Презентация успехи и достижения генной инженерии. Генная инженерия - презентация. Чья продукция содержит трансгенные компоненты

Слайдов: 19 Слов: 971 Звуков: 0 Эффектов: 0

История генной инженерии. Использованием мутаций, т.е. селекцией, люди начали заниматься задолго до Дарвина и Менделя. Флуоресцентный кролик, выведенный методом генной инженерии. Возможности генной инженерии. Чем же отличается генная инженерия растений (ГИР) от обычной селекции? Отношение к ГМО в мире. Томатное пюре – первый ГМ-продукт, появившийся в Европе в 1996 году. Демонстрация противников ГМ-продуктов в Лондоне. Маркировки, обозначающие отсутствие ГМ компонентов в продукте. Новые ГМ-сорта. Сегодня мало открытой информации о ГМ-продуктах в России. Учёные гарантируют безвредность. - Генная инженерия.ppt

Генетическая инженерия

Генная инженерия. Генной инженерия. Хромосомный материал состоит из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). История развития и достигнутый уровень технологии. Но такие изменения нельзя контролировать или направлять. Синтезированная таким способом ДНК называется комплементарной (РНК) или кДНК. С помощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных генов в бактериальные клетки. Такой процесс получил название трансфекция. Полезное влияние генной инженерии. Практическое применение. В сельском хозяйстве удалось генетически изменить десятки продовольственных и кормовых культур. - Генетическая инженерия.ppt

Генно-инженерные технологии

Этические проблемы генно-инженерных технологий. Поддержание биологического разнообразия. Генная инженерия. Последние годы XX века. Использование новых биотехнологий. Большое внимание. Область человеческих знаний. Эффективная система оценки безопасности ГИО. Вопросы биобезопасности. Глобальный проект. Суть новой технологии. Живой организм. Перенос трансгенов в отдельные живые клетки. Процесс генетической модификации. Технология. Цифра. Треонин. Разработка технологии производства искусственного инсулина. Болезнь. Настоящее время. Промышленное производство антибиотиков. - Генно-инженерные технологии.ppt

Развитие генной инженерии

Биотехнологии Генная инженерия. Одним из видов биотехнологий является генная инженерия. Генная инженерия начала развиваться с 1973 года, когда американские исследователи Стэнли Коэн и Энли Чанг встроили бартериальную плазмиду в ДНК лягушки. Таким образом был найден метод, позволяющий встраивать чужеродные гены в геном определенного организма. Одним из наиболее значимых отраслей в генной инженерии является производство лекарственных препаратов. В основе генной инженерии лежит технология получения рекомбинантной молекулы ДНК. Основной единицей наследовательности любого организма является ген. - Развитие генной инженерии.pptx

Методы генной инженерии

Генная инженерия. Направления генной инженерии. История развития. Раздел молекулярной генетики. Процесс клонирования. Процесс клонирования. Продукты питания. Модифицированные культуры. Продукты питания, полученные на основе генетически модифицированных источников. Возможности генной инженерии. Генетическая инженерия. - Методы генной инженерии.pptx

Продукты генной инженерии

Генная инженерия. В сельском хозяйстве удалось генетически изменить десятки продовольственных и кормовых культур. Генная инженерия человека. В настоящее время эффективные методы изменения генома человека находятся на стадии разработки. Ребёнок в результате наследует генотип от одного отца и двух матерей. С помощью генотерапии в будущем возможно улучшение генома и нынеживущих людей. Научные факторы опасности генной инженерии. 1. Генная инженерия в корне отличается от выведения новых сортов и пород. Поэтому невозможно предвидеть место встраивания и эффекты добавленного гена. - Продукты генной инженерии.ppt

Сравнительная геномика

Системная биология - модели. Потоковые линейное программирование. Потоковые модели – стационарное состояние. Уравнения баланса. Пространство решений. Что получается (кишечная палочка). Мутанты. Кинетические модели. Пример (абстрактный). Система уравнений. Разные виды кинетических уравнений. Пример (реальный) – синтез лизина в corynebacterium glutamicum. Кинетические уравнения. Проблемы. Результаты. Кинетический анализ регуляции. - Сравнительная геномика.ppt

