clonarea celulara si transformarea genetica
Post on 21-Feb-2018
299 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
1/33
Clonarea
celulelor
Transformarea genetica
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
2/33
Ce este o clona?Un organism multicelular care posed exact aceleai gene cu organismul
din care a provenit (o copie identic cu un original care exist deja)
Ce este clonarea?In biologie: proces de producere a populaiilor formate din indivizi identici
genetici similara cu inmulirea asexuata a bacteriilor
In biotehnologie: procesul folosit pentru crearea de copii ale fragmentelor de!" (clonare moleculara)
acelulelor(clonare celulara) sau a organismelor#
In horticulturse refera la o generatie a unei plante de cultura$ obtinuta prininmultire vegetativ
Clonarea este un proces intalnit in natura?DA
%lonarea a fost folosita inca din antichitate la plantele care se pot inmulti
vegetativ si care in acest fel isi pastreaza intocmai caracteristicile genetice&
http://ro.wikipedia.org/wiki/Biologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/ADNhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Celul%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Celul%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Organismhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Horticultur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Horticultur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Organismhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Celul%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Celul%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/ADNhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Biologie -
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
3/33
*Partenogeneza: Form de dezvoltare a unui organism dintr-un ovul sau dintr-o oosfer nefecundate, prezent launele animale i planteinferioare
Clone naturale:' gemenii monozigoti: fertilizare a unui singur ovul de catre un singur
spermatozoid i mprirea n * a zigotului (oului fecundat)
Organisme vegetale: rezultate dinnmulire vegetativ:- plante cu flori+tuberculi# bulbi# tuberule# bulbile# stoloni# drajoni+ noi indivizi&
- fungi+fragmente de tal (scleroii de la Claviceps) + noi indivizi#
Organisme animale rezultate dinnmulire vegetativ:, fisiune+ noi indivizi (antozoare$ viermi lai$ viermi inelai), nmugurire+ noi indivizi (la spongieri'buretii de mare# celenterate'meduza), formarea de gemule+ noi indivizi (la spongieri)#
Organisme animale rezultate dinpartenogenez, viermi rotiferi, reptile, albine
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
4/33
Metode de obinere a clonelor artificiale
butireai marcotajul + plante# prelevarea deexplante + calusuri + organisme vegetale
(In vitro)# partenogeneza indus+ organisme animale (modificari aduse
ovulului)# separaia embrionului+ organisme animale gemene# tehnologia !" recombinant+ molecule clonate# clonarea din celul adult:
' tehnica transferului de nucleu (-riggs i .ing$ /01*)
' au efectuat primele grefe de nucleu$ din celule somatice debroasca$ in zigot enucleat$ obtinand produsi vii&
- Procedeu: se scoate materialul genetic dintr-un ovul
nefecundat si se inlocuieste cu nucleul provenit dintr-o celula adulta a animalului care va clonat
.
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
5/33
Separaia embrionului:prin care se obin gemeni monozigoi&
la taurine:
2&3& 4zil (/05*) de la 6taiuneade %ercetri 2ou7'en'2o6as (8rana) a colectatembrionidup 9' zilede la fecundare$ atunci c;nd sunt formai din 9
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
6/33
Exemplu: rocedeul de transfer nuclear Oaia Doll!: prima clonare reu it a unui mamifer
dintr'o celul somatic adult (iulie /009)' s'au transferat nuclee$ provenite din glanda mamara
a unei oi mature$ in ovulele unei oi din alta rasa
' din * de transferuri de nucleu s'au obinut numai*0 de embrioni$ dintre care a supravieuit unul
singur
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
7/33
' prin transfer de nucleu' /05/' =illadsen' cloneaz oareci$ din
celul embrionar#- 581 de replici identice ale unui
soarece.
- 1998- clonarea din celul adult aultimului eemplar dintr-o rasneozeelandez valoroas debovine
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
8/33
rocesul de clonare
!eoarece moleculele de !" au aceleai proprieti indiferent
dac provin de la plante$ animale$ fungi sau microorganisme ' fragmente din surse foarte variate pot fi unite pentru a
forma o molecul nou
"n #iologia molecular$% clonareareprezint$ introducereafragmentului de AD& dorit intr'un vector adecvat (ireplicarea moleculei de AD& recombinat )ntr'un organismgazd$ convenabil *de obicei E. coli+
Obiectivul:Obinerea fragmentului de AD& inserat )n cantit$i mari
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
9/33
ETAE,E C,O&-.""
