Biologia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Biologia > Genetyka > Inżynieria genetyczna 
  Indeks
Genetyka
Historia odkryć . . .
Podstawy genetyki
Genetyka molekularna
Geny i ewolucja
Świat wirusów i . . .
Inżynieria genetyczna
Zwierzęta
Rośliny
Wywoływanie mutacji
Słowniczek
  Źródło
Wybrane fragmenty pochodzą z książki
Język genów autorstwa Paul'a Berg'a i Maxine Singer


  Wywoływanie mutacji
 
Wywoływanie mutacji
 
I
nna metoda doświadczalna, mająca na celu poznanie funkcji genów w rozwoju ssaków, wykorzystuje możliwość wstawiania transgenów do genów ważnych dla prawidłowego rozwoju. Wcześniej wspominaliśmy, że transgeny stosowano w badaniach nad sygnałami regulatorowymi kontrolującymi czas i miejsce ekspresji genu oraz do modyfikacji organizmów ssaków zgodnie z zamierzeniami eksperymentatorów. Ponieważ transgeny włączają się do genomu komórki biorcy w różnych, trudnych do przewidzenia miejscach, wykorzystywano je również do badań nad wpływem lokalizacji chromosomalnej na ekspresję genu, w tym przypadku transgenu. Ponadto losowe umiejscawianie się transgenów w genomie myszy umożliwia badanie funkcji miejsc „docelowych” – tych sekwencji DNA, w które został wstawiony transgen. Takie podejście jest szczególnie użyteczne w identyfikacji genów ważnych dla procesów rozwojowych.
       Czasami miejsce w genomie, w które włączył się transgen, jest regionem kodującym lub regulatorowym jakiegoś istotnego genu. Gen ten wtedy podlega mutacji. Jego funkcjonowanie może zostać wstrzymane lub zmienione, czasami też wytwarzane jest zmienione białko. Powstanie mutacji w takim genie może być całkowicie niezależne od tego, czy transgen ulega ekspresji, czy nie.
       Przerwanie genu przez insercję było przez wiele lat standardowym narzędziem pracy genetyków badających bakterie, drożdże, muszkę owocową czy kukurydzę. Wówczas do „przerywania” genu używano elementów ruchomych. U myszy natomiast dokonują tego transgeny. Dziedziczne mutacje mogą także powstawać na skutek retrowirusowej infekcji do komórek wczesnych zarodków mysich. Jeżeli retrowirus wbuduje się do genomu gospodarza w pobliżu jakiegoś genu, to funkcjonowanie tego genu jest zwykle zaburzone. Aktywność genu może zostać zablokowana, zredukowana lub wzmocniona. Wzmocnienie komórkowych onkogenów często prowadzi do rozwoju nowotworu.
       W pierwszym pokoleniu myszy transgenicznych (czyli myszy, które rozwinęły się ze zmienionej zapłodnionej komórki jajowej) transgen będzie obecny tylko w jednym chromosomie z homologicznej pary (czyli tylko w jednym allelu miejsca „docelowego”). Dzięki krzyżówkom wsobnym można otrzymać więcej podobnych heterozygot oraz kilka homozygot. Zmienione cechy wykazują raczej myszy homozygotyczne pod względem transgenu, ponieważ oba allele są w nich zmienione i efekty mutacji mogą być widoczne. Jeśli zmiany takie stwierdza się, można sklonować zmutowany gen, nawet jeśli jest on całkowicie nie znany. Jest to możliwe dlatego, że wstawiony element zawiera przynajmniej jedną sekwencję DNA obcą dla genomu myszy – wektor użyty do sklonowania transgenu. Użycie sond molekularnych specyficznych wobec DNA wektora umożliwia więc wykrycie i odzyskanie z biblioteki genomowego DNA klonów zawierających zmieniony gen; klony takie często zawierają mysie sekwencje otaczające miejsce wbudowania się transgenu.
Zarodek myszy z defektem kości kończyn. Uszkodzenie powstało na skutek wprowadzenia transgenu do jednego z genów odpowiedzialnych za prawidłowy rozwój kończyn.
       Jednym z przykładów ilustrujących użyteczność tej metody jest wykrycie genu odpowiedzialnego za prawidłowy rozwój kończyn tylnych myszy. Wstawienie transgenu w obrębie tego genu spowodowało defekt rozwoju przypominający zaburzenia rozwojowe, jakie stwierdzono przed ponad dwudziestu laty u myszy, u których wystąpiła spontaniczna mutacja. Dzięki przypadkowi ustalono, że miejscem docelowym insercji transgenu był allel owego genu, którego mutację znano od dawna. Sklonowano i zsekwencjonowano ten gen oraz odpowiedni cDNA. Podobne geny wykryto również w DNA człowieka i kury, prawdopodobnie więc odgrywają one bardzo istotną rolę w rozwoju kręgowców. Badania nad ekspresją tego genu oraz jego białkowym produktem rzucą światło na ten etap rozwoju. Inne mutacje spowodowane przez insercje wykryto w podobny sposób. Szczególnie ważna jest możliwość identyfikacji genów odgrywających istotną rolę w bardzo wczesnych etapach rozwoju. Mutacje w tych genach są zwykle letalne i prowadzą do usunięcia płodu na wczesnym etapie rozwoju. Niezależnie od trudności, jest bardzo prawdopodobne, że badania nad podobnymi mutacjami u myszy powiedzą nam wiele o najważniejszych stadiach rozwoju człowieka.
góra strony
poprzedni esej                    
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach