Генетика микроорганизмов. Основы биотехнологии презентация

Содержание


Презентации» Биология» Генетика микроорганизмов. Основы биотехнологии
Генетика микроорганизмов. Основы биотехнологии.План лекции
 Особенности генетики бактерий.
 Плазмиды, транспозоны, Is-элементы.
 Формы изменчивости микроорганизмов.
Особенности генетики бактерий
 Хромосома находится в cуперспирализованной форме и свободно располагаетсяМодули генома бактерий
 Хромосома (нуклеоид).
 Плазмиды.
 Умеренные бактериофаги.
 Траспозоны.
 Is-элементы.Строение ДНКПлазмиды и свойства  бактерий - носителей плазмид
 		Категории
 F-плазмиды
 R-плазмиды
Свойства плазмид
 Саморегулируемая репликация.
 Явление поверхностного исключения.
 Явление несовместимости.
 Контроль числаТранспозоны – участки ДНК, свободно перемещающиеся вдоль хромосомы бактерий и способныеIs-последовательности – простейший тип мигрирующих элементов (фрагменты ДНК длиной 1000 парФормы изменчивости микроорганизмов
 Фенотипическая (модификации)
 1. Кратковременные
 2. ДлительныеКлассификация мутаций
 1. По происхождению:
 	1) спонтанные;
 	2) индуцированные.
 2. ПоКлассификация рекомбинаций по молекулярному механизму.
 Гомологичные – обмен между участками ДНК,ТрансформацияТрансдукцияКонъюгацияФормы изменчивости вирусов.
 Генетическая рекомбинация.
 Генетическая реактивация.
 Комплементация.
 Фенотипическое смешивание.Генетические методы, применяемые в диагностике инфекционных болезней.
 Рестрикционный анализ.
 Генетическая картаГенетические методы, применяемые в диагностике инфекционных болезней.
 Метод молекулярной гибридизации.Генетические методы, применяемые в диагностике инфекционных болезней.
 Полимеразная цепная реакция.Генетические методы, применяемые в диагностике инфекционных болезней.
 Рестрикционный анализ.
 Метод молекулярнойРазделы биотехнологии.
 Фундаментальная биотехнология. 
 Медицинская биотехнология.
 Сельскохозяйственная биотехнология.
 Пищевая биотехнология.
Медицинские технологии.
 Создание новых технологий производства вакцин и других иммунологических препаратовЭтапы генетической инженерии.
 Получение гена, кодирующего необходимый признак вместе со структурами,Способы получения генов.
 Фрагментация всей хромосомы с помощью ферментов-рестриктаз. 
 СинтезВекторы должны обладать свойствами:
 обеспечить проникновение гена в клетку; 
 обеспечитьСпособы введения рекомбинантной ДНК в клетку:
 трансформация; 
 трансдукция;
 инфекция вирусами;НаномедицинаНаномедицинаДекларируемая «конечная цель» наномедицины: 
 Декларируемая «конечная цель» наномедицины: 
 созданиеПрограмма действий нанороботов-лекарей.
 Поиск клеток-мишеней.
 Доставки к ним субстанции для леченияВ наибольшей степени к нанороботам продвинулись в генной терапии.
 Вирусные векторыВирусная частица и невирусный векторПроблемы вирусных векторов.
 Наработка вирусных частиц.
 Загрузка вирионов лекарственной субстанцией.
 МодификацияПроблемы невирусных векторов.
 Механизмы эффективной загрузки.
 Присоединение к поверхности:
 	ПЭГ;
 	молекулярногоСхема нанолекарства недалекого будущегоНанолекарство, близкое к идеалуРеализованный уровень современной наномедици-ны - контейнерная доставка лекарственных и диагностических субстанций



Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
Описание слайда:
Генетика микроорганизмов. Основы биотехнологии.


Слайд 2
Описание слайда:
План лекции Особенности генетики бактерий. Плазмиды, транспозоны, Is-элементы. Формы изменчивости микроорганизмов. Типы рекомбинаций и их характеристика. Особенности генетики вирусов. Генетические методы, применяемые в диагностике инфекционных болезней. Биотехнология: разделы, достижения и перспективы.

Слайд 3
Описание слайда:
Особенности генетики бактерий Хромосома находится в cуперспирализованной форме и свободно располагается в цитоплазме. Бактерии имеют гаплоидный набор, но содержание ДНК у них непостоянно. Передача генетической информации происходит как по вертикали, так и горизонтали. Очень часто помимо хромосомного гена имеется дополнительный плазмидный геном.

