Прикладная генетика

1. Прикладная генетика

2. XX век – «Золотой век» биологии

Возникновение
Молекулярной биологии
Генетики
Цитологии
Биотехнологии
ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ – метод
изучения и изменения
генетических инструкций,
закодированных в
хромосомах растений и
животных

3.

Прикладная генетика
Генная инженерия бактерий
Использование бактерий, полученных с
помощью методов генной инженерии
2. Генная инженерия эукариотических объектов
Трансгенные растения
Трансгенные животные
Клонирование животных
3. Генная инженерия человека
Генная терапия
Геном человека
Генетическая дактилоскопия
4. Этические и социальные проблемы генетической
инженерии
1.

4. Генная инженерия бактерий

Методы разработаны в начале 70-х г.г.
Главное – введение в организм нового
гена, который
Может быть синтезирован заново
Может быть перенесен из другого
организма.
Если в геном бактерии встроить ген,
кодирующий какой-либо белок → клетка
становится фабрикой по производству
этого белка.

5. Строение бактерии

Плазмида кольцевая
молекула ДНК,
находящаяся в
цитоплазме
бактерий и
состоящая из
небольшого
количества генов.

6. Использование генетически модифицированных бактерий

Инсулин человека
1982 г. «Humulin» - первый
продукт генной инженерии,
разрешенный к применению.
Недостаток инсулина → сахарный
диабет (3% населения Земли)
Ранее: инсулин выделяли из
поджелудочной железы свиней
или крупного рогатого скота
Однако: аллергические реакции
(примеси, различия в
аминокислотном составе)

7. Генная инженерия бактерий

Схема синтеза
препроинсулина в
трансформированных
клетках E.Coli

8. Получение инсулина

9. Использование генетически модифицированных бактерий

Гормон роста человека
(соматотропин)
(небольшой белок,
вырабатывается
гипофизом, недостаток
вызывает карликовость,
специфичен для каждого
вида млекопитающих).
Ранее: выделяли из
гипофиза умерших людей.
В 1970-х г.г. запрещен.
Синтезируют вместе с
сигнальным пептидом

10. Использование генетически модифицированных бактерий

Бычий соматотропин –
стимулирует клеточное
деление у животных.
Инъекция коровам
увеличивает продукцию
молока на 25 %, массу
скота на 10-15 %.
Разрешен в США с 1993 г.
Применение БСТ в странах ЕС запрещено:
БСТ родственен гормону роста человека,
коровы более восприимчивы к инфекциям,
требуются иммуностимуляторы и т.д.

11. Использование генетически модифицированных бактерий

Удаление нефтяных
разливов
Проводятся испытания
сконструированного штамма
Pseudomonas, разрушающего
углеводороды. Выведен
«суперштамм» (4 плазмиды).
Особенности:
• Низкая эффективность в холодных условиях
• Возможность работы только в аэробных условиях.

12. Генная инженерия эукариотических объектов

Трансгенные организмы – генетически
перестроены с помощью методов генной
инженерии.
Это альтернатива методам селекции
растений и животных (длительному
процессу, основанному на вероятностных
событиях, происходящих при
кроссинговере в мейозе и при случайной
сегрегации хромосом в ходе полового
размножения).

13. Генная инженерия эукариотических объектов. Проблемы.

Повышение продуктивности
Улучшение качества продукта
(растительного масла, жира, белка и т.д.)
Повышение устойчивости к вредителям
и болезням
Повышение устойчивости к стрессовым
воздействиям внешней среды
Повышение скорости роста
Повышение устойчивости к гербицидам

14. Трансгенные растения

Методы переноса генов в
растения:
использование в
качестве вектора
почвенной бактерии
Agrobacterium
tumefaciens.
использование вирусов
Agrobacterium вызывает
образование корончатых
галлов (подобие раковой
опухоли)

15. Трансгенные растения

1)
2)
В норме растение в ответ на
повреждение выделяет
химические вещества,
стимулирующие
клеточное деление (образуется
группа клеток – каллус, которая
закрывает рану)
Размножение Agrobacterium
(заражают рану и образуют
галл) – процесс контролируется
бактериальной плазмидой Ti
(проникает в растительную
клетку и встраивается в ДНК
растения)

