Презентація на тему Генна інженерія. Біотехнології
Слайд 1
Опис слайду:
Слайд 2
Опис слайду:
Слайд 3
Опис слайду:
Слайд 4
Опис слайду:
Слайд 5
Опис слайду:
Слайд 6
Опис слайду:
Слайд 7
Опис слайду:
Слайд 8
Опис слайду:
Слайд 9
Опис слайду:
Слайд 10
Опис слайду:
Слайд 11
Опис слайду:
Слайд 12
Опис слайду:
Слайд 13
Опис слайду:
Слайд 14
Опис слайду:
Слайд 15
Опис слайду:
Слайд 16
Опис слайду:
Слайд 17
Опис слайду:
Слайд 18
Опис слайду:
Слайд 19
Опис слайду:
Слайд 20
Опис слайду:Опис слайду:
Клонування тварин Овечка Доллі, клонована з клітин вимені іншої, мертвої особини, заполонила газети в 1997 р. Дослідники Університету Рослін (США) подзвонили про успіхи, не акцентуючи увагу публіки на сотнях невдач, які були раніше. Доллі не була першим клоном тварини, але була найзнаменитішою. Насправді у світі клонуванням тварин займаються вже все останнє десятиліття. У Росліні тримали успіх у секреті, доки їм не вдалося запатентувати не лише Доллі, а й увесь процес її створення. ВІПО (Всесвітня організація з охорони інтелектуальної власності) видала Університету Рослін ексклюзивні патентні права на клонування всіх тварин, не виключаючи людей, до 2017 року. Успіх Доллі надихнув вчених по всій земній кулі борсатися в творенні і грати в Бога, незважаючи на негативні наслідки для тварин і навколишнього середовища. У Таїланді вчені намагаються клонувати знаменитого білого слона короля Рами-ІІІ, який помер 100 років тому. З 50 тис. диких слонів, що жили у 60-х, у Таїланді залишилося лише 2000. Тайці хочуть відродити стадо. Але разом з тим не розуміють, що якщо сучасні антропогенні порушення та знищення місцеперебування не припиниться, та ж доля чекає на клони. Клонування, як і вся генна інженерія загалом – це жалюгідна спроба вирішити проблеми, ігноруючи їх корінні причини.
Слайд 22
Опис слайду:
Слайд 23
Опис слайду:
Cлайд 1
Cлайд 2
Біотехнологія – це інтеграція природничих та інженерних наук, що дозволяє найповніше реалізувати можливості живих організмів для виробництва продуктів харчування, лікарських препаратів, для вирішення проблем у галузі енергетики та охорони навколишнього середовища.
Cлайд 3
Одним із видів біотехнологій є генна інженерія. Генна інженерія заснована на отриманні гібридних молекул ДНК та введенні цих молекул у клітини інших організмів, а також на молекулярно-біологічних, імунохімічних та бмохімічних методах.
Cлайд 4
Генна інженерія почала розвиватися з 1973 року, коли американські дослідники Стенлі Коен та Енлі Чанг вбудували бартеріальну плазміду в ДНК жаби. Потім цю трансформовану плазміду повернули до клітини бактерії, яка почала синтезувати білки жаби, а також передавати жабенячій ДНК своїм нащадкам. Таким чином було знайдено метод, що дозволяє вбудовувати чужорідні гени у геном певного організму.
Cлайд 5
Генна інженерія знаходить широке практичне застосування у галузях народного господарства, таких як мікробіологічна промисловість, фармакологічна промисловість, харчова промисловість та сільське господарство.
Cлайд 6
Однією з найбільш значних галузей генної інженерії є виробництво лікарських препаратів. Сучасні технології виробництва різних ліків дозволяють виліковувати тяжкі захворювання, або хоча б уповільнювати їхній розвиток.
Cлайд 7
В основі генної інженерії лежить технологія одержання рекомбінантної молекули ДНК.
Cлайд 8
Основною одиницею спадковості будь-якого організму є ген. Інформація в генах, що кодують білки, розшифровується в ході двох послідовних процесів: транскрипції (синтезу РНК) та трансляції (синтезу білка), які у свою чергу забезпечують правильний переклад зашифрованої ДНК генетичної інформації з мови нуклеотидів на мову амінокислот.
Cлайд 9
З розвитком генної інженерії дедалі частіше почали проводити різні досліди над тваринами, у яких вчені домагалися своєрідної мутації організмів. Так, наприклад, компанія Lifestyle Pets створила за допомогою генної інженерії гіпоалергенного кота, названого Ашера ГД. В організм тварини було введено якийсь ген, що дозволяв «минути захворювання стороною».
Cлайд 10
Cлайд 11
За допомогою генної інженерії дослідники з Пенсільванського університету представили новий метод виробництва вакцин: за допомогою генетично сконструйованих грибів. В результаті було прискорено процес виробництва вакцин, що може, на думку пенсільванців, стати в нагоді у разі біотерористичної атаки або спалаху пташиного грипу.