Биотехнология

Открытия в области биологии в эпоху нтр. Содержание. Введение. Отдельные биотехнологические процессы (хлебопечение, виноделие) известны с древних времен. Современное состояние биотехнологии. Биотехнология в растениеводстве. Так, азотобактерин обогащает почву не только азотом, но и витаминами, фитогормонами и биорегуляторами. Промышленное получение биогумуса освоено во многих странах. Метод культура тканей. Биотехнологии в животноводстве. Для повышения продуктивности животных нужен полноценный корм. Так, 1 т кормовых дрожжей позволяет сэкономить 5-7 т зерна. Клонирование. Успех Вильмута стал международной сенсацией. - Биотехнология.ppt

Клеточная биотехнология

Современные достижения клеточной биотехнологии. Получение и применение культур. Культуры клеток животного. Факторы. Преимущества иммобилизированных клеток. Методы иммобилизации клеток. Иммобилизованные клетки в биотехнологии. Культуры клеток. Клеточная биотехнология. Классификация СК. Клеточная биотехнология. Функциональные характеристики СК. Пластичность. Механизмы дифференцировки. Линии мышиной и человеческой тератокарцином. Недостатки линий ЭСК тератокарцином. Перспективы ЭСК в медицине. Эмбрион человека. Гибридомы-продуценты моноклональных антител. Схема получения гибридом. - Клеточная биотехнология.ppt

Перспективы биотехнологии

Государственная программа развития биотехнологии. Биотехнология в мире и России. Крупнейшие секторы мировой экономики. Системообразующая роль биотехнологии. Глобальные проблемы современности. Мировой рынок биотехнологий. Тренды развития биотехнологии в мире. Возрастание роли и значения биотехнологии. Доля России в мировой биотехнологии. Биоиндустрия в СССР. Биотехнологические производства в РФ. Биотехнология в России. Программа развития биотехнологии. Направления программы. Структура бюджета. Механизмы реализации программы. Государственные целевые программы. Технологические платформы. - Перспективы биотехнологии.ppt

Генная инженерия и биотехнология

Биотехнология и генетическая инженерия. Биотехнология. Приемы экспериментального вмешательства. Разделы биотехнологии. Операции. Генная инженерия и биотехнология. Ферменты. Расщепление фрагмента ДНК. Схема действия рестриктазы. Расщепление фрагмента ДНК рестриктазой. Нуклеотидные последовательности. Отжиг комплементарных липких концов. Выделение фрагментов ДНК. Схема ферментативного синтеза гена. Нумерация нуклеотидов. Фермент. Синтез кДНК. Выделение фрагментов ДНК, содержащих нужный ген. Векторы в генной инженерии. Генетическая карта. Генетическая карта плазмидного вектора. - Генная инженерия и биотехнология.ppt

Сельскохозяйственная биотехнология

Сельскохозяйственная биотехнология как основа повышения урожайности. Литература. Сельскохозяйственная биотехнология. Фитобиотехнология. Этапы развития фитобиотехнологии. Способность к неограниченному росту. Значение микро-и макроэлементов. Метод получения изолированных протопластов. Метод электрослияния изолированных протопластов. Направления генетической модификации растений. Трансгенные растения. Этапы получения трансгенных растений. Введение гена и его экспрессия. Трансформация растений. Структура Ti-плазмиды. Vir-область. Векторная система. Промотор. Гены-маркеры. - Сельскохозяйственная биотехнология.ppt

Биообъекты

Методы совершенствования биообъектов. Классификация продуктов биотехнологических производств. Сверхсинтез. Механизмы координации химических превращений. Низкомолекулярные метаболиты. Продуценты. Метаболит-индуктор. Репрессия. Катаболитная репрессия. Методология селекции мутантов. Выключение механизма ретроингибирования. Высокопродуктивные организмы. - Биообъекты.ppsx

Множественные выравнивания

Множественные выравнивания. Можно ли редактировать множественное выравнивание? Локальные множественные выравнивания. Что такое множественное выравнивание? Какое выравнивание интереснее? Какие бывают выравнивания? Выравнивания. Зачем нужно множественное выравнивание? Как выбрать последовательности для множественного выравнивания? Подготовка выборки. Как можно строить глобальное множественное выравнивание? Алгоритм ClustalW – пример эвристического прогрессивного алгоритма. Руководящее дерево. Современные методы построения множественного выравнивания (MSA, multiple sequence alignment). -

Генная Инженерия
Работу выполнил ученик 10 класса – Кириллов Роман.