16. Трансгенные растения

Agrobacterium (заражают
рану и образуют галл) –
процесс контролируется
бактериальной
плазмидой Ti (проникает
в растительную клетку и
встраивается в ДНК
растения)
Клетки растения –
трансформированные
клетки

17. Способы получения целого растения

Техника клонирования - из одной
трансформированной клетки
Использование Agrobacterium:
нарезанные листья заражают
бактерией помещают на питательную
среду → формируются корни и побеги

18. Способы получения целого растения

19. Устойчивость к вредителям

Сначала инсектициды (ДДТ и др.)
Пестициды дорого стоят, их
применение требует времени
Пестициды убивают как
вредных, так и полезных
насекомых
Некоторые пестициды
накапливаются в окружающей
среде и оказывают
мутагенный эффект на
животных нескольких
поколений
Биологические способы –
альтернатива
1874 г.

20. Устойчивость к вредителям

Почвенная бактерия Bacillus
thuringiensis (Bt) образует
белковый токсин
инсектицидного действия.
В 80 000 раз более
мощного действия, чем
фосфорорганические
инсектициды.
Специфичен (разные
штаммы действуют на
разных насекомых).

21. Устойчивость к вредителям

Способы
использования Bt:
Распыление
бактерий (спор,
токсина)
Введение гена,
ответственного за
выработку токсина в
клетки растений
(опробован на
кукурузе,
картофеле, томатах,
рисе и др.)

22. Устойчивость к вредителям - вирусам

Устойчивость к вредителям вирусам
Первые попытки – табак
Поражается вирусом
табачной мозаики
(опасен также для
томатов)
С помощью
Agrobacterium ген ВТМ,
кодирующий оболочку
вируса введен в
растения табака вакцинация

23. Устойчивость к гербицидам

Гербициды будут
вызывать гибель
только сорняков.
Созданы генетически
модифицированные
сорта кукурузы,
пшеницы, сахарной
свеклы, рапса,
устойчивые к
гербицидам.

24. Азотфиксация

Введение в культурные
растения генов,
контролирующих
азотфиксацию
(восстановление
атмосферного азота в
клетках до аммония).
Сложность:
азотфиксация
контролируется 15
разными генами.

25. Трансгенные томаты

Мягкие плоды (томаты,
бананы, красный перец)
собирают зелеными и доводят
до созревания в хранилищах
этиленом
1995-1996 г.г. Созданы томаты
с замедленным процессом
созревания (дольше остаются
на растении, улучшаются
вкусовые качества)

26. Направления генной инженерии растений

Создание новых окрасок,
узоров, форм цветков
(голубые розы)
Использование ГМ
растений для производства
лекарственных препаратов
(уже экспрессирован ген
энкефалина человека)
Улучшение хлебопекарных
свойств пшеницы
Повышение пищевой
ценности растительных
продуктов (увеличение
количества незаменимых
аминокислот)

27. Трансгенные животные

Первые успешные
эксперименты на мышах.
В геном встроен ген,
кодирующий гормон роста
крысы + промотор,
реагирующий на тяжелые
металлы. Мыши росли в
2-3 раза быстрее, чем
обычно, размер в 2 раза
больше.

28. Методы получения трансгенных животных

1) Введение ДНК в яйцеклетки
Все клетки животного
содержат новый ген.
Лучший результат –
1:20 (овцы), 1:100
(коровы).
Для проведения
экспериментов нужно
целое стадо.

29. Методы получения трансгенных животных

2) Введение ДНК в стволовые клетки
Из раннего зародыша
берут стволовые
клетки, размножают,
вводят ДНК и
возвращают в
зародыш.
Получившиеся
животные – ХИМЕРЫ
(содержат разные типы
клеток)

30. Методы получения трансгенных животных

3) Введение ДНК с помощью векторов на основе
вирусов. Используют при генной терапии.

31. Методы получения трансгенных животных

4) Непосредственное введение ДНК,
стимулируемое кальцием или электрическим током.
В клеточной мембране образуются временные отверстия
(поры) и она становится проницаемой для ДНК.

32. Методы получения трансгенных животных

Введение ДНК с
помощью липосом.