1 слайд
2 слайд
Історична довідка У 1953 році Дж. Вотсон і Ф. Крик створили двоспіральну модель ДНК, на рубежі 50 - 60-х років 20 століття було з'ясовано властивості генетичного коду. 1970 року Г.Смітом було вперше виділено низку ферментів – рестриктаз, придатних для генно-інженерних цілей. Комбінування ДНК-рестриктаз (для розрізання молекул ДНК на певні фрагменти) та виділених ще у 1967 р. ферментів – ДНК-лігаз (для «зшивання» фрагментів у довільній послідовності) по праву можна вважати центральною ланкою в технології генної інженерії. У 1972 році П. Берг, С. Коен, Х. Бойєр створили першу рекомбінантну ДНК. З початку 1980-х років. Досягнення генної інженерії починають використовуватися на практиці. З 1996 р. генетично модифіковані починають використовуватися сільському господарстві. Вотсон і Крик
3 слайд
Завдання генної інженерії Надання стійкості до отрутохімікатів Надання стійкості до шкідників та хвороб Підвищення продуктивності Надання особливих якостей
4 слайд
Технологія 1. Отримання ізольованого гена. 2. Введення гена у вектор для вбудовування в організм. 3. Перенесення вектора з конструкцією в організм-рецепієнт, що модифікується. 4. Молекулярне клонування. 5. Відбір ГМО
5 слайд
Суть технології полягає в спрямованому за заданою програмою конструюванні молекулярних генетичних систем поза організмом з подальшим впровадженням створених конструкцій в живий організм. В результаті досягається їх включення та активність у даному організмі та у його потомства. Можливості генної інженерії – генетична трансформація, перенесення чужорідних генів та інших матеріальних носіїв спадковості у клітини рослин, тварин та мікроорганізмів, отримання генно-інженерно-модифікованих організмів з новими унікальними генетичними, біохімічними та фізіологічними властивостями та ознаками, роблять цей напрямок стратегічним. Трансгенна миша
6 слайд
Практичні досягнення сучасної генної інженерії Створено клонотеки, що є колекцією клонів бактерій. Кожен із цих клонів містить фрагменти ДНК певного організму (дрозофіли, людини та інших). На основі трансформованих штамів вірусів, бактерій та дріжджів здійснюється промислове виробництво інсуліну, інтерферону, гормональних препаратів. На стадії випробувань знаходиться виробництво білків, що дозволяють зберегти згортання крові при гемофілії та інших лікарських препаратів. Створено трансгенні вищі організми, у клітинах яких успішно функціонують гени зовсім інших організмів. Широко відомі генетично захищені генно-модифіковані рослини, стійкі до високих доз певних гербіцидів, до шкідників. Серед трансгенних рослин лідируючі позиції займають: соя, кукурудза, бавовна, ріпак. Овечка Доллі
7 слайд
Еколого-генетичні ризики ГМ-технологій Генна інженерія відноситься до технологій високого рівня. Високі біотехнології характеризуються високою наукомісткістю. ГМ-технології використовуються як у рамках звичайного сільськогосподарського виробництва, так і в інших галузях людської діяльності: у охороні здоров'я, у промисловості, у різних галузях науки, при плануванні та проведенні природоохоронних заходів. Будь-які технології високого рівня можуть бути небезпечними для людини та навколишнього середовища, оскільки наслідки їх застосування непередбачувані. Для зниження ймовірності несприятливих еколого-генетичних наслідків застосування генно-інженерних технологій постійно розробляють нові підходи. Наприклад, трансгенез (впровадження в геном генетично модифікованого організму чужорідних генів) у найближчому майбутньому може бути витіснений цисгенезом (впровадження в геном генетично модифікованого організму генів цього ж або близькоспорідненого виду).
Слайд 2
Генна інженерія-це сукупність методів, що дозволяють за допомогою операцій in vitro (у пробірці, поза організмом), переносити генетичну інформацію з одного організму до іншого.
Слайд 3
Мета генної інженерії у отриманні клітин (насамперед бактеріальних), здатних у промислових масштабах виробляти деякі «людські» білки; у можливості долати міжвидові бар'єри та передавати окремі спадкові ознаки одних організмів іншим (використання в селекції рослин, тварин)
Слайд 4
Формальною датою народження генної інженерії вважають 1972 рік. Її родоначальником став американський біохімік Пол Берг.
Слайд 5
Група дослідників на чолі з Полом Бергом, який працював у Стенфордському університеті, що неподалік Сан-Франциско в Каліфорнії, повідомила про створення поза організмом першої рекомбінантної (гібридної) ДНК. Перша рекомбінантна молекула ДНК складалася з фрагментів кишкової палички (Eschherihia coli), групи генів цієї бактерії і повної ДНК вірусу SV40, що викликає розвиток пухлин у мавпи. Така рекомбінантна структура теоретично могла мати функціональну активність у клітинах, як кишкової палички, так і мавпи. Вона могла як човник «ходити» між бактерією та твариною. За цю роботу Полу Бергу 1980 року присуджено Нобелівську премію.
