В области микробиологии добиться снижения патогенности микроорганизмов или даже полностью освободить их от этих свойств.

С помощью этой технологии можно придать различным растениям и животным самые разные свойства.

Трансгенные растения могут давать значительно более высокий урожай, чем обычные. Следовательно, возникает реальная возможность решения проблемы голода на земле.

Ученые создали бактерии с ценными свойствами, позволяющими создавать различные белковые и гормональные лекарственные средства.

Генная терапия представляет собой одно из новейших направлений развития медицины. Метод основан на переносе генетического материала с помощью вирусных или фаговых векторов (переносчиков) в кровь или ткани пациента.

Существуют следующие обязательные условия для разрешения проводить испытания в области генной терапии:

1. необходимо доказать в экспериментах на животных, что нужный ген может быть перенесен в соответствующие клетки-мишени, где он будет функционировать достаточно долгое время;

2. нужна уверенность в том, что перенесенный ген сохранит свою эффективность;

3. нужна абсолютная гарантия того, что перенесенный ген не вызовет неблагоприятных последствий в организме.

 

Клони́рование (англ. cloning от др.-греч. Κλών - «веточка, побег, отпрыск») - в самом общем значении — точное воспроизведение какого-либо объекта. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клонами. Причём, как каждый по отдельности, так и весь ряд.

Клони́рование челове́ка - прогнозируемая методология, заключающаяся в создании эмбриона и последующем выращивании из эмбриона людей, имеющих генотип того или иного индивида, ныне существующего или ранее существовавшего.

 

Репродуктивное клонирование предполагает, что индивид получает имя, гражданские права, образование воспитание. Этот вид клонирования как раз и вызывает негативную моральную реакцию, потому как не имеет ответов на ряд принципиальных вопросов – можно ли говорить об автономии личности в отношении клона; учтены ли личные мотивы того человека, который является чьей-то копией; как скажется процедура его создания на его жизни и здоровье; кого считать родителями в данном случае; имеет такой человек такие жегражданские права, то и «оригинал

Терапевтическое клонирование предполагает, что развитие эмбриона останавливается в течении 14 дней, а сам эмбрион используется как продукт для создания стволовых клеток

Прогресс медицинской генетики поставил этические вопросы в связи с:

1) генной инженерией (генодиагностика и генотерапия);

2) разработкой методов ранней диагностики наследственных болезней;

3) новыми возможностями медико-генетического консультирования (оценка гетерозиготных состояний, оплодотворение in vitro и др.);

4) перинатальной и предымплантационной диагностикой наследственных болезней;

5) охраной наследственности человека от повреждающего действия новых факторов окружающей среды.

Наиболее распространенным методом генной инженерии является метод получения рекомбинантных, т.е. содержащих чужой ген, плазмид. Плазмиды представляют собой кольцевые двухцепочечные молекулы ДНК, состоящие из нескольких пар нуклеотидов. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, реплицирующимися (т.е. размножающимися) в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Хотя на долю плазмид приходится лишь небольшая часть клеточной ДНК, именно они несут такие жизненно важные для бактерии гены, как гены лекарственной устойчивости. Разные плазмиды содержат разные гены устойчивости к антибактериальным препаратам.

Большая часть таких препаратов – антибиотиков используется в качестве лекарств при лечении ряда заболеваний человека и домашних животных. Бактерия, имеющая разные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. При действии определенного антибиотика на бактериальные клетки плазмиды, придающие устойчивость к нему, быстро распространяются среди бактерий, сохраняя им жизнь. Простота устройства плазмид и легкость, с которой они проникают в бактерии, используются генными инженерами для введения в клетки бактерий генов высших организмов.

1. Рестрикция – разрезание ДНК человека рестриктазой на множество различных фрагментов, но с одинаковыми «липкими» концами. Такие же концы получают при разрезании плазмидной ДНК той же рестриктазой.

2. Лигитирование – включение фрагментов ДНК человека в плазмиды благодаря «сшиванию липких концов» ферментом лигазой.

3. Трансформация – введение рекомбинантных плазмид в бактериальные клетки, обработанные специальным образом – так, чтобы они на короткое время стали проницаемыми для макромолекул. Однако плазмиды проникают лишь в часть обработанных бактерий. Трансформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определенному антибиотику. Это позволяет их отделить от нетрансформированных бактерий, погибающих на среде, содержащей этот антибиотик. Для этого бактерии высеивают на питательную среду, предварительно разведя так, чтобы при рассеве клетки находились на значительном расстоянии друг от друга. Каждая из трансформированных бактерий размножается и образует колонию из многих тысяч потомков – клон.

4. Скрининг – отбор среди клонов тех бактерий, которые несут нужный ген человека. Для этого все бактериальные колонии накрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нем остается отпечаток колоний, так как часть клеток из каждого клона прилипает к фильтру. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид комплементарной части искомого гена. Он гибридизуется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые содержат нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую фотопленку и через несколько часов ее проявляют. Положение засвеченных участков на пленке позволяет найти среди множества клонов трансформированных бактерий те, которые имеют плазмиды с нужным геном.

Чтобы осуществить перенос генов, необходимо выполнить следующие операции:

·Выделение из клеток бактерий, животных или растений тех генов, которые намечены для переноса.

·Создание специальных генетических конструкций, в составе которых намеченные гены будут внедряться в геном другого вида.

·Внедрение генетических конструкций сначала в клетку, а затем в геном другого вида и выращивание измененных клеток в целые организмы.

Генная инженерия в медицине

Потребности здравоохранения, необходимость решения проблем старения населения формируют устойчивый спрос на генно-инженерные фармпрепараты и лечебно-косметические средства из растительного и животного сырья

Среди многих достижений генной инженерии, получивших применение в медицине, наиболее значительное – получение человеческого инсулина в промышленных масштабах.