Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Роль вірусів і плазмід в опухолеобразовании

Реферат: Роль вірусів і плазмід в опухолеобразовании

1. Запровадження

Виникнення злоякісних (ракових) пухлин може мати різні причини, проте завжди до цього причетний генетичний матеріал клітини – її ДНК. Що б не спричинило створення пухлини (раковому переродженню), наступним зростанням тканини управляє ДНК нестримно делящихся пухлинних клітин. У основі перетворення нормальної клітини в злоякісну – пухлинної трансформації – лежить перенесення чи інше зміна ДНК. Агент, викликає пролиферацию клітин, - це продукт гена. До цього часу, щоправда, вдасться створити загальну теорію, що охоплювала б, усе форми ракового переродження, проте вивчення злоякісних пухлин, викликаних вірусами і плазмідами, вже нині дозволяє: зробити далекосяжні висновки.

Ми розглянемо три прикладу онкогенеза: 1) утворення пухлин рослин, 2) розвиток пухлин у тварин під впливом ДНК-вирусов і трьох) розвиток пухлин у тварин під впливом РНК-вирусов (ретровірусів).

2. Освіта пухлин рослин.

В багатьох рослин зустрічаються пухлини кореневої шийки. Ці розростання тканини зменшують потік поживних речовин між підземними і надземними частинами. В багатьох рослин такі пухлини можна викликати експериментально; типові результати виходять більшу, ніж половини вивчених видів (рис. 1). Збудником є Agrobacterium tumefaciens – грам-отрицательная ґрунтова бактерія з перитрихальными жгутиками, подібна з офіційним представником роду Rhizobium. Бактерії пробираються у тканину через пошкоджені ділянки і розмножуються в межклетниках. Бувають вирулентные і авирулентные штами A. tumefaciens; вирулентные містять велику плазміду, так звану Ti-плазмиду (Ti – Tumor Inducing, индуцирующая пухлина). Після зараження тканини плазміди пробираються у рослинні клітини.

Плазмидная ДНК міцно інтегрується в хромосомну ДНК рослинних клітин та викликає їх пухлинний зростання. Шляхом щеплення таких клітин можна передати пухлина здоровому рослині; в такий спосіб, коли клітини зазнали пухлинну трансформацію, бактерія і його плазмида стають вже непотрібними. Інтегрована ДНК плазмідами відповідальна також здатність клітин виробляти нові ферменти, з допомогою яких синтезуються амінокислоти октопин і нопалин, звані опины. Ці амінокислоти можна використовувати бактерією A. tumefaciens як джерело вуглецю й азоту. Завдяки Ti-плазмиде Agrobacterium отримує, в такий спосіб, переважний доступом до продуктам фотосинтезу рослини: Ti-плазмида забезпечує освіту амінокислот, які можна засвоєно тільки з цієї бактерією.

Поруч із Ti-плазмида є природний генний вектор для перенесення чужорідної ДНК в рослини. Гени, що визначають пухлинний зростання, можна з плазміди і замінити іншими генами. З тканин, які з клітин, трансформованих видозміненій плазмидой, вдавалося регенерувати цілі рослини тютюну, які росли цілком нормально та ще й до всього синтезували опины. Отже, гени чужорідної ДНК передавалися як домінантні чинники відповідно до звичайними законами спадковості.

Пошуки шляхів запровадження чужорідних генів у клітини вищих рослин інтенсивно проходять у весь світ початку 1970-х років. Однією з імпульсів до розвитку методів перенесення чужорідних генів у рослини стали результати докладного вивчення молекулярно-генетичних основ пухлинного зростання рослин з участю бактерій роду Agrobacterium. У цих досліджень виявилося, що пухлинотворні плазмідами агробактерій, які становлять мини-кольцевые ДНК, є природної векторної системою, яку нині використовують із перенесення генів у рослини. Плазмида агробактерї переносить частину свого ДНК в ДНК рослинної клітини, в ДНК вбудовується "потрібний" ген. З допомогою цього унікального вектора отримано велика кількість трансгенних рослин. Важливо і те, що методи генної інженерії зараз використовують у практиці, це найважливіша методологія для пізнання фундаментальних основ організації та функціонування рослинного геному.

2.1. ЩО ТАКЕ ГЕНЕТИЧНА ІНЖЕНЕРІЯ РОСЛИН

Генетична інженерія - це система експериментальних прийомів, дозволяють конструювати штучні генетичні структури як про рекомбінантних (гібридних) молекул ДНК. Суть генетичної інженерії зводиться до переносу в рослини чужорідних генів, що потенційно можуть повідомляти рослинам корисні властивості. Такі маніпуляції здійснюються з допомогою відповідних ферментів - рестрикционных эндонуклеаз, расщепляющих молекули ДНК у суворо певних ділянках, і лигаз, сшивающих фрагменти на єдину рекомбинантную молекулу ДНК.