33. Применение трансгенных животных

Перспективное
направление –
«выращивание лекарств
на ферме».
Например, Компания
“PPL Pharmaceuticals” получение белка ААТ- 1-антитрипсина
(содержится в крови,
мутации в гене приводят к
эмфиземе легких).

34. Применение трансгенных животных

Получение белка свертывания крови –
фактора IX (при отсутствии – гемофилия).
Препарат, разжижающий кровь – тканевый
активатор плазминогена.
Получение фибриногена – главного белка
системы свертывания крови (предполагают
использовать в качестве клея для
соединения тканей после хирургических
операций).

35. Применение трансгенных животных

Ведутся работы:
Получение гормона
роста человека. Однако
отсутствуют методы
точной регуляции генов,
трансгенные животные
часто болеют и гибнут.
Лосось с геном
бельдюги,
активирующим
лососевый ген роста
(растет в 10 раз
быстрее, вес в 30 раз
больше нормы).

36. Преимущества и риск использования ГМО

Опасения:
1971 г. – планы клонирования в E.coli вирусных
генов, вызывающих образование рака. А если
такие штаммы попадут в кишечник?!
При переносе генов возможно случайное
занесение онкогенов из одного организма в
другой.
1975 г. 100 молекулярных биологов заставили
наложить мораторий на исследования
1976 г. Сформированы специальные комитеты –
разрабатывают меры безопасности

37. Безопасность человека

Трансгенные томаты – первый
разрешенный к продаже
продукт с рекомбинантной ДНК.
(конец 1980-х г.г.)
ПРОБЛЕМЫ:
Вектор переноса гена содержит
гены устойчивости к
антибиотикам (канамицин).
Этот ген может попасть в E.coli
желудка (весьма сомнительно),
а затем эти E.coli попадут в
окружающую среду и
передадутся болезнетворным
организмам.

38. Безопасность человека

1996 г. ЕС разрешил ввоз
ГМ кукурузы из США.
Кукуруза содержит
бактериальный ген,
повышающий ее
устойчивость к
вредителям и болезням,
ген устойчивости к
ампициллину.
Акции протеста.
Better Dead than GM Fed!

39. Безопасность человека

Компании заинтересованы в
безопасности своей продукции.
“PPL Pharmaceuticals”
(противоэмфиземный
препарат) ввозит овец для
экспериментов из Новой
Зеландии – отсутствие генов
болезни сходной с коровьим
бешенством.
•“Genzyme Transgenics”
Козы питаются кормом без гербицидов и пестицидов,
запрещено давать какие-либо белки или жиры животного
происхождения, чтобы исключить возможность переноса
болезни от других животных человеку.

40. Безопасность окружающей среды

США и Европа выработали
правила, регламентирующие
высвобождение в
окружающую среду ГМО.
Обсуждение в печати.
Полемика – применение “iceminus” бактерий. Исходная
бактерия обитает на многих
с/х растениях и выделяет
белок, способствующий
образованию кристаллов
льда на растениях. У
бактерий “ice-minus” этот ген
удален.

41. Безопасность окружающей среды

1)
2)
3)
4)
5)
Возможные проблемы:
Если растение несет ген устойчивости к гербицидам, то при
распространении этого растения на другие поля оно
становится опасным сорняком (рапс, ген устойчивости к
гербициду Basta).
ГМ растение может передавать устойчивость к гербициду
диким растениям (ГМ рапс → дикая горчица).
Создание устойчивых к гербицидам растений может
привести к увеличению количеств используемых
гербицидов?!
ГМ растение может передавать сорнякам устойчивость к
болезням, засухе и другим стрессовым факторам –
возникновение «СУПЕР-СОРНЯКОВ».
ГМ рыба (лосось) может попасть в открытое море (сейчас
содержится в отгороженных водоемах). К чему это
приведет?

42. Животные и этика

Опасения:
Рассчитана ли биологическая «конструкция»
животных на то, чтобы противостоять
дополнительным стрессам, вызываемым
повышенной продукцией молока, мяса, яиц и
др.?!
К чему приведет встраивание генов человека в
геном лабораторных животных???
Биотехнологические методы должны
развиваться, НО требуется четкая
регламентация!

