+ All Categories
Home > Documents > Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

Date post: 21-Feb-2018
Category:
Upload: orsi-gaal
View: 298 times
Download: 1 times
Share this document with a friend

of 33

Transcript
  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    1/33

    Clonarea

    celulelor

    Transformarea genetica

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    2/33

    Ce este o clona?Un organism multicelular care posed exact aceleai gene cu organismul

    din care a provenit (o copie identic cu un original care exist deja)

    Ce este clonarea?In biologie: proces de producere a populaiilor formate din indivizi identici

    genetici similara cu inmulirea asexuata a bacteriilor

    In biotehnologie: procesul folosit pentru crearea de copii ale fragmentelor de!" (clonare moleculara)

    acelulelor(clonare celulara) sau a organismelor#

    In horticulturse refera la o generatie a unei plante de cultura$ obtinuta prininmultire vegetativ

    Clonarea este un proces intalnit in natura?DA

    %lonarea a fost folosita inca din antichitate la plantele care se pot inmulti

    vegetativ si care in acest fel isi pastreaza intocmai caracteristicile genetice&

    http://ro.wikipedia.org/wiki/Biologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/ADNhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Celul%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Celul%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Organismhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Horticultur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Horticultur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Organismhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Celul%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Celul%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/ADNhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Biologie
  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    3/33

    *Partenogeneza: Form de dezvoltare a unui organism dintr-un ovul sau dintr-o oosfer nefecundate, prezent launele animale i planteinferioare

    Clone naturale:' gemenii monozigoti: fertilizare a unui singur ovul de catre un singur

    spermatozoid i mprirea n * a zigotului (oului fecundat)

    Organisme vegetale: rezultate dinnmulire vegetativ:- plante cu flori+tuberculi# bulbi# tuberule# bulbile# stoloni# drajoni+ noi indivizi&

    - fungi+fragmente de tal (scleroii de la Claviceps) + noi indivizi#

    Organisme animale rezultate dinnmulire vegetativ:, fisiune+ noi indivizi (antozoare$ viermi lai$ viermi inelai), nmugurire+ noi indivizi (la spongieri'buretii de mare# celenterate'meduza), formarea de gemule+ noi indivizi (la spongieri)#

    Organisme animale rezultate dinpartenogenez, viermi rotiferi, reptile, albine

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    4/33

    Metode de obinere a clonelor artificiale

    butireai marcotajul + plante# prelevarea deexplante + calusuri + organisme vegetale

    (In vitro)# partenogeneza indus+ organisme animale (modificari aduse

    ovulului)# separaia embrionului+ organisme animale gemene# tehnologia !" recombinant+ molecule clonate# clonarea din celul adult:

    ' tehnica transferului de nucleu (-riggs i .ing$ /01*)

    ' au efectuat primele grefe de nucleu$ din celule somatice debroasca$ in zigot enucleat$ obtinand produsi vii&

    - Procedeu: se scoate materialul genetic dintr-un ovul

    nefecundat si se inlocuieste cu nucleul provenit dintr-o celula adulta a animalului care va clonat

    .

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    5/33

    Separaia embrionului:prin care se obin gemeni monozigoi&

    la taurine:

    2&3& 4zil (/05*) de la 6taiuneade %ercetri 2ou7'en'2o6as (8rana) a colectatembrionidup 9' zilede la fecundare$ atunci c;nd sunt formai din 9

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    6/33

    Exemplu: rocedeul de transfer nuclear Oaia Doll!: prima clonare reu it a unui mamifer

    dintr'o celul somatic adult (iulie /009)' s'au transferat nuclee$ provenite din glanda mamara

    a unei oi mature$ in ovulele unei oi din alta rasa

    ' din * de transferuri de nucleu s'au obinut numai*0 de embrioni$ dintre care a supravieuit unul

    singur

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    7/33

    ' prin transfer de nucleu' /05/' =illadsen' cloneaz oareci$ din

    celul embrionar#- 581 de replici identice ale unui

    soarece.

    - 1998- clonarea din celul adult aultimului eemplar dintr-o rasneozeelandez valoroas debovine

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    8/33

    rocesul de clonare

    !eoarece moleculele de !" au aceleai proprieti indiferent

    dac provin de la plante$ animale$ fungi sau microorganisme ' fragmente din surse foarte variate pot fi unite pentru a

    forma o molecul nou

    "n #iologia molecular$% clonareareprezint$ introducereafragmentului de AD& dorit intr'un vector adecvat (ireplicarea moleculei de AD& recombinat )ntr'un organismgazd$ convenabil *de obicei E. coli+

    Obiectivul:Obinerea fragmentului de AD& inserat )n cantit$i mari

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    9/33

    ETAE,E C,O&-.""