Генетическая инженерия
Генетическая инжене́рия (генная инженерия) - совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.

Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.
Жители Кении проверяют, как растет новый трансгенный сорт зерновых, устойчивых к насекомым-вредителям

История развития и достигнутый уровень технологии
Во второй половине XX века было сделано несколько важных открытий и изобретений, лежащих в основе генной инженерии. Успешно завершились многолетние попытки «прочитать» ту биологическую информацию, которая «записана» в генах. Эта работа была начата английским учёным Ф. Сенгером и американским учёным У. Гилбертом (Нобелевская премия по химии 1980 г.). Как известно, в генах содержится информация-инструкция для синтеза в организме молекул РНК и белков, в том числе ферментов. Чтобы заставить клетку синтезировать новые, необычные для неё вещества, надо чтобы в ней синтезировались соответствующие наборы ферментов. А для этого необходимо или целенаправленно изменить находящиеся в ней гены, или ввести в неё новые, ранее отсутствовавшие гены. Изменения генов в живых клетках - это мутации. Они происходят под действием, например, мутагенов - химических ядов или излучений.
Фредерик Сенгер
Уолтер Гилберт

Генная инженерия человека
В применении к человеку генная инженерия могла бы применяться для лечения наследственных болезней. Однако, технически, есть существенная разница между лечением самого пациента и изменением генома* его потомков.
*Гено́м - совокупность всех генов организма; его полный хромосомный набор.
Нокаутные мыши

Нокаут гена. Для изучения функции того или иного гена может быть применен нокаут гена (gene knockout). Так называется техника удаления одного или большего количества генов, что позволяет исследовать последствия подобной мутации. Для нокаута синтезируют такой же ген или его фрагмент, изменённый так, чтобы продукт гена потерял свою функцию.

Применение в научных исследованиях
Искусственная экспрессия. Логичным дополнением нокаута является искусственная экспрессия, то есть добавление в организм гена, которого у него ранее не было. Этот способ генной инженерии также можно использовать для исследования функции генов. В сущности процесс введения дополнительных генов таков же, как и при нокауте, но существующие гены не замещаются и не повреждаются.

Применение в научных исследованиях
Визуализация продуктов генов. Используется, когда задачей является изучение локализации продукта гена. Одним из способов мечения является замещение нормального гена на слитый с репортёрным элементом, например, с геном зелёного флуоресцентного белка
Схема строения зелёного флуоресцентного белка.

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Слайд 15

Описание слайда:

Слайд 16

Описание слайда:

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

Слайд 20

Описание слайда: Описание слайда:

Клонирование животных Овечка Долли, клонированная из клеток вымени другой, мертвой особи, заполонила газеты в 1997 г. Исследователи Университета Рослин (США) раззвонили об успехах, не акцентируя внимание публики на сотнях неудач, которые были до этого. Долли не была первым клоном животного, но была самой знаменитой. В действительности, в мире клонированием животных занимаются уже все последнее десятилетие. В Рослине держали успех в секрете, пока им не удалось запатентовать не только Долли, но и весь процесс ее создания. ВИПО (Всемирная организация по охране интеллектуальной собственности) выдала Университету Рослин эксклюзивные патентные права на клонирование всех животных, не исключая людей, до 2017 года. Успех Долли вдохновил ученых по всему земному шару барахтаться в создательстве и играть в господа Бога, несмотря на негативные последствия для животных и окружающей среды. В Таиланде ученые пытаются клонировать знаменитого белого слона короля Рамы -III, умершего 100 лет назад. Из 50 тыс. диких слонов, живших в 60-х, в Таиланде осталось только 2000. Тайцы хотят возродить стадо. Но вместе с тем не понимают, что если современные антропогенные нарушения и уничтожение местообитаний не прекратится, та же судьба ожидает клоны. Клонирование, как и вся генная инженерия в целом - это жалкая попытка решить проблемы, игнорируя их коренные причины.