43. Клонирование животных

Клонирование – точное воспроизведение
того или иного живого объекта в каком-то
количестве копий, которые обладают
идентичной наследственной
информацией.
Клонирование может происходить
естественным путем:
Растения
Животные (партеногенез)

44. Клонирование животных

У человека существует
естественное
клонирование –
однояйцевые близнецы (в
результате разделения
яйцеклетки на 2 отдельных
бластомера)

45. История клонирования животных

1948 г. Российский эмбриолог Г.В. Лопашов
разработал метод пересадки (трансплантации)
ядер в яйцеклетку лягушки. Но, мир о ней не
узнал.
Американские эмбриологи Бриггс и Кинг
выполнили сходные опыты и получили приоритет.
1960-е г.г. Джон Гердон (UK) усовершенствовал
методику – удалил из яйцеклетки лягушки
собственное ядро и транспортировал в нее
разные ядра, выделенные из
специализированных клеток.

46. Опыты Гердона

1-2 % экспериментальных зародышей
превращались во взрослых лягушек. Абсолютно
точного копирования не было.

47. Клонирование овцы

1996 г. Ян Вильмут,
Шотландия –
получение Долли.
Из 236 опытов только
один был успешным!

48. Схема опытов Яна Вильмута

49. Схема опытов Яна Вильмута

50. Проблемы клонирования

Получение абсолютно точной копии
данного конкретного животного очень
сложно.
Главное! Слишком велики структурнофункциональные изменения ядер в ходе
индивидуального развития животных.
Недостаточная техническая разработка
методов клонирования.

51. Перспективы клонирования

1) получение клонированных животных
с улучшенными характеристиками
2) получение культур различных тканей
(изучение воздействия на живые структуры
различных химических веществ: гормонов,
лекарственных препаратов, антибиотиков,
косметических продуктов и т.д.)

52. Международная программа "Геном человека"(HUGO)

Международная программа
"Геном человека"(HUGO)

53. Международная программа "Геном человека"(HUGO)

Международная программа
"Геном человека"(HUGO)
Цель:
выяснить структуру
генома
(определить
последовательность
3.3х109 нуклеотидов ДНК
всего генома человека,
представленного 22
аутосомами и двумя
половыми хромосомами:
X и Y)
прояснить его
функцию.

54. Что такое «геном»?

Геном – весь
генетический материал
живого организма
Это набор наследственных
инструкций о структуре,
росте, функционировании
организма,обеспечивающих
их воспроизведение.
Ген – часть хромосомы,
кодирующая один белок

55. В каждой из 100 трилионов клеток человека есть ядро, в котором 46 хромосом

56. Геном человека: гены и некодирующие участки

57. История программы «Геном человека»

1970-е годы - революция в методах
молекулярной биологии: рождение генной
инженерии (создание методов
размножения отдельных участков ДНК,
разделения фрагментов ДНК по составу и
длине, методы расшифровки нуклеотидной
последовательности ДНКсеквенирование).

58. История программы «Геном человека»

80-е годы - расшифровка коротких
молекул ДНК: вирусных,
митохондриальных или плазмидных.
Предложения - расшифровать геном
человека.
В Америке - Джеймс Уотсон, в России академик Александр Александрович
Баев.

59. История программы «Геном человека»

ВОЗМОЖНО ЛИ расшифровать геном
человека, всей совокупности его генов?
Фантастическая задача: от 50 до 100 тысяч
генов, межгенные участки, более 3
миллиардов нуклеотидных пар.
Задача создания системы хранения
расшифрованной информации, обработки
и использования (компьютерные
программы, банки информации)

60. Международная программа "Геном человека"(HUGO)

Международная программа
"Геном человека"(HUGO)
Координационный центр HUGO - в
городе Бетесда (США) (National Institutes
of Health).
Фрэнсис Коллинз - директор Института
геномных исследований в Бетесде.
Координация работы в 6 странах Германии, Англии, Франции, Японии,
Китае и США,
Более 20 стран, члены HUGO - более
50 стран.
Россия - профессор Н. К. Янковский

61. "Кто первый крикнет ура?"