    Izolarea vectorului# 4binerea pasagerului# Integrarea pasagerului n vector i obinerea !"'

    ului recombinant#

    Introducerea !"'ului recombinant n celula gazd# 6elecia celulelor gazd ce poart pasagerul integrat

    n vector# 6elecia celulelor gazd ce poart un anumit

    pasager# %lonarea propriu zis a genei odat cu multiplicarea

    celulelor gazd ce poart un anumit pasager sau agenei dorite

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    10/33

    Izolarea vectorului ' caracteristici s fie capabili s se replice n celula gazd#

    greutatea molecular s nu fie prea mare ' pentru a puteafi simplu de izolat$ manipulat i transferat n celula gazd s conin un mar>er selectabil pentru a putea diferenia

    uor celulele ce conin vectorul de cele care nu l conin#(cel mai frecvent acest mar>er este reprezentat de rezistena laantibiotice codificat de gene aflate pe plasmid

    ' c;nd celulele bacteriene sunt etalate pe medii de cultur careconin antibiotice$ doar celulele ce conin plasmidul care codificrezistena vor supravieui$ realiz;ndu'se astfel o selecie)

    Exemple: plasmidele$ fagul $ cosmidele$ fagul ?/@ ce aparine

    vectorilor monocatenari$ vectorii A% (Yeast Artificial

    Chromosome!

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    11/33

    4binereapasagerului

    3asagerul poate fi obinut pe mai multe ci: prin digestia !"'ului genomal de la donor cu enzime de

    restricie# prin reverstranscrierea B"'ului mesager i obinerea

    c!"'ului# prin amplificare 3%B sau prin sintez artificial&

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    12/33

    "ntegrarea pasagerului )n vector (i obinereaAD&'ului recombinant

    n cazul n care pasagerul este obinut cu enzime derestricie$ vectorul trebuie tiat cu aceiai enzim derestricie pentru a forma i acesta capete adezive

    monocatenare$ complementare

    urmeaz legarea covalent a pasagerului n cadrulvectorului sub aciunea enzimei !" ligaza tare

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    13/33

    Integrarea

    pasagerului(nvectorpebaza

    complemen

    tarit)iicape

    telormonoc

    atenare

    adezive

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    14/33

    "ntroducerea AD&'ului recombinant )n celula gazd$

    Cn cazul plasmidelor$

    ce poart pasageri dedimensiuni relativmici$ introducerea serealizeaz printr'un

    proces cunoscut detransformarebacterian&

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    15/33

    Cn cazul n care$ mar>erul este o gen de rezisten la unanumit antibiotic (ampicilin)$ selecia clonelortransformate se realizeaz pe medii de cultur care coninantibioticul respectiv

    supravieuirea bacteriilor transformate

    /elecia celulelor gazd$ ce poart$ pasagerul integrat )nvector

    Colonii albe, bacteriitransformate ' supravieuiesc

    Colonii albastre, bacteriinetransformate ' moarte

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    16/33

    Clonarea propriu zis$ a genei odat$ cu multiplicareacelulelor gazd$ ce poart$ un anumit pasager sau a

    genei dorite

    %u coloniile ce poart gena dorit se merge mai departeadic se multiplic pe mediu de cultur&

    3rin aceast multiplicare se multiplic i gena doritadic se cloneaz

    0erificarea reu(itei: 6ecvenierea

    mplificare 3%BCntocmirea hrilor de restricie: presupune stabilirea

    situsurilor de restricie n cadrul secvenei clonate$ situsurispecifice pentru diferite enzime de restricie

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    17/33

    rocesul de clonare - const"n D etape distincte

    /& izolarea fragmentelor deinteres i clivarea lor cuenzime de restricie

    *& ligarea celor doufragmente i obinerea

    moleculei recombinate@& transfecia (transformarea)

    celulelor cu noile moleculerecombinate

    D& selecia celulelor ce au fosttransformate cu succes icare conin noua moleculde !" recombinat

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    18/33

    rincipalele metode utilizate pentru transformarea celulelorvegetale

    METODE "&D".ECTE 1 T.A&/2O.MA.EA MED"ATA34 Transformarea mediat$ de bacterii: Agrobacterium tumefaciens Agrobacterium rhizogenes

    54 Transformarea mediat$ de virusuri

    Transformarea genetica

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    19/33

    -acteriile din sol$Agrobacterium tumefaciensiAgrobacteriumrhizogenes realizezceea ce adeseori s'a numit Einginerie

    genetic naturalF& ceaste bacterii sunt capabile s transfere n esutul vegetal lezat$

    un fragment de !" propriu$ !"'G$ de pe plasmida Gi (Etumor inducingF) , n cazul specieiA.

    tumefaciens

    , sau Bi (Eroot inducingF) , n cazul specieiA. rhizogenes$ care seintegreaz n genomul plantei

    Transformarea genetica mediat$ de bacterii

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    20/33

    :Agrobacterium tumefaciens-: grobacterium genome

    %: Gi 3lasmid : a: G'!" $b: Hir genes $c: Beplication origin $d: 4pines catabolism genes!: 3lant cell: ?itochondria

