Сочинение на тему ГЕНОМ ИЗДАНИЕ: ИНСТРУМЕНТ И ПРИМЕНЕНИЕ В РАСТЕНИЯХ
- Опубликовано: 04.10.2020
- Предмет: Наука
- Темы: Биология, биотехнология, генетика, ДНК, Технологии
ZFN представляют собой химерные молекулы с тремя-четырьмя доменами, связывающими ДНК цинкового пальца, из которых каждый распознает триплет нуклеотидов путем связывания, и нуклеазу FokI (Smith et al., 2000). Нуклеазы цинковых пальцев состоят из белков, несущих несколько доменов цинковых пальцев, которые вместе способны распознавать определенную последовательность из шести-девяти последовательных нуклеотидов в геноме конкретного организма. К C-концевому концу этой молекулы распознавания ДНК добавляют неспецифический нуклеазный домен из фермента рестрикции FokI, чтобы создать половину пары ZFN. Вторая половина пары имеет аналогичную структуру, но предназначена для распознавания и связывания с последовательностью ДНК на противоположной цепи ДНК на расстоянии приблизительно 6 нуклеотидов от первого ZFN. Этот интервал позволяет двум неактивным нуклеазным доменам FokI димеризоваться, становиться активным в качестве нуклеазы и создавать двухцепочечный разрыв ДНК (DSB) в середине области спейсера между двумя ZFN (Carroll, 2014).
DSB часто ремонтируется механизмом восстановления ДНК негомологичного присоединения конца (NHEJ), который подвержен ошибкам. То есть во время процесса репарации обычно небольшое количество нуклеотидов может быть удалено или добавлено в сайт расщепления. Если этот дефектный ремонт находится в кодирующей области гена, он может нарушить рамку считывания и создать неактивный (нокаутирующий) ген. Альтернативно, если присутствует фрагмент ДНК с сильной гомологией с нарушенным геном (но не с той же самой последовательностью), новый фрагмент ДНК может связывать и замещать исходную последовательность гена с помощью процесса, называемого гомологичной рекомбинацией, и приводить к «замене гена». Были разработаны сложные программы, помогающие в разработке ZFN для согласования последовательности ДНК в целевом гене (Hansen et al., 2012; Osborn et al., 2011).
Об успешном использовании ZFN для редактирования генов у арабидопсиса впервые было сообщено в 2005 году (Lloyd et al., 2005). Затем сообщается в табаке 2005 г. (Wright et al., 2005). Способность ZFNs стимулировать гомологичную рекомбинацию (HR) и замену генов была также показана в Arabidopsis с экспериментами, в которых ген протопорфириногеноксидазы был мутирован для обеспечения устойчивости к бутафенацилу, мощному ингибитору PPO (De Pater et al., 2013). Важным шагом вперед в обеспечении более быстрой замены генов посредством HR стало создание плазмид, содержащих источники репликации ДНК из вирусов Близнецов. Эти модифицированные вирусы позволяли доставлять ZFNs (или гены Cas9 / sgRNA) и одновременно доставлять фрагменты ДНК, которые были гомологичны последовательностям генов-мишеней и содержали желаемую мутацию гена. Активность вирусных реплик приводила к обилию копий замещающего гена и плейотропному эффекту на гомологичную рекомбинацию (Baltes et al., 2014).
Нуклеазы из цинкового пальца также использовались для демонстрации того, что несколько других методов редактирования генов и модификации хроматина возможны при использовании дизайнерских нуклеазных технологий. Например, возможна клеточная и тканеспецифическая экспрессия генов, о чем свидетельствует способность локализовать экспрессию генов в яйцеклетке у Arabidopsis (Even-Faitelson et al., 2011). Точно так же тщательно спроектированные пары ZFNs были эффективными, позволяя создавать как маленькие (Petolino et al., 2010), так и большие (Qi et al., 2013) делеции хромосомных сегментов. Предварительное исследование in vitro также предложило способы использования ZFN для ингибирования репликации вирусов бегомо (Chen et al., 2014). Наконец, ZFN могут также найти применение в проектах, использующих другие модельные фотосинтетические эукариоты, такие как водоросли, как для фундаментальных, так и для практических применений (Sizova et al., 2013).
Мужчины очень долго правили в индустрии фитнеса. Не удивительно, что женщины в равной конкуренции соревнуются с мужчинами в индустрии фитнеса. Они также ищут идеальное тело,
Цель этого эксперимента – получить представление о полностью настраиваемой программе LabVIEW и понять, как инженеры используют программу в своих интересах, чтобы создать собственную лабораторию, которая
Есть несколько разных циклов, вокруг которых вращается Земля. Некоторые из циклов были затронуты катастрофой Фукусима-Дайхатсу. Завод в Фукусиме пострадал от землетрясения силой 9,0 балла. Растения,