Izolarea vectorului# 4binerea pasagerului# Integrarea pasagerului n vector i obinerea !"'
ului recombinant#
Introducerea !"'ului recombinant n celula gazd# 6elecia celulelor gazd ce poart pasagerul integrat
n vector# 6elecia celulelor gazd ce poart un anumit
pasager# %lonarea propriu zis a genei odat cu multiplicarea
celulelor gazd ce poart un anumit pasager sau agenei dorite
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
10/33
Izolarea vectorului ' caracteristici s fie capabili s se replice n celula gazd#
greutatea molecular s nu fie prea mare ' pentru a puteafi simplu de izolat$ manipulat i transferat n celula gazd s conin un mar>er selectabil pentru a putea diferenia
uor celulele ce conin vectorul de cele care nu l conin#(cel mai frecvent acest mar>er este reprezentat de rezistena laantibiotice codificat de gene aflate pe plasmid
' c;nd celulele bacteriene sunt etalate pe medii de cultur careconin antibiotice$ doar celulele ce conin plasmidul care codificrezistena vor supravieui$ realiz;ndu'se astfel o selecie)
Exemple: plasmidele$ fagul $ cosmidele$ fagul ?/@ ce aparine
vectorilor monocatenari$ vectorii A% (Yeast Artificial
Chromosome!
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
11/33
4binereapasagerului
3asagerul poate fi obinut pe mai multe ci: prin digestia !"'ului genomal de la donor cu enzime de
restricie# prin reverstranscrierea B"'ului mesager i obinerea
c!"'ului# prin amplificare 3%B sau prin sintez artificial&
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
12/33
"ntegrarea pasagerului )n vector (i obinereaAD&'ului recombinant
n cazul n care pasagerul este obinut cu enzime derestricie$ vectorul trebuie tiat cu aceiai enzim derestricie pentru a forma i acesta capete adezive
monocatenare$ complementare
urmeaz legarea covalent a pasagerului n cadrulvectorului sub aciunea enzimei !" ligaza tare
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
13/33
Integrarea
pasagerului(nvectorpebaza
complemen
tarit)iicape
telormonoc
atenare
adezive
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
14/33
"ntroducerea AD&'ului recombinant )n celula gazd$
Cn cazul plasmidelor$
ce poart pasageri dedimensiuni relativmici$ introducerea serealizeaz printr'un
proces cunoscut detransformarebacterian&
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
15/33
Cn cazul n care$ mar>erul este o gen de rezisten la unanumit antibiotic (ampicilin)$ selecia clonelortransformate se realizeaz pe medii de cultur care coninantibioticul respectiv
supravieuirea bacteriilor transformate
/elecia celulelor gazd$ ce poart$ pasagerul integrat )nvector
Colonii albe, bacteriitransformate ' supravieuiesc
Colonii albastre, bacteriinetransformate ' moarte
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
16/33
Clonarea propriu zis$ a genei odat$ cu multiplicareacelulelor gazd$ ce poart$ un anumit pasager sau a
genei dorite
%u coloniile ce poart gena dorit se merge mai departeadic se multiplic pe mediu de cultur&
3rin aceast multiplicare se multiplic i gena doritadic se cloneaz
0erificarea reu(itei: 6ecvenierea
mplificare 3%BCntocmirea hrilor de restricie: presupune stabilirea
situsurilor de restricie n cadrul secvenei clonate$ situsurispecifice pentru diferite enzime de restricie
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
17/33
rocesul de clonare - const"n D etape distincte
/& izolarea fragmentelor deinteres i clivarea lor cuenzime de restricie
*& ligarea celor doufragmente i obinerea
moleculei recombinate@& transfecia (transformarea)
celulelor cu noile moleculerecombinate
D& selecia celulelor ce au fosttransformate cu succes icare conin noua moleculde !" recombinat
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
18/33
rincipalele metode utilizate pentru transformarea celulelorvegetale
METODE "&D".ECTE 1 T.A&/2O.MA.EA MED"ATA34 Transformarea mediat$ de bacterii: Agrobacterium tumefaciens Agrobacterium rhizogenes
54 Transformarea mediat$ de virusuri
Transformarea genetica
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
19/33
-acteriile din sol$Agrobacterium tumefaciensiAgrobacteriumrhizogenes realizezceea ce adeseori s'a numit Einginerie
genetic naturalF& ceaste bacterii sunt capabile s transfere n esutul vegetal lezat$
un fragment de !" propriu$ !"'G$ de pe plasmida Gi (Etumor inducingF) , n cazul specieiA.