"Кто первый крикнет ура?"
Частная американская
корпорация из штата
Мериленд Celera
Genomics и Human
Genome Project,
финансируемого из
правительственных
фондов.

62. Ведущий специалист Celera Genomics, доктор Крейг Вентер

63. Celera Genomics

Суперкомпьютер
«Celera» стоит на
плечах у «Генома
Человека»
Крупные
фармацевтические
компании вложили
миллиарды долларов
в "Селеру Геномикс".
Крейг Вентер -опыт и
организатор

64. Методический аспект

Заводская технология — дорогостоящая,
очень тонкая, но технология.
HUGO - истрачено более трех
миллиардов долларов США (1 доллар на 1
н.п.) за 10 лет.
"Селера" истратила столько же за 6
лет.

65. Анализ ДНК

Разрезание
на
фрагменты
Чтение
каждого
фрагмента
Сборка в
правильном
порядке

66. Банки информации

Гигантское количество
информации!
Европа
Америка
Любая нуклеотидная
последовательность в
этих банках имеет
свое описание и
привязку к хромосоме

67. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ГЛОБУС

Неравномерное распределение информации по
хромосомам
Y – бедна генами
19 хромосома человека информационно богата:
аномалии - смерть уже в утробе матери.
Хромосомы человека (по сравнению с
бактериями, дрозофилами и низшими
многоклеточными) - перепады плотности генов по
ДНК.

68. Карта хромосомы 19

5800 маркеров:
диабет,
гипогликемия,
мышечная
дистрофия

69. Научный совет Российской национальной программы «Геном человека», Л.Киселев

Институт молекулярной биологии им.
В.А.Энгельгардта
Программа в России закрыта в 2001 г.
«Программа больше не нужна, геном
человека ведь расшифрован»

70. Расшифровали геном. И что?

Дж. Уотсон: «После этого я не знаю,
сколько десятилетий нам понадобится,
чтобы понять, что же мы расшифровали.»
2 этапа: выяснить структуру генома,
прояснить его функцию.
"This is the end of the
beginning"

71. Продолжение работ с геномом

Детальное изучение отдельных участков
генома – устранение неточностей и
ошибок. «Чистка» генома.
Расшифровка информации в ДНК:
эволюция человека, развитие человека,
свойства, жизнь и смерть, болезни и др.

72. Новые проблемы

Примерное число
генов человека 30 000
(а не 80000, как
считалось еще
год назад).

73. ФУНКЦИИ "ИНФОРМАЦИОННОЙ ПУСТОТЫ"

ФУНКЦИИ "ИНФОРМАЦИОННОЙ
ПУСТОТЫ"
Малая часть человеческого генома напрямую
участвует в построении организма: меньше 2 %
(2,5 сантиметра на 2-метровой ленте ДНК)
98,5 % некодирующая «мусорная», «эгоистическая»
ДНК, информационно бессмысленная.
Зачем нужна некодирующая ДНК?
Малое количество генов, несущих информацию - в
5 раз больше, чем у мухи.
Много миллионов лет назад хромосомы
многоклеточных организмов выросли в длину и
толщину. Это не сопровождалось ростом
численности генов на хромосомах. Включение
фрагментов ДНК вирусов в эволюции ДНК.

74. ФУНКЦИИ "ИНФОРМАЦИОННОЙ ПУСТОТЫ"

ФУНКЦИИ "ИНФОРМАЦИОННОЙ
ПУСТОТЫ"
1) Бессмысленная ДНК - пассивная защита от опасных
вирусов из-за уменьшения вероятности попадания
разрушающей вирусной информации в смысловую
область.
2) Пустые концевые участки хромосом, как и область
центромеров (первичные места спаривания
родительских парных хромосом), важны для
сохранения вида: они определяют строгое
распознавание макрорельефа хромосомы вида по
принципу "ключ-замок« (спермии человека не
оплодотворяют яйцеклетку обезьяны и наоборот).
«Бессмысленные участки» ДНК осмысленно
работают в хромосоме, защищая вид от
вторжения чужеродной ДНК.