Слайд 22

Описание слайда:

Слайд 23

Описание слайда:

История развития Во второй половине XX века было сделано несколько важных открытий и изобретений, лежащих в основе генной инженерии. Успешно завершились многолетние попытки «прочитать» ту биологическую информацию, которая «записана» в генах. Эта работа была начата английским учёным Ф. Сенгером и американским учёным У. Гилбертом (Нобелевская премия по химии 1980 г.). Уолтер ГилбертФредерик Сенгер

Основные этапы решения генноинженерной задачи: 1. Получение изолированного гена. 1. Получение изолированного гена. 2. Введение гена в вектор для переноса в организм. 2. Введение гена в вектор для переноса в организм. 3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм. 3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм. 4. Преобразование клеток организма. 4. Преобразование клеток организма. 5. Отбор генетически модифицированных организмов (ГМО) и устранение тех, которые не были успешно модифицированы. 5. Отбор генетически модифицированных организмов (ГМО) и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

С помощью генотерапии в будущем возможно изменение генома человека. В настоящее время эффективные методы изменения генома человека находятся на стадии разработки и испытаний на приматах. С помощью генотерапии в будущем возможно изменение генома человека. В настоящее время эффективные методы изменения генома человека находятся на стадии разработки и испытаний на приматах. Хотя и в небольшом масштабе, генная инженерия уже используется для того, чтобы дать шанс забеременеть женщинам с некоторыми разновидностями бесплодия. Для этого используют яйцеклетки здоровой женщины.

Проект «Геном человека» В 1990 году в США был начат проект "Геном человека", целью которого было определить весь генетический год человека. Проект, в котором важную роль сыграли и российские генетики, был завершён в 2003 году. В результате проекта 99% генома было определено с точностью 99,99%.

Невероятные примеры генной инженерии В 2007 году южнокорейский ученый изменил ДНК кота, чтобы заставить его светиться в темноте, а затем взял эту ДНК и клонировал из нее других котов, создав целую группу пушистых флуоресцирующих кошачьих Эко-свинья, или как критики ее еще называют Франкенсвин - это свинья, которая была генетически изменена для лучшего переваривания и переработки фосфора.

Ученые Вашингтонского университета работают над созданием тополей, которые могут очищать загрязненные места при помощи впитывания через корневую систему загрязняющих веществ, содержащихся в подземных водах. Ученые недавно выделили ген, отвечающий за яд в хвосте скорпиона, и начали искать способы введения его в капусту. Ученые недавно выделили ген, отвечающий за яд в хвосте скорпиона, и начали искать способы введения его в капусту.

Плетущие паутину козы Исследователи вложили ген каркасной нити паутины в ДНК козы таким образом, чтобы животное стало производить паутинный белок только в своем молоке. Генетически модифицированный лосось компании «AquaBounty» растет в два раза быстрее, чем обычная рыба этого вида. Генетически модифицированный лосось компании «AquaBounty» растет в два раза быстрее, чем обычная рыба этого вида.

Помидор Flavr Savr был первым коммерчески выращиваемым и генетически созданным продуктом питания, которому предоставили лицензию для потребления человеком. Помидор Flavr Savr был первым коммерчески выращиваемым и генетически созданным продуктом питания, которому предоставили лицензию для потребления человеком. Банановые вакцины, Когда люди съедают кусок генетически созданного банана, заполненного вирусными белками, их иммунная система создает антитела для борьбы с болезнью; то же происходит и с обычной вакциной.

Деревья изменяются генетически для более быстрого роста, лучшей древесины и даже для обнаружения биологических атак. Коровы производят молока идентичное молоку, вырабатываемому кормящими женщинами. Коровы производят молока идентичное молоку, вырабатываемому кормящими женщинами.