Слайд 4
Описание слайда:
Модули генома бактерий Хромосома (нуклеоид). Плазмиды. Умеренные бактериофаги. Траспозоны. Is-элементы.

Слайд 5
Описание слайда:
Строение ДНК

Слайд 6
Описание слайда:
Плазмиды и свойства бактерий - носителей плазмид Категории F-плазмиды R-плазмиды Col-плазмиды Ent-плазмиды Hly-плазмиды Биодеградивные плазмиды Криптические плазмиды

Слайд 7
Описание слайда:
Свойства плазмид Саморегулируемая репликация. Явление поверхностного исключения. Явление несовместимости. Контроль числа копий плазмид. Контроль стабильного поддержания. Контроль равномерного распределения дочерних плазмид в дочерние бактериальные клетки. Способность к самопереносу. Способность к мобилизации на перенос. Способность наделять клетку хозяина дополнительными биологическими свойствами.

Слайд 8
Описание слайда:
Транспозоны – участки ДНК, свободно перемещающиеся вдоль хромосомы бактерий и способные внедряться и выходить из неё. В своём составе они имеют гены, обеспечивающие транспозицию, и структурные гены. Характеристика транспозонов. Состоят из 2000 – 25000 пар нуклеотидов. При включении в ДНК вызывают в ней дупликацию, а при перемещении – делеции и инверсии. Могут находиться в свободном состоянии в виде коль-цевой молекулы. Реплицируются только в составе хромосомы бактерий. Способны к перемещению с хромосомной ДНК в плаз-миду и наоборот.

Слайд 9
Описание слайда:
Is-последовательности – простейший тип мигрирующих элементов (фрагменты ДНК длиной 1000 пар нуклеотидов). Is-последовательности самостоятельно не реплицируются и содержат информацию, необходимую только для их транспозиции. Основные функции Is-последовательностей. Координация взаимодействия транспозонов, плазмид и умеренных бактериофагов как между собой, так и с хромосомой бактериальной клетки. «Выключение» гена или функция промотора. Индуцирование мутаций типа делеций или инверсий при перемещении и дупликации при встраивании в хромосому.

Слайд 10
Описание слайда:
Формы изменчивости микроорганизмов Фенотипическая (модификации) 1. Кратковременные 2. Длительные

Слайд 11
Описание слайда:
Классификация мутаций 1. По происхождению: 1) спонтанные; 2) индуцированные. 2. По протяжённости изменений повреждения ДНК: 1) точечные; 2) протяжённые (аберрации). 3. По количеству мутировавших генов: 1) генные (чаще всего точечные): а) прямые; б) обратные; 2) хромосомные: а) делеции; б) инверсии; в) дупликации. 3. По фенотипическим последствиям: 1) нейтральные; 2) условно-летальные; 3) летальные.

Слайд 12
Описание слайда:
Классификация рекомбинаций по молекулярному механизму. Гомологичные – обмен между участками ДНК, обладающими высокой степенью гомологии. Сайт-специфические – происходят в опреде-лённых участках генома и не требуют высокой степени гомологии ДНК. Незаконные или репликативные – не зависят от функционирования генов recA, B, C, D (REC-системы).

Слайд 13
Описание слайда:
Трансформация

Слайд 14
Описание слайда:
Трансдукция

Слайд 15
Описание слайда:
Конъюгация

Слайд 16
Описание слайда:
Формы изменчивости вирусов. Генетическая рекомбинация. Генетическая реактивация. Комплементация. Фенотипическое смешивание.

Слайд 17
Описание слайда:
Генетические методы, применяемые в диагностике инфекционных болезней. Рестрикционный анализ. Генетическая карта E.coli

Слайд 18
Описание слайда:
Генетические методы, применяемые в диагностике инфекционных болезней. Метод молекулярной гибридизации.

Слайд 19
Описание слайда:
Генетические методы, применяемые в диагностике инфекционных болезней. Полимеразная цепная реакция.

Слайд 20
Описание слайда:
Генетические методы, применяемые в диагностике инфекционных болезней. Рестрикционный анализ. Метод молекулярной гибридизации. Полимеразная цепная реакция. Риботипирование и опосредованная транскрипцией амплификация рибосомальной РНК.

