Тема №25: основы генной инженерии. Первичная структура гена. Методы генной инженерии. Получение и свойства поликлональных и моноклональных антител.

Цель: В промышленном биотехнологическом производстве ветеринарных, медицинских и пищевых продуктов обычно используют изолированные от других видов микроорганизмов чистые культуры. Знать технику выделения чистых культур, динамику и кинетику роста биообъектов, а также проводить их микроскопическое исследование является актуальным для применения приобретенных практических навыков в биотехнологическом производстве.

Задачи обучения:

- общие понятия молекулярной генетики: первичная структура гена, регуляторные и структурные части генов, «молчащие гены»;

- перенос генетической информации, его механизм;

- методы генной инженерии: понятие о мутагенезе, виды мутагенов и механизм их действии, основные типы мутаций, преимущества и недостатки метода мутагенеза;

- метод отбора – скрининг мутантов, проблемы сохранения генетической стабильности ценных мутантов;

- сущность метода «клеточной» инженерии – гибридизации в селекции микроорганизмов;

- генетическую перестройку в опытах «in vivo»: методику проведения, преимущества и недостатки;

- общую характеристику плазмид, общее понятие о транспозонах;

- понятие о генной экспрессии;

- генетическую перестройку в опытах «in vitrо», возможности регуляции генной экспрессии;

- ферменты, применяемые в генной инженерии;

- достижения генной инженерии и молекулярной биологии в области медицины, фармации и ветеринарии для лечения и профилактики болезней человека и животных.

- состояние работ в области генной инженерии;

Основные вопросы темы:

1. Объекты биотехнологии, их особенности.

2. Основы генной инженерии: общие понятия молекулярной генетики. Первичная структура гена. Регуляторные и структурные части генов. «Молчащие» гены. Перенос генетической информации (трансформация, трансфекция, конъюгация, трансдукция).

3. Методы генной инженерии: мутагенез, метод отбора (скрининг мутантов). Виды мутагенов, механизм их действия. Основные типы мутаций. Проблемы сохранения генетической стабильности ценных мутантов.

4. Методы генетической перестройки в опытах и «in vivo»: метод слияния (гибридизация), его преимущества и недостатки. Общая характеристика плазмид. Общее понятие о транспозонах.

5. Понятие о генной экспрессии. Генетическая перестройка в опытах «in vitrо». Регуляция генной экспрессии.

6. Генетическая инженерия применительно к продуцентам лекарственных веществ. Ферменты, применяемые в генной инженерии.

7. Достижения генной инженерии и молекулярной биологии в области медицины, фармации и ветеринарии для лечения и профилактики болезней человека и животных.

8. Состояние работ в области генной инженерии.

Методы обучения и преподавания: малые группы, дискуссия, презентации

Литература:

Основная

1.Технология лекарственных форм.- (Под ред. Л.А.Ивановой) – Том 2. – 1991.

2.Лекционный материал.

3.Промышленная технология лекарств. – Учебник в 2-х томах - /Под ред. проф. В.И. Чуешова. – Харьков. – 2002.

дополнительная литература

4.Елинов Н.П. Химическая микробиология. – Учебник.- М.: Высшая школа. – 1989, 448 с.

5.Биотехнология: Принципы и применение. – Перевод с англ. - /Под ред. И. Хиггинса, Д. Беста и Дж.Джонса. – М.: Мир. – 1988, 480 с.

6.Биотехнология. /Под ред. академика А.А. Баева. – М.: Наука. – 1984, 310 с.

7.Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. – Учебник, 2-е изд., исправл. – С-П.: СпецЛит. – 2000, 591 с.

8.Воробьева Л.И. Промышленная биотехнология. Учебное пособие. – М.: Изд-во МГУ. -1989, 294 с.

9.Биотехнология микробного синтеза (Под ред. Бекера М.Е.) – Рига – 1980 г.

10.Елинов Н.П., Заикина Н.А., Соколова И.П. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии. – М.: Медицина. – 1988. – 208 с.

11.Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии. /Под ред. Борисова Л.Б. – М.: Медицина. – 1984. – 256 с.

12.Никитин Г.А. – Биохимические основы микробиологических производств – Киев – 1981 г.

13.Перт С. Дж. Основы культивирования микроорганизмов. М., - 1979 г.

14.Попова Т.В. – Развитие биотехнологии в СССР – М., Наука - 1988 г.

15.Промышленная микробиология (Под ред. Егорова Н.С.) – М., 1989 г.

16.Березнеговская Л.Н., Гусев И.Ф., Дмитрук С.Е. и др. Культура тканей и клеток алкалоидных растений. – Томск: Изд-во Томского университета. – 1975, 196 с.

17.Популяционные аспекты биотехнологии – Печуркин Н. С.- 1982.

18.Журналы «Биотехнология», «Фармацевтический бюллетень», «Фармация Казахстана», РЖХ и др.

Контроль (вопросы)

1. Что такое генная инженерия? Каковы ее основные цели и задачи?

2. Какие достижения генной инженерии и молекулярной биологии в области медицины, фармации и ветеринарии вы знаете,

3. В чем заключаются методы генной инженерии: мутанегез, метод отбора? Как они осуществляются?

4. Как и с какой целью осуществляется генетическая перестройка в опытах «in vitro» с помощью метода слияния и метода гибридизации?

5. Как и с какой целью осуществляется генетическая перестройка в опытах «in vivo»?

6. Каково состояние работ и перспективы их развития в области генной инженерии?