenzirana protoplaste, postoje oblici koji sadrže plastide jednog roditelja i mitohondrijima drugi i obratno.

Novi smjer biljne stanice inženjering je pružiti neobičnu bioloških sustava uvođenjem mikroorganizam u populaciji stanica u kulturi. Stvaranje takvih udruga od interesa za sljedeće zadatke: 1) eksperimentalna provjera teorije endosymbiotic podrijetlo eukariotske stanice u evolyutsii- 2) modeliranje prirodnog simbiozi biljaka mikroorganizmov- 3) povećava produktivnost kultivirane biljke kletok- 4) proizvodnju bilja s novim svoystvami- 5) proučavanje različitih aspekata interakcije biljke domaćina i patogena.

Priprava umjetne tipa međustanične i intracelularne pridruživanja temelju kultiviranih stanica ili protoplasta izoliranih iz mikroorganizama je jedan od novih metoda za modifikaciju biljnu stanicu. Vrlo obećavajući je za dobivanje asocijacije stanične kulture biljaka s mikroorganizmima, koji mogu fiksiraju molekularni atmosferi dušika. Sposobnost stvaranja simbiotskih sustava koji vežu dušik stečene određene skupine viših biljaka i mikroorganizama. U tom smislu, pitanje povećava sposobnost da uđe u takvu simbiotske zajednice za većinu biljaka je od velike gospodarske važnosti i može se riješiti metodama stanica inženjering.

Dakle, to postaje moguće konstruirati stanice s novim svojstvima. Rekonstruirana stanice izvedene iz jezgre i citoplazme različitog porijekla, jednostavan za korištenje eksperimentalnih modela za rješavanje takve bitne biološke probleme, kao što su razlikovanje, starenje stanica, citoplazmatski baštinu. Hibridi biljke s genetski rekonstituiranog citoplazmi predstavljaju vrlo vrijedan materijal za procjenu učinka dva citoplazmatski genoforov za razne praktički značajki usjeva.