MAS-селекция (marker assistant selection, селекция с помощью маркеров).

Эти исследования способствуют развитию новых подходов в сельском хозяйстве – к диагностике болезней, идентификации генетических признаков пород и сортов для селекции животных и растений с новыми улучшенными свойствами на основе направленного изменения геномов. В современных ДНК технологиях у животных и растений можно выделить три основных направления:

1) ДНК – технологии для управления потоком генетического материала (селекция с помощью молекулярно- генетических маркеров-MAS, в этих целях – картирование, маркирование главных генов количественных признаков- QTL); сохранение биоразнообразия с использованием молекулярно- генетических маркеров; разработка генетически обоснованных программ разведения и подбора родительских форм организмов с учетом данных экологической генетики.

2)ДНК технологии для создания новых форм организмов в целях получения «биореакторов» (продуцентов терапевтически важных для человека белков), изучения генетических механизмов развития и предупреждения различных заболеваний, а также для фундаментальных исследований структурно- функциональной организации генетического материала, межгенных взаимодействий.

3) Днк технологии для направленного получения и размножения желательных генотипов – использование стволовых эмбриональных клеточных линий, направленная модификация определенных генов, получение однояйцевых близнецов и др.

ДНК экология. Ряд экологических и агроэкологических проблем в решении которых большие надежды возлагаются на ДНК технологии, носит комплексный характер. К ним относится проблема повышения плодородия почв. Использование для этих целей удобрений, главным образом, азотистых, не дает желаемого эффекта по двум причинам. Во-первых, химический синтез азотистых удобрений идет с помощью энергоёмкого и дорогостоящего процесса. Во-вторых, для создания в почве нужной концентрации удобрений их вносят в избытке и они в значительном количестве вымываются, что приводит к загрязнению водоёмов и к нежелательным экологическим сдвигам в окружающей среде. В связи с этим ДНК технологиям предстоит разработать способы использования биологической системы фиксации азота для обеспечения солями аммония сельскохозяйственных культур. Возможны несколько вариантов решения этой задачи: применение свободно живущих бактерий, фиксирующих азот, или изолированной модифицированной нитрогеназы (фермент, ведущий биологическую азотфиксацию) в промышленном производстве аммиака; повышение эффективности природных азотфиксирующих бактерий- симбионтов и разработка новых симбиотических ассоциаций; введение генов азотфиксации (nif-генов) в культурные растения.. и др.

Контрольные вопросы к главе 3

1. Перспекивые развития генной инженерии.

2. Что такое рекомбинантные молекулы ДНК?

3. Что такое генетическая трансформация растении?

4. Перечислите основные методы генетической инженерии растений.

5. Охарактеризуйте пути повышения биологической фиксации атмосферного азота.

Литература:

1. Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж. и др. Молекулярная биология клетки. Т. 1 - 3. М.: Мир, 1994.

2. Анализ генома. Методы / Под ред. К. Дейвиса. М.: Мир, 1990. 246 с.

3. Атанасов А. Биотехнология в растениеводстве. Новосибирск: ИЦиГСО РАН, 1993. – 241 с.

4. Барановов В. С. Генная терапия – медицина XXI века // Соросовский образовательный журнал. № 3. 1999. С. 3 – 68.

5. Бекер М. Е., Лиепиньш Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. М.: Агропромиздат, 1990. 334 с.

6. Борисюк Н.В. Молекулярно - генетическая конституция соматических гибридов // Биотехнология. Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР. М., 1988. Т. 9. С. 73 -113.

7. Валиханова Г. Ж. Биотехнология растений. Алматы: Конжык, 1996. 272 с.

8. Глеба Ю. Ю. Биотехнология растений // Соросовский образовательный журнал. № 6. 1998. С. 3 – 8.

9. Глебов О. К. Генетическая трансформация соматических клеток // Методы культивирования клеток. Л.: Наука, 1988.

10. Гольдман И. Л., Разин С. В., Эрнст Л. К., Кадулин С. Г., Гращук М. А. Молекулярно-биологические аспекты проблемы позиционно-независимой экспрессии чужеродных генов в клетках трансгенных животных // Биотехнология. 1994. № 2.

11. Дыбан А. П., Городецкий С. И. Интродукция в геном млекопитающих чужеродных генов: пути и перспективы // Молекулярные и клеточные аспекты биотехнологии. Л.: Наука, 1986. С. 82 - 97.

12. Егоров Н. С., Самуилов В. Д. Современные методы создания промышленных штаммов микроорганизмов // Биотехнология. Кн. 2. М.: Высшая школа, 1988. 208 с.

13. Зверева С. Д., Романов Г. А. Репортерные гены для генетической инженерии растений: характеристика и методы тестирования // Физиология растений. 2000. Т. 47, № 3. С. 479-488.

14. Лещинская И. Б. Генетическая инженерия // Соросовский образовательный журнал. 1996. №1. С. 33 - 39.

15. Ли А., Тинланд Б. Интеграция т-ДНК в геном растений: прототип и реальность // Физиология растений. 2000, том 47, № 3. С. 354-359

16. Лутова Л. А., Проворов Н. А., Тиходеев О. Н. и др. Генетика развития растений. СПб.: Наука, 200. 539 с.

17. Льюин Б. Гены. М.: Мир, 1987. 544 с.

18. Пирузян Э. С., Андрианов В. М. Плазмиды агробактерий и генная инженерия растений.М.: Наука, 1985. 280 с.

19. Пирузян Э. С. Генетическая инженерия растений.М.: Знание, 1988. 64 с.

20. Пирузян Э. С. Основы генетической инженерии растений.М.: Наука, 1988. 304 с.

21. Пирузян Э. С. Проблемы экспрессии чужеродных генов в растениях // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Биотехнология. 1990. Т. 23. 176 с.

22. Попов Л. С., Языков А. А. Трансгенные животные как модели для изучения репродукции эмбрионального развития и заболеваний человека // Успехи современной биологии.1999. Т 119, № 1. С. 30-41.

23. Романов Г. А. Генетическая инженерия растении и пути решения проблемы биобезопасности // Физиология растений, 2000. Том 47, № 3. С. 343-353

24. Сельскохозяйственная биотехнология: Учеб. / В. С. Шевелуха, Е. А. Калашникова, С. В. Дегтярев и др.: Под ред. В. С. Шевелухи. М.: Высш. школа, 1998. 416 с.

25. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. Т. 1-2. М.: Мир, 1998.

26. Томилин Н. В., Глебов О. К. Генетическая трансформация клеток млекопитающих // Молекулярные и клеточные аспекты биотехнологии. Л.: Наука, 1986. С. 62 - 82.

27. Фаворова О. О. Лечение генами – фантастика или реальность? // Соросовский образовательный журнал. № 2. 1997. С. 21 – 27.

28. Щелкунов С. Н. Генетическая инженерия. Ч. 1. Новосибирск: Изд-во Новосибирского ун-та, 1994. 304 с.

29. Кузьмина Н. А. Основы биотехнологии. Электронный учебник. - http://www.biotechnolog.ru/map.htm

30. П.Н.Харченко, В.И.Глазко. ДНК-технологии в развитии агробиологии.- Москва: «Воскресенье», 2006, - 480 с.

31. В.И.Глазко,Т.Т.Глазко Введение в ДНК- технологии и биоинформатику. – Е.: Нора – принт,2001.-543 с.

32.Глазко В.И., Дунин И.М., Глазко Г.В., Калашникова Л.А., Введение в ДНК- технологии – М.: Росинформагротех, 2001. – 436 с.