Какие перспективы открывают методы генной инженерии в селекции микроорганизмов?

Для того чтобы обеспечить себя высококачественной едой и сырьем и при этом не привести планетку к экологической катастрофе, населению земли нужно выучиться отлично изменять потомственную природу живых организмов. Потому не нечаянно основной задачей селекционеров в наше время стало решение задачи творения новых форм растений, животных и микробов, превосходно адаптированных к индустриальным методам производства, стабильно переносящих неблагоприятные условия, отлично использующих солнечную энергию и, что особенно главно, дозволяющих получать на биологическом уровне чистую продукцию без лишнего загрязнения окружающей среды. Принципно новыми подходами к решению этой основательной препядствия является внедрение в селекции генной и клеточной инженерии. Генная (генетическая) инженерия. Это раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием новых молекул ДНК, способных плодиться в клетке-обладателе и исполнять контроль за синтезом конечных товаров метаболизма. Возникнув на стыке химии нуклеиновых кислот и генетики микроорганизмов, генная инженерия занимается расшифровкой структуры генов, их синтезом и клонированием, встраиванием выделенных из клеток живых организмов либо опять синтезированных генов в клеточки растений и животных с целью направленного конфигурации их наследственных параметров. Для воплощения переноса генов (либо трансгенеза) от 1-го вида организмов в другой, отдаленный по собственному происхождению, нужно выполнить несколько трудных операций:
выделение генов (отдельных фрагментов ДНК) из клеток бактерий, растений или животных. В отдельных случаях эту операцию сменяют искусственным синтезом подходящих генов;
соединение (сшивание) отдельных фрагментов ДНК хоть какого происхождения в единичную молекулу в составе плазмиды;
введение гибридной плазмидной ДНК, содержащей подходящий ген, в клеточки хозяина;
копирование (клонирование) этого гена в новеньком обладателе с обеспечением его работы.
Клонированные гены путем микроинъекции вводят в яйцеклетку млекопитающих либо протопласты растений (изолированные клеточки, лишенные ферментативной обработкой клеточной стены) и из них выращивают целых животных либо растения, в геном которых встроены клонированные гены. Растения и животные, геном которых изменен методом генноинженерных операций, получили название трансгенных растений либо трансгенных животных. Теснее получены трансгенные мыши, зайчики, свиньи, овцы, в геноме которых работают чужеродные гены разного происхождения, в том числе гены микробов, дрожжей, млекопитающих, человека; а также трансгенные растения с генами иных, неродственных видов. Трансгенные организмы свидетельствуют о больших способностях генной инженерии как прикладной ветки молекулярной генетики. Например, в последние годы получено новое поколение трансгенных растений, для которых характерны такие ценные признаки, как устойчивость к гербицидам, к атаке насекомых и др. Есть все основания полагать, что теснее в ближайшем будущем будет решена неувязка направленного изменения наследственности высших растений, что приведет к революции в сельском хозяйстве. В первую очередь речь пойдет о создании симбиоза меж злаками и азотфиксирующими клубеньковыми микробами, а это решит делему азотных удобрений. Разрабатывается метод переноса в определенные растения более действенных ферментативных систем метаболического пути фиксации атмосферного углерода (темновой фазы фотосинтеза, либо цикла Кальвина), что позволит повысить скорость фиксации СO2 и продуктивность фотосинтеза культурных растений. Главным шагом к победе не только над генетическими болезнями, но и над старостью будут получение векторов, неопасных для клетки, и конечная разгадка механизма активации, включения и выключения генов. Тогда у лекарей появится возможность сменять в организме старых людей поврежденные в результате мутаций гены на обычные. Хромосомная инженерия растений основывается на способности замены отдельных хромосом либо даже их фрагментов на сестринские от иного генотипа этого же либо другого вида. Подтверждено, что некоторые фрагменты хромосом донора могут при подходящих критериях встраиваться в хромосомы реципиента. Решение проблемы целенаправленного переноса участков хромосом может оказать революционное воздействие на процесс селекции по двум причинам:
для такого переноса можно использовать природные механизмы, сделанные природой;
получать куски хромосом значительно легче, чем выделять отдельные гены и пробовать встраивать их в геном реципиента.