Презентация по биологии/генетике "Манипуляция генами"

• 1 слайд

  Манипуляция генами
  

• 2 слайд

  В течение нескольких тысяч лет, занимаясь окультуриванием растений и одомашниванием животных, люди, сами того не зная, манипулировали их генами. Развитие сельского хозяйства является, стало быть, формой генной инженерии. Точно также выведение различных пород собак представляет собой пример манипуляции генами, влияющими на поведение.
  

• 3 слайд

  «Консервативный» подход: гаметический выбор
  Главным пропагандистом гаметического выбора был Г. Дж. Мёллер. Он неоднократно говорил о том, что будущие родители не должны полагаться только на собственные зародышевые клетки, а должны свободно выбирать между зародышевыми клетками многих индивидов, отбирая будущий фенотип своих детей на основе знаний о личности и достижениях тех индивидов, от которых берутся зародышевые клетки
  

• 4 слайд

  В настоящее время сохранение человеческой спермы возможно. Искусственное осеменение хранившейся в специальных условиях спермой в широких масштабах используется при разведении крупного рогатого скота. У людей искусственное оплодотворение (обычно свежей спермой, полученной от здоровых доноров) довольно часто применяется в тех случаях, когда женщина не может забеременеть из-за бесплодия мужа. Врачи, которые осуществляют искусственное оплодотворение, как правило, не проводят генетического исследования донора.
  

• 5 слайд

  В некоторых крупных городах США организованы банки спермы, в особенности для хранения спермы тех мужчин, которые подверглись вазэктомии в связи с нежеланием иметь детей.
  Банк спермы в Калифорнии был учрежден промышленником-миллионером, который сумел получить образцы спермы от признанных лидеров в области точных наук (например, от лауреатов Нобелевской премии и других знаменитостей) для искусственного оплодотворения женщин, выразивших на это добровольное согласие.
  

• 6 слайд

  Искусственное плодотворение возможно также и in vitro. Яйцеклетки извлекают из яичников с помощью лапароскопии. Заметим, однако, что оплодотворение in vitro осуществляется труднее. Правда, в последние годы в этой области достигнуты большие успехи [2369]. Родилось много детей, зачатых таким способом.
  Яйцеклетка человека после оплодотворения in vitro и культивирования в среде F10.
  

• 7 слайд

  Воспроизведение человека теперь может подвергаться манипуляциям на разных уровнях. Трудно предсказать, как это скажется на будущих поколениях.
  Не придется ли нам столкнуться с крупномасштабными попытками размножения людей такими методами?
  Высказывалось предположение, что какой-нибудь диктаторский режим может вознамериться размножить, например, физиков-ядерщиков, используя сперму лауреатов Нобелевской премии в этой области.
  

• 8 слайд

  Молекулярная биология и будущее инженерии
  Будущее генной инженерии зиждется на следующих достижениях молекулярной биологии:
  а) мутагенную активность определенных химических соединений (разд. 5.2.2) можно использовать для того, чтобы вызывать специфические мутации в определенных генных локусах;
  б) у микроорганизмов возможен перенос генетической информации неполовым путем (трансформация или трансдукция). Аналогичные попытки можно предпринять для эукариот, включая человека;
  в) дефектные гены можно заменить, используя вирусные гены в качестве переносчиков;
  г) в геном человека можно включить искусственно синтезированные гены.
  

• 9 слайд

  Перспективы генной терапии у человекам
  Состояние дел на 1984 год было рассмотрено в обзоре Френч-Андерсена. Необходимо четко различать две разные цели генной терапии - коррекцию генетических дефектов в соматических клетках и коррекцию в зародышевых клетках или на самых ранних стадиях развития зиготы. До сих пор первая цель практически не вызывала сомнений, тогда как вторую большинство исследователей либо отвергают, либо относятся к ней весьма скептически.
  

• 10 слайд

  Доставка и экспрессия.
  В настоящее время единственными клетками человека, которые можно использовать для переноса генов, являются клетки костного мозга или фибробласты. Никакие другие клетки нельзя извлечь из тела, вырастить в культуре для того, чтобы перенести ген и снова ввести пациенту. Для переноса клонированных генов в такие клетки существуют четыре метода:
  а) вирусный (с помощью РНК-ретровирусов и ДНК-вирусов) ;
  б) химический (с помощью фосфата кальция);
  в) метод слияния (с помощью слияния клеток с нагруженными ДНК липосомами, тенями эритроцитов или протопластами);
  г) физический (с помощью микроинъекций или электропорации).
  

• 11 слайд

  Меры безопасности.
  . Например, человеческие онкогены по структуре отчасти гомологичны ретро-вирусам.
  Существуют опасности, связанные и с другими системами переноса. Устранить их (насколько это возможно) помогут эксперименты, проводимые на нескольких уровнях - на клетках костного мозга человека in vitro и на мышах и приматах in vivo. Для очень тяжелых и до сих пор не поддававшихся лечению болезней требования к безопасности менее строги, чем для более легких заболеваний или заболеваний, для которых существуют другие виды терапии. Ситуация, следовательно, не слишком отличается от той, с которой мы сталкиваемся в других, более традиционных областях медицинской терапии.
  

• 12 слайд

  Перенос генов в яйцеклетки или зиготы на ранних стадиях
  Общественность обеспокоена не столько переносом генов в соматические клетки, сколько манипуляцией ими в зародышевых клетках и зиготах с целью изменения генетической конституции будущих поколений.
  Тем временем "генная терапия" на уровне зародышевых клеток была осуществлена у мышей: введение генов гормона роста крыс в оплодотворенные яйцеклетки мышей приводило к поразительному росту некоторых из подвергшихся воздействию животных.
  Из экспериментальных яйцеклеток развилась 21 мышь; слияние генов произошло в семи случаях, из них в шести размер животных существенно превышал размер остальных мышей в помете
  

• 13 слайд

  Терапия оплодотворённых яйцеклеток у людей
  
  По мнению медицинских генетиков, метод генной терапии не следует в обозримом будущем применять к оплодотворенным яйцеклеткам человека. Опасность слишком велика и долго останется таковой. Кроме того, существуют другие способы достижения той же цели.
  
  Еще важнее то, что для генной терапии нет медицинских показаний: большинство метаболических заболеваний наследуется по рецессивному типу. Соотношение между пораженными и непораженными детьми гетерозиготной пары составляет 1:3.
  

• 14 слайд

  Спекулятивные гипотезы относительно будущего генной инженерии
  Некоторые биологи выдвигали претенциозные цели манипуляции генами. По их мнению, следовало бы создать людей с новыми свойствами. Если, например, заменить кожу головы или спины тканью, содержащей хлорофилл, это дало бы индивиду способность к фотосинтезу и частично решило бы проблему нехватки пищи в мире с нарастающим перенаселением.
  Одни писали, что вегетативное размножение людей позволит воспроизводить выдающихся творческих личностей типа Эйнштейна или Моцарта, забывая при этом, что генетический материал одного Эйнштейна вовсе не гарантирует развития другого Эйнштейна.
  Еще один план подразумевал создание человекоподобных существ путем введения в энуклеированные яйцеклетки генетического материала, полученного при слиянии клеток человека и человекообразной обезьяны.
  

• 15 слайд

  Спасибо за внимание