Слайд 21
Описание слайда:
Разделы биотехнологии. Фундаментальная биотехнология. Медицинская биотехнология. Сельскохозяйственная биотехнология. Пищевая биотехнология. Промышленная биотехнология. Экологическая биотехнология.

Слайд 22
Описание слайда:
Медицинские технологии. Создание новых технологий производства вакцин и других иммунологических препаратов для диагностики, лечения и специфической профилактики инфекционных заболеваний; Создание новых молекулярно-генетических методов диагностики и лечения врождённых патологий и наследственных заболеваний; Разработка новых методов диагностики и лечения онкологических заболеваний. Новые методологические подходы к лечению, диагностике и профилактике «соматических» заболеваний.

Слайд 23
Описание слайда:
Этапы генетической инженерии. Получение гена, кодирующего необходимый признак вместе со структурами, обеспечи-вающими его функцию. Подбор необходимого проводника (вектора). Соединение гена с вектором. Введение рекомбинантной ДНК в подходя-щую клетку-реципиент. Отбор клеток, получивших дополнительный ген и обеспечивших его функционирование.

Слайд 24
Описание слайда:
Способы получения генов. Фрагментация всей хромосомы с помощью ферментов-рестриктаз. Синтез нужных генов по естественным копиям. Синтез ДНК-копий на матриксных мРНК данного гена с помощью РНК-зависимых ДНК-полимераз.

Слайд 25
Описание слайда:
Векторы должны обладать свойствами: обеспечить проникновение гена в клетку; обеспечить репликацию рекомбинантной ДНК; защищать рекомбинантную ДНК от рестрик-таз клетки; кодировать один или несколько признаков, которые позволяют отобрать клетки, получившие рекомбинантную ДНК.

Слайд 26
Описание слайда:
Способы введения рекомбинантной ДНК в клетку: трансформация; трансдукция; инфекция вирусами; с помощью липосом или микроинъекций; слияние протопластов; слияние клеток животных.

Слайд 27
Описание слайда:

Слайд 28
Описание слайда:
Наномедицина

Слайд 29
Описание слайда:
Наномедицина

Слайд 30
Описание слайда:
Декларируемая «конечная цель» наномедицины: Декларируемая «конечная цель» наномедицины: создание нанороботов-лекарей для адресной доставки: лекарственной субстанции, устройств для манипуляций над молекулами, над клетками; создание нанороботов-чистильщиков.

Слайд 31
Описание слайда:
Программа действий нанороботов-лекарей. Поиск клеток-мишеней. Доставки к ним субстанции для лечения или обнаружения (диагностика). Проникновение в клетки-мишени. Выгрузка содержимого. Разборка на безвредные части.

Слайд 32
Описание слайда:
В наибольшей степени к нанороботам продвинулись в генной терапии. Вирусные векторы - реальное воплощение нанороботов (но с некоторыми существенны-ми недостатками: вирулентность, иммунные реакции, не перенастраиваемость). Эти недостатки стимулируют разработку невирусных векторов.

Слайд 33
Описание слайда:
Вирусная частица и невирусный вектор

Слайд 34
Описание слайда:
Проблемы вирусных векторов. Наработка вирусных частиц. Загрузка вирионов лекарственной субстанцией. Модификация генов поверхностных белков вирусов для изменения тропности. Принципы безопасного конструирования.

Слайд 35
Описание слайда:
Проблемы невирусных векторов. Механизмы эффективной загрузки. Присоединение к поверхности: ПЭГ; молекулярного адреса; ТАТ-пептида; ядерного (митохондриального) сигнала. Сигнал для высвобождения.

Слайд 36
Описание слайда:
Схема нанолекарства недалекого будущего

Слайд 37
Описание слайда:
Нанолекарство, близкое к идеалу

Слайд 38
Описание слайда:
Реализованный уровень современной наномедици-ны - контейнерная доставка лекарственных и диагностических субстанций в нужное место лучше, чем в среднем: Реализованный уровень современной наномедици-ны - контейнерная доставка лекарственных и диагностических субстанций в нужное место лучше, чем в среднем: вирусные векторы для генной терапии; продвинутые нанокапсулы (стелс-липосомы). Более скромная, но востребованная сегодня цель - солюбилизация плохо растворимых субстанций.


Скачать презентацию на тему Генетика микроорганизмов. Основы биотехнологии можно ниже:

Похожие презентации