Опасности генной инженерии: 1.В результате искусственного добавления чужеродного гена непредвиденно могут образоваться опасные вещества. 1.В результате искусственного добавления чужеродного гена непредвиденно могут образоваться опасные вещества. 2.Могут возникнуть новые и опасные вирусы. 3.Знания о действии на окружающую среду модифицированных с помощью генной инженерии организмов, привнесённых туда, совершенно недостаточны. 4.Не существует совершенно надёжных методов проверки на безвредность. 5.В настоящее время генная инженерия технически несовершенна, так как она не в состоянии управлять процессом встраивания нового гена, поэтому невозможно предсказать результаты.

1 слайд

2 слайд

Историческая справка В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик создали двуспиральную модель ДНК, на рубеже 50 – 60-х годов 20 века были выяснены свойства генетического кода. В 1970 году Г.Смитом был впервые выделен ряд ферментов – рестриктаз, пригодных для генно-инженерных целей. Комбинирование ДНК-рестриктаз (для разрезания молекул ДНК на определенные фрагменты) и выделенных еще в 1967 г. ферментов – ДНК-лигаз (для «сшивания» фрагментов в произвольной последовательности) по праву можно считать центральным звеном в технологии генной инженерии. В 1972 году П. Берг, С. Коэн, Х. Бойер создали первую рекомбинантную ДНК. С начала 1980-х гг. достижения генной инженерии начинают использоваться на практике. С 1996 г. генетически модифицированные начинают использоваться в сельском хозяйстве. Уотсон и Крик

3 слайд

Задачи генной инженерии Придание устойчивости к ядохимикатам Придание устойчивости к вредителям и болезням Повышение продуктивности Придание особых качеств

4 слайд

Технология 1. Получение изолированного гена. 2. Введение гена в вектор для встраивания в организм. 3. Перенос вектора с конструкцией в модифицируемый организм-рецепиент. 4. Молекулярное клонирование. 5. Отбор ГМО

5 слайд

Суть технологии заключается в направленном, по заданной программе конструировании молекулярных генетических систем вне организма с последующим внедрением созданных конструкций в живой организм. В результате достигается их включение и активность в данном организме и у его потомства. Возможности генной инженерии – генетическая трансформация, перенос чужеродных генов и других материальных носителей наследственности в клетки растений, животных и микроорганизмов, получение генно-инженерно-модифицированных организмов с новыми уникальными генетическими, биохимическими и физиологическими свойствами и признаками, делают это направление стратегическим. Трансгенная мышь

6 слайд

Практические достижения современной генной инженерии Созданы клонотеки, представляющие собой коллекции клонов бактерий. Каждый из этих клонов содержит фрагменты ДНК определенного организма (дрозофилы, человека и других). На основе трансформированных штаммов вирусов, бактерий и дрожжей осуществляется промышленное производство инсулина, интерферона, гормональных препаратов. На стадии испытаний находится производство белков, позволяющих сохранить свертываемость крови при гемофилии, и других лекарственных препаратов. Созданы трансгенные высшие организмы, в клетках которых успешно функционируют гены совершенно других организмов. Широко известны генетически защищенные генно-модифицированные растения, устойчивые к высоким дозам определенных гербицидов, к вредителям. Среди трансгенных растений лидирующие позиции занимают: соя, кукуруза, хлопок, рапс. Овечка Долли

7 слайд

Эколого-генетические риски ГМ-технологий Генная инженерия относится к технологиям высокого уровня. Высокие биотехнологии характеризуются высокой наукоемкостью. ГМ-технологии используются как в рамках обычного сельскохозяйственного производства, так и в других областях человеческой деятельности: в здравоохранении, в промышленности, в различных областях науки, при планировании и проведении природоохранных мероприятий. Любые технологии высокого уровня могут быть опасными для человека и окружающей его среды, поскольку последствия их применения непредсказуемы. Для снижения вероятности неблагоприятных эколого-генетических последствий применения генно-инженерных технологий постоянно разрабатываются новые подходы. Например, трансгенез (внедрение в геном генетически модифицируемого организма чужеродных генов) в ближайшем будущем может быть вытеснен цисгенезом (внедрение в геном генетически модифицируемого организма генов этого же или близкородственного вида).