75. Геном человека

Из 3 миллиардов
нуклеотидов
ДНК, 99,9% одинаковы у всех
людей
0,1% - особенные
гены у человека (ум,
агрессивность,
долголетие, болезни)

76. 90% сходство с генами мыши

Меньше 50% генов сходны
с генами червяка
60% сходство с
дрозофилой
223 гена - менее 1%, - "в
наследство" от E. coli
Уникальность регуляции
гена у человека
Белковые части генов
занимают не более 1,5%
общей длины генома
человека

77. Секрет бессмертия

Карликовые мыши
(малокалорийная пища)–
долгожители со
сниженной функцией
размножения.
Вегетарианство – тот же
эффект.
Поиск гена долголетия.

78. Секрет бессмертия

Мыши с точечной
мутацией гена белка
p66shc (ответ организма
на факторы, вызывающие
окисление липидов –
перекись водорода, УФ,
радиация, перекись
водорода)
ПОЛ – старение,
антиоксиданты.

79. Секрет бессмертия

Ген белка p66shc
выключен у мышеймутантов – устойчивость к
факторам, вызывающим
окислительный стресс.
Живут на 30% дольше.

80. Секрет бессмертия

Ген долголетия (ИНДИ-
я еще не умер) есть у
нематод, дрожжей и
дрозофилы (ген,
регулирующий
калорийность питания)
Дрозофилы с ИНДИ
активно размножаются.

81. Секрет бессмертия

У человека – ген ИНДИ
Ограничение калорий
Мутация ИНДИ
затрудняет усвоение
пищи. Ген, регулирующий
калорийность питания
организма
«продолжительность
жизни удавалось
повысить либо заставляя
мушек умирать с голода,
либо лишая их
возможности иметь
потомство».

82. Секрет бессмертия

"Мало кто из людей согласится всю жизнь
провести впроголодь ради надежды на
долголетие, но если генетический механизм
питания работает именно так, как мы теперь
предполагаем, то появляется конкретная мишень
для эффективного лекарственного воздействия,
позволяющего в перспективе достичь этой цели
приемлемым для человека путем. И именно в
этом квинтэссенция сделанного в Коннектикуте
открытия".

83. Открытие новых генов

гомосексуализма, жестокости, материнского инстинкта,
чувствительности к соли,
эпилепсии, артрита,
наследственной глухоты, памяти, страха, курения,
авантюризма.
гены, обеспечивающие рост и размножение раковых
клеток
ген самоубийства
- мутация гена серотонинового
рецептора, отвечающего за положительные эмоции. Тест
на предрасположенность человека к самоубийству.
Геномы возбудителей туберкулеза, язвы желудка,
сыпного тифа и т.д. Создание вакцины и диагностика
наследственных болезней, внутриматочная генная
терапия ребенка в утробе матери.

84. Генная терапия

85. Генная терапия

Генная терапия возможна!
1) Генная терапия соматических клеток
(изменение некоторых, не всех
соматических клеток, не наследуются).
Способность передавать дефектный ген
по наследству остается.
2) Генная терапия половых клеток (все
потомки будут нормальными)

86.

Генная терапия соматических клеток
Корректирующая терапия
Выявить «больной» ген
Получить нормальный ген
Ввести ген во все больные клетки и
обеспечить его работу и регулирование

87. Генная терапия соматических клеток

Проблема:
1) Включается
(интегрирует)
ли новый ген в
хромосому
клеткимишени.

88.

Генная терапия соматических
клеток
Проблемы:
2) Необходимо
убедиться, что
«исправленный» ген
нормально
экспрессируется
(включается и
выключается), чтобы
не было
перепроизводства
продукта.

89. Генная терапия соматических клеток

Вектора (способы доставки гена в клетки):
1) Вирусы (проблема – невозможно
проследить куда встроится ген).
Применялся для лечения SCID (тяжелой
формы комбинированного
иммунодефицита)
2) Липосомы (лечение муковисцидоза)
3) Микроинъекции и электропорация

90. Генная терапия соматических клеток

В качестве вектора
используют только
ретровирусы (они
встраиваются в геном).
Изначально ретровирусы
лишают генетического
материала, кодирующего
вирусные белки, что
приводит к невозможности
давать потомство новым
вирусным частицам).
Излечено более 2000
человек
Моногенные болезни

91. Лечение SCID

Дефектен ген, кодирующий
аденозиндезаминазу
АДА необходима лимфоцитам
(клеткам крови, отвечающим за
иммунитет)
1990 г. с помощью ретровируса
исправлен ген АДА двум детям

92. Генная терапия половых клеток

Конструирование человека:
"улучшение"
эмбрионов, "выведение" новой
породы людей — устойчивых к заразным болезням
и избавленных от врожденных патологий.
по
желанию "заказчика" ребенка "сделают"
красивым и сильным.
Можно будет выбрать пол ребенка.