Отже, процедури генетичної інженерії зводяться до того що, що з набору фрагментів ДНК, містять потрібний ген, збирають гибридную структуру, що потім вводять у клітину. Запроваджена генетична інформація экспрессируется, що зумовлює синтезу нового продукту. Отже, вводячи у клітину нову генетичну інформацію як гібридних молекул ДНК, можна було одержати змінений організм.

Рослини мають дуже важливе перевагу над тваринами, саме можлива їх регенерація in vitro з недиференційованих соматичних тканин із отриманням нормальних, фертильных (здатних зав'язувати насіння) рослин. Це властивість (тотипотентність) відкриває для молекулярних біологів великі можливості у вивченні функціонування генів, введених у рослини, і навіть використовують у селекції рослин. Для конструювання рослин вирішити такі: виділити конкретний ген, розробити методи, щоб забезпечити включення їх у спадковий апарат рослинної клітини, регенерувати з одиничних клітин нормальне рослина зі зміненою генотипом. Отже, методологія генетичної інженерії щодо рослин спрямовано корінну зміну методів традиційної селекції, аби бажані ознаки рослин можна було отримувати шляхом прямого запровадження них відповідних генів замість тривалої роботи з скрещиваниям.

Формальною датою народження генетичної інженерії рослин є отримане з допомогою Ti-плазмидного вектора перше химерное рослина санбин (sunbeen) як наслідок перенесення гена запасного білка бобових (фазеолина) в геном соняшнику (sunflower + been). Це було першим відчутним, хоча, можливо, і недосконалим свідченням те, що щодо рослин генетична інженерія зможе виправдати надії спеціалістів у галузі молекулярної генетики, біології і селекції.

2.2. КОРОНЧАТЫЕ ГАЛЛЫ РОСЛИН

Серед опитаної ґрунтових бактерій, відомих під загальним назвою Agrobacteria, кілька видів, які можуть опинитися заражати рослин та викликати утворення пухлин, званих корончатыми галлами, які з недиференційованої пухлинної тканини, зростанням різниці у місці зараження. Клітини корончастих галлів у багатьох відносинах нагадують ракових клітин тварин. Вони набувають спроможність до необмеженому, нерегулируемому зростанню. Коли клітини корончастих галлів культивують in vitro, вони живуть за відсутності спеціальних гормонів, необхідних при культивуванні нормальних рослинних клітин. Понад те, клітини корончастих галлів продовжують зберігати ці якості (трансформований фенотип), навіть якщо вбити бактерії антибіотиками. Вивчення індуктора пухлин Agrobacterium tumefaciens показало, власне опухолеродным агентом в цій бактерії є Ti-плазмида, яка частково інтегрується в хромосоми рослин.

2.3. АГРОБАКТЕРИАЛЬНАЯ ТРАНСФОРМАЦІЯ РОСЛИН: Ti-ПЛАЗМИДЫ

У A. tumefaciens крім хромосоми міститься Ti-плазмида. Плазмида містить Т-ДНК (transferred DNA), що становить 12-22 тис. пар підстав і вбудовується в ДНК рослинної хромосоми. Вона кодує ферменти синтезу фитогормонов і опинов - похідних амінокислот, що використовуються бактерією як джерело вуглецю, азоту NO та енергії.

Крім Т-ДНК в Ti-плазмиде містяться vir-область, відповідальна за перенесення Т-ДНК на рослину, гени утилізації опинов, і навіть локусы, контролюючі розмноження плазміди в бактеріальної клітині і його перенесення при бактеріальної кон'югації. Докази те, що саме Ti-плазмиды, а чи не хромосомні гени бактерій відповідальні у підтриманні трансформованого стану клітин корончастих галлів, отримано щодо штамів Agrobacterium, містять мутантні Ti-плазмиды. Агробактерии, позбавлені Ti-плазмид, не індукують в зараженому рослині ані освіти корончастих галлів, ні синтезу опинов. Усі отримані мутації Ti-плазмид поділяють втричі основних класу. Мутанти першого класу не індукують синтез опинов, але викликають освіту корончастих галлів. Мутанти другого класу втрачають здатність індукувати розвиток пухлин. Мутанти третього класу лише стимулюють аномальную диференціювання нормальних клітин, наприклад надлишкове зростання коренів чи втеч. Ці генетичні засвідчили, що ДНК Ti-плазмид містить гени, які контролюють розвиток пухлин, синтез опинов. Оскільки в рослин з мутантними Ti-плазмидами другого і третього класів з допомогою фитогормонов можна стимулювати опухолеобразование, було припущено, що отримане мутації зачіпають гормональний метаболізм.


Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3 4 5 6 7 8 9