Слайд 6
Вірус SV40
Слайд 7
Основні методи генної інженерії.
Основні методи генної інженерії розробили на початку 70-х років XX століття. Їхня суть полягає у введенні в організм нового гена. І тому створюють спеціальне генетичні конструкції - вектори, тобто. пристрій для доставки нового гена в клітину Як вектор використовують плазміди.
Слайд 8
Плазміда – це кільцева дволанцюжкова молекула ДНК, яка є у бактеріальній клітині.
Слайд 9
ГМ-картопля
Експериментальне створення генетично модифікованих організмів почалося ще 70-ті роки ХХ століття. У Китаї стали вирощувати тютюн, стійкий до пестицидів. У США з'явилися: ГМ-помідори
Слайд 10
Сьогодні в США налічується понад 100 найменувань генетично модифікованих продуктів-трансгенів-це соя, кукурудза, горох, соняшник, рис, картопля, помідори та інші. Соя Соняшник Горох
Слайд 11
Генетично модифіковані тварини:
Кролик, що світиться у темряві Лосось
Слайд 12
ГМІ входять до складу багатьох продуктів харчування:
ГМ кукурудза додається до кондитерських та хлібобулочних виробів, безалкогольних напоїв.
Слайд 13
ГМ соя входить до складу рафінованих олій, маргаринів, жирів для випічки, соусів для салатів, майонезів, макаронних виробів, навіть дитячого харчування та інших продуктів.
Слайд 14
ГМ картопля використовується для приготування чіпсів
Слайд 15
Чия продукція містить трансгенні компоненти:
Nestle (Нестле) Hershey's (Хершис) Coca-Cola (Кока-Кола) McDonald's (Макдональдс)
Текст для презентації "Генна інженерія".
Наші знання з питань генетики та молекулярної біології зростають з кожним днем. Це пов'язано насамперед з роботами на мікроорганізмах. Термін "генетична інженерія" можна після віднести до селекції, проте виник цей термін тільки у зв'язку з появою можливості проводити прямі маніпуляції з індивідуальними генами.
Таким чином, генна інженерія - це сукупність методів, що дозволяють за допомогою операцій поза організмом переносити ген. інформацію з одного організму до іншого.
У клітинах деяких бактерій, крім основної великої молекули ДНК, є ще невелика кільцева молекула ДНК-плазміду. У генній інженерії празміди, що використовуються для введення необхідної інформації в клітину-хазяїна, називають векторами - переносниками нових генів. Крім плазмід роль векторів можуть випоняти віруси та бактеріофаги.
Стандартна процедура схематично представлена на рис.
Можна виділити основні етапи створення генетично модифікованих організмів:
1.Отримання гена, що кодує цікавить ознака.
2.Виділення плазміди з бактеріальної клітини. Плазміда розкрита (розрізана) ферментом, що залишає "липкі кінці" - це комплементарні послідовності основ.
3. Обидва гени з плазмідою- вектором.
4. Введення рекомбінованої плазміди в клітину-хазяїна.
5. Відбір клітин, які отримали додатковий ген. ознака та практичне його використання. Така нова бактерія синтезуватиме вже новий білок, її можна вирощувати на ферментах та отримувати біомасу у промислових мастабах.
Одне з досягнень генної інжененрії це перенесення генів, що кодують синтез інсуліну у людини в клітину бактерії. З тих пір, як з'ясувалося, що причиною цукрового діабету є нестача гормнону інсуліну, хворим на діабет сталі та інсулін, який отримували з підшлункової залози після вибою тварин. Інсулін-це білок, і тому було багато суперечок про те, чи можна вбудувати гени цього білка в клітину бактерій і потім вирощувати їх у промислових мастабах, щоб використовувати їх як дешевше і зручніше джерело гормнону. В даний час вдалося перенести гени людського інсуліну, і вже почалося промислове одержання цього гормнону.
Іншим важливим для людини білком є інтерферон, який утворюється у відповідь на вірусну інфецію. ген інтерферон також вдалося перенести у клітину бактерій.
Заглядаючи в майбутнє, можна сказати, що бактерії широко застосовуватимуться як фабрики для виробництва цілого ряду таких продуктів еукаріотичних клітин, як гормнони, антибіотики, ферменти та речовини, необхідні в с/г.
Не виключено, що корисні гени прокаріотів вдасться включити до клітин еукаріотів. Наприклад, ввести гена азотфіксуючих бактерій у клітини корисних с/г рослин. Це мало б надзвичайно велике значення для виробництва, що дозволило б різко зменшити або навіть зовсім обійтися без внесення в ґрунт нітратних добрив, на які витрачаються величезні суми грошей і якими забруднюються прилеглі річки та озера.
в сучасній світі генна інженерія використовується також для створення модифікованих організмів з естетичними цілями.