ЗАНЯТИЕ 15. ПРОБЛЕМЫ НАПРАВЛЕННОГО МУТАГЕНЕЗА

Цель занятия: рассмотреть возможности получения организмов с заранее известными мутационными изменениями

Вопросы для повторения:

1.        Мутации, связанные с изменениями последовательности нуклеотидов.

2.        «Горячие точки» в молекулах ДНК.

3.        Проблемы получения направленных мутаций.

4.        Рекомбинантные ДНК.

5.        Принципы экспериментального подхода в генной инженерии.

Основные положения темы

Воздействие внешних факторов, вызывающих изменения в наследственном материале (радиационное излучение, химические вещества и пр.), приводит к появлению мутаций в самых разных участках ДНК. Анализ закономерностей их возникновения показывает в целом их подчинённость статистическим законам, т.е. мутации с почти равной вероятностью могут появиться в любом участке ДНК, в т.ч. и в неактивной части хромосом – гетерохроматине.

В то же время некоторые сайты являются «горячими точками», в которых число мутаций может превышать в сотни раз статистическую величину. Это определяется, в первую очередь, особой структурой азотистых оснований в составе нуклеотидов (метилированные основания). Тем не менее, получение мутаций традиционными путями в желаемом для исследователя месте ДНК – задача почти неразрешимая. Наличие множества веществ с разной химической структурой также не решает эту проблему.

Главная трудность на этом пути состоит в том, что любая молекула ДНК состоит всего из четырёх одинаковых типов азотистых оснований, которые обозначают символами А, Т, Г, Ц. Поэтому исследователи ищут обходные пути. Одним из них является выделение определённого гена, изучение его последовательности, синтез соответствующей иРНК с внесённой в неё мутацией, синтез кДНК и последующее встраивание в геном организма. Такие манипуляции достаточно сложно проводить даже на прокариотах.