tumefaciens
, sau Bi (Eroot inducingF) , n cazul specieiA. rhizogenes$ care seintegreaz n genomul plantei
Transformarea genetica mediat$ de bacterii
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
20/33
:Agrobacterium tumefaciens-: grobacterium genome
%: Gi 3lasmid : a: G'!" $b: Hir genes $c: Beplication origin $d: 4pines catabolism genes!: 3lant cell: ?itochondria
8: %hloroplastJ: "ucleus
Transformarea genetica
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
21/33
Transformarea mediat$ de virusuri
Utilizarea vectorilor virali pentru transformarea plantelor$n ciuda numeroaselor eforturi experimentale$ nu au adusrezultate spectaculoase
!"c viral nu se integreaz n genomul vegetal iarmeristemele$ principala surs de celule totipotente$ nusunt infectate de virusuri&
!e aceea$ vectorii virali sunt mai rar utilizai nexperimentele de transformare genetic a plantelor
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
22/33
METODE D".ECTE
Transformarea protoplastelor ' celulele vegetale lipsite de
perete celular
Electroporarea' permeabilizarea reversibil a membraneiplasmatice n prezena unor pulsuri de curent continuu av;nd
amplitudine crescut i durat foarte scurt$ porii formai nmembran permi;nd intrarea !" strin n citoplasm
6tilizarea fibrelor de carbur$ de siliciu' Gransformareagenetic prin aceast tehnologie este relativ simpl$ const;nd
n vortexarea (agitarea) esuturilor mpreun cu !" i fibrede carbur de siliciu& stfel$ fibrele penetreaz pereii celularipermi;nd !" s ptrund n citoplasm&
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
23/33
?etoda EbiolisticsF , mpucarea direct a!" n celule
' de "mpu#care direct a $%& "n
'esuturi 'int' (etoda const "n accelerarea unor
particule foarte mici )1m diametru!
din tungsten sau aur coloidal, pe carea fost precipitat $%&, "n 'esuturivegetale 'int
METODE D".ECTE
+ransformarea genetica
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
24/33
+ransformarea genetica
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
25/33
Importanta clonarii
pornindu'se de la un reproducator valoros economic se potobtine copii identice genetic
sporirea potenialului de producie$ ameliorarea rezistentei laprincipalele boli$ ameliorarea calitii fructelor$ pentru crearea
de diferite efecte$ culori la flori
salvarea speciilor aate "n pericol de dispari'ie.
!&p&d&v& terapeutic ar putea fi modificarea genetica a unor
animale pentru ca organele lor sa poate fi tolerate de sistemulimun si transplantate la om
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
26/33
clonarea unor animale in scopul folosirii acestora drept
modele expermentale in vederea rezolvarii unor boliumane$ pentru obtinerea unor celule stem sau a unorsubstante terapeutice
Curiozitate77: se estimeaz ca in viitor organele umanevor putea fi cultivate in afara corpului,iar oamenii vor ficapabili sa'i cloneze organele pentru transplantepersonale
Importanta clonarii
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
27/33
.iscuri:
, efectele imprevizibile ale introducerii accidentale sau
deliberate n mediu (dezechilibrarea ecosistemului)#, riscul de transfer al unor gene de rezistenla
antibiotice ctre populaii microbiene naturale' pariia de erori genetice$ malformaii
' prin producerea de clone multiple apare riscul de a creao populaie formata din indivizi identici
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
28/33
porumbul i soia transgenic,care conin gena de rezisten
la glyphosat(erbicid)acumuleaz o cantitate mare din acesterbicid$ cu efect potenial toxic asupraorganismului uman& !ar sunt si plante care conin exogene care produc
insecticide naturale ' bacteria Bacillus thuringensis
- conine 09 de gene pentru delta endotoxine(toxine -t)- acioneaz prin perforarea intestinului larvelor unor insectecare paraziteaz diferite plante de cultur)sfredelitorulporumbului - Ostrinia nubilalis)&
' transferul unora dintre aceste gene la plante determinrezistena acestora la atacul insectelor respective$
nu mai este necesar utilizarea unui insecticid artificial$duntor pt& sntate
Exemplu:
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
29/33
$lte eemple:
4btinerea insulinei:"nsulinaeste un hormon ce particip la metabolismul
glucidelor
' contribuie n primul r;nd la micorarea concentraiei deglucoz din s;nge
Initial ' extras din pancreas de animal 3rin clonarea: obtinerea insulinei cu ajutorul bacteriilor
(scherichiei %oli) ' clonarea genelor corespunzatoarecelor doua catene ale insulinei
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
30/33
Sa spunem DA clonarii umane??
%oll a fost conceputa folosind o celula
feminina. &u s-au utilizat celule de laun berbec.
%aca tenica va / perfectionata la
oameni nu vor mai / necesari geneticbarbatii.....
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
31/33
clonarea33
0iar pn aici33
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
32/33
-
7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica
33/33
Truse *8it'uri+ comerciale disponibile pentru preparareaAD&'uluiplasmidial:9 "Aprep /pin Miniprep ;it% iagen
top related