93. Генная терапия

94. Этика экспериментов с геномом

Можно
ли
вмешиваться
в
природу?
Опасность: внесенные изменения будут
передаваться
по
наследству
всем
последующим поколениям.
Имеют ли право биологи брать на себя
функции Бога?
Соглашение о запрещении генетических
изменений человеческого эмбриона.

95. Возможные генотипы для различных групп крови (фенотипов) в системе АВО у человека.

1 ГРУППА (0)
2 ГРУППА (A)
3 ГРУППА (B)
4 ГРУППА (AB)
Три главные формы гена : IA, IB и i.
IA и IB кодируют два разных фермента, присоединяют к
белку на поверхности эритроцитов определенный сахар.
i не кодирует никакого фермента, рецессивен
Гены IA и IB кодоминантны (синтезируются оба фермента).

96.

Наследование групп крови происходит
следующим образом:
I+I=I
I + II = I или II;
I + III = I или III;
I + IV = II или III;
II + II = I или II;
II + III = I или II или III или IV;
II + IV = II или III или IV;
III + III = I или III;
III + IV = II или III или IV;
IV + IV = II или III или IV

97. Установление отцовства

Группы крови - при установлении отцовства: капля крови
Доказывают, что родителем этого ребенка данный человек
быть не может.
Если, например, человек с группой крови АВ имеет генотип IA IB
, то он не может быть отцом ребенка с группой крови О c
генотипом ii.
Тот же человек может быть отцом ребенка с группой крови А
или В.
Много людей, которые по своим группам крови могли бы быть
отцом ребенка с группой крови О c генотипом ii.
Однозначно установить отцовство на основании групп крови
нельзя.

98. Установление отцовства

По белкам, находящимся на поверхности
лейкоцитов, кодируемым множественными
генами:
4 разных гена, кодирующих эти белки
каждый ген представлен большим числом
различных форм - от 9 до 16
большое разнообразие возможных генотипических
комбинации
любой индивидуум (кроме монозиготных
близнецов) несет на клеточных мембранах своих
лейкоцитов совершенно уникальные “химические
отпечатки пальцев”.
Высокая точность теста на лейкоцитарные белки

99. Генетическая дактилоскопия

Разработан Алеком Джеффризом в 1984 г.
Метод получил известность благодаря
использованию в громких уголовных делах
(дело футболиста О.Дж.Симпсона в 1995г.)
95 % ДНК – некодирующая, из них
Около 30-40 % ДНК – короткие многократно
повторяющиеся последовательности,
некоторые из них объединены в кластеры
(тандемы) – сателлиты.

100. Генетическая дактилоскопия - это

Анализ длин
минисателлитных
последовательносте
й данного
индивидуума.
Число повторов в
каждом сателлите
различается.

101. Генетическая дактилоскопия

Дактилоскопический
отпечаток (рисунок
распределения
минисателлитов)
Минисателлиты у
разных
индивидуумов
обнаруживаются в
разных полосах на
фильтре, т.к. их
длины различны.

102. Генетическая дактилоскопия

Чувствительность
метода увеличивается
при использовании
ПЦР (полимеразной
цепной реакции):
Необходимо очень
мало образца ДНК

103. Генетическая дактилоскопия

104. Генетическая дактилоскопия

Исследование
митохондриальной
ДНК.
Осуществлялось
при установлении
принадлежности
знаменитых
Екатеринбургских
останков к семье
Романовых.

105. Генетическая дактилоскопия

Жертва – кровь
Образец – сперма
1,2,3 – кровь
подозреваемых

106. Генетическая дактилоскопия

Профили ДНК
людей,
участвующих в
споре об
отцовстве
М – мать
Р – ребенок
О - отец