Трансгеноз PDF Печать E-mail

Прогресс любой науки определяется не только появлением принципиально новых идей, но и в значительной мере возникновением и разработкой новых высокоэффективных технологий и методов. Яркой иллюстрацией этому могут служить те революционизирующие успехи, которые были достигнуты в молекулярной биологии и генетике в результате возникновения такой методологии, такого комплекса новых методов и приемов, как генная инженерия, которая позволила манипулировать с отдельными генами любых организмов в системах in vitro.

На базе генной инженерии вскоре возникла еще одна новая технология — трансгеноз — искусственный перенос экзогенной ДНК (генов) через клетки зародыша в целые организмы животных. Это дало возможность перенести методологию генной инженерии из систем in vitro в системы in vivo.

Сам термин "трансгеноз" возник еще в начале 70-х годов, значительно ранее того момента, когда он стал использоваться в современном значении этого слова. Первоначально им обозначали перенос генов в клетки, растущие в культуре, т.е. in vitro. В настоящее время этот термин используют преимущественно применительно к переносу генов в целые организмы (система in vivo), а сами такие генетически измененные организмы называют трансгенными.

Основа этой новой методологии была заложена еще в экспериментах по генетической трансформации клеточных культур (см. статью Гривенникова и др., наст, сборник). Если в начальных экспериментах по переносу генов использовали простую инкубацию клеток в среде с экзогенной ДНК, то с появлением селективных сред, позволяющих выявлять и размножать трансформированные клетки in vitro, стали усложняться и методы переноса ДНК в соматические клетки животных (в виде рекомбинантных вирусов, клонированных генов в составе кольцевых и линейных векторов, упакованных в липосомы, и др.). Эффективность трансформации клеток повышали разными способами: переносом ДНК в клетки, обработанными вирусом Сендай, полиэтиленгликолем, диметилсульфоксидом, инкубацией ДНК в поликатионе диэтиламиноэтилдекстрана, с помощью соосаждения кальций-фосфатным комплексом, электропорацией, путем обстрела клеток частицами вольфрама, золота, титана с сорбированными на них молекулами ДНК, заключением донорской ДНК, метафазных хромосом или интерфазных ядер в липосомы, введением ДНК в реконструированные оболочки вирусов и, наконец, микроиньекциями раствора ДНК с помощью прокола клеток и их ядер микроиглой.

Основой для манипуляций с оплодотворенными и неоплодотворенными яйцеклетками млекопитающих послужило развитие техники получения доимлантационных зародышей, культивирования их в синтетических средах in vitro, последующего переноса приемной матери и рождения организма. В это же время появились методические приемы разделения зародыша на части или, напротив, слияния нескольких зародышей для получения так называемых химер. В экспериментах Лина с помощью микрохирургической техники было показано, что инъекция растворов определенных объемов в цитоплазму или отсасывание части цитоплазмы из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) мыши не сказывается на нормальном развитии зародышей и не препятствует рождению здорового потомства. В середине 70-х годов были опубликованы первые работы по инъекции ДНК вирусов в полость бластоцисты мышей, в которых была доказана способность чужеродной вирусной ДНК интегрировать с геномом хозяина и затем передаваться по наследству. И, наконец, в 1980 г. с помощью микроинъекций "голой" ДНК в мужской пронуклеус зиготы мыши были получены первые животные, содержавшие в своем геноме искусственно введенную экзогенную ДНК. Такие животные в дальнейшем и были названы трансгенными, а сам процесс их получения — трансгенозом. Первоначальный вариант трансгеноза, использованный Гордоном, сейчас называют классическим.

Познавательные статьи о генетике:

1) Регуляция синтеза белка на уровне трансляции

2) Перекрытие генов