    8: %hloroplastJ: "ucleus

    Transformarea genetica

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    21/33

    Transformarea mediat$ de virusuri

    Utilizarea vectorilor virali pentru transformarea plantelor$n ciuda numeroaselor eforturi experimentale$ nu au adusrezultate spectaculoase

    !"c viral nu se integreaz n genomul vegetal iarmeristemele$ principala surs de celule totipotente$ nusunt infectate de virusuri&

    !e aceea$ vectorii virali sunt mai rar utilizai nexperimentele de transformare genetic a plantelor

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    22/33

    METODE D".ECTE

    Transformarea protoplastelor ' celulele vegetale lipsite de

    perete celular

    Electroporarea' permeabilizarea reversibil a membraneiplasmatice n prezena unor pulsuri de curent continuu av;nd

    amplitudine crescut i durat foarte scurt$ porii formai nmembran permi;nd intrarea !" strin n citoplasm

    6tilizarea fibrelor de carbur$ de siliciu' Gransformareagenetic prin aceast tehnologie este relativ simpl$ const;nd

    n vortexarea (agitarea) esuturilor mpreun cu !" i fibrede carbur de siliciu& stfel$ fibrele penetreaz pereii celularipermi;nd !" s ptrund n citoplasm&

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    23/33

    ?etoda EbiolisticsF , mpucarea direct a!" n celule

    ' de "mpu#care direct a $%& "n

    'esuturi 'int' (etoda const "n accelerarea unor

    particule foarte mici )1m diametru!

    din tungsten sau aur coloidal, pe carea fost precipitat $%&, "n 'esuturivegetale 'int

    METODE D".ECTE

    +ransformarea genetica

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    24/33

    +ransformarea genetica

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    25/33

    Importanta clonarii

    pornindu'se de la un reproducator valoros economic se potobtine copii identice genetic

    sporirea potenialului de producie$ ameliorarea rezistentei laprincipalele boli$ ameliorarea calitii fructelor$ pentru crearea

    de diferite efecte$ culori la flori

    salvarea speciilor aate "n pericol de dispari'ie.

    !&p&d&v& terapeutic ar putea fi modificarea genetica a unor

    animale pentru ca organele lor sa poate fi tolerate de sistemulimun si transplantate la om

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    26/33

    clonarea unor animale in scopul folosirii acestora drept

    modele expermentale in vederea rezolvarii unor boliumane$ pentru obtinerea unor celule stem sau a unorsubstante terapeutice

    Curiozitate77: se estimeaz ca in viitor organele umanevor putea fi cultivate in afara corpului,iar oamenii vor ficapabili sa'i cloneze organele pentru transplantepersonale

    Importanta clonarii

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    27/33

    .iscuri:

    , efectele imprevizibile ale introducerii accidentale sau

    deliberate n mediu (dezechilibrarea ecosistemului)#, riscul de transfer al unor gene de rezistenla

    antibiotice ctre populaii microbiene naturale' pariia de erori genetice$ malformaii

    ' prin producerea de clone multiple apare riscul de a creao populaie formata din indivizi identici

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    28/33

    porumbul i soia transgenic,care conin gena de rezisten

    la glyphosat(erbicid)acumuleaz o cantitate mare din acesterbicid$ cu efect potenial toxic asupraorganismului uman& !ar sunt si plante care conin exogene care produc

    insecticide naturale ' bacteria Bacillus thuringensis

    - conine 09 de gene pentru delta endotoxine(toxine -t)- acioneaz prin perforarea intestinului larvelor unor insectecare paraziteaz diferite plante de cultur)sfredelitorulporumbului - Ostrinia nubilalis)&

    ' transferul unora dintre aceste gene la plante determinrezistena acestora la atacul insectelor respective$

    nu mai este necesar utilizarea unui insecticid artificial$duntor pt& sntate

    Exemplu:

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    29/33

    $lte eemple:

    4btinerea insulinei:"nsulinaeste un hormon ce particip la metabolismul

    glucidelor

    ' contribuie n primul r;nd la micorarea concentraiei deglucoz din s;nge

    Initial ' extras din pancreas de animal 3rin clonarea: obtinerea insulinei cu ajutorul bacteriilor

    (scherichiei %oli) ' clonarea genelor corespunzatoarecelor doua catene ale insulinei

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    30/33

    Sa spunem DA clonarii umane??

    %oll a fost conceputa folosind o celula

    feminina. &u s-au utilizat celule de laun berbec.

    %aca tenica va / perfectionata la

    oameni nu vor mai / necesari geneticbarbatii.....

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    31/33

    clonarea33

    0iar pn aici33

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    32/33

  • 7/24/2019 Clonarea Celulara Si Transformarea Genetica

    33/33

    Truse *8it'uri+ comerciale disponibile pentru preparareaAD&'uluiplasmidial:9 "Aprep /pin Miniprep ;it% iagen


Recommended