Закономерности динамики экспрессии люминесцентных генов, клонированных в рекомбинантном штамме Escherichia Coli Z905, в различных условиях существования

• Автор: Максимова, Елена Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНТРОДУКЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
1.1.1 ШСТАБИЛЬНОСТЬ РЕКОМЬИНАИНЫХ ЛАЗМИД И ЭКСПРЕССИИ КЛОНИРОВАННЫХ ГЕНОВ У МИКРООРГАНИЗМОВ.

1.2. Основные аспекты регуляции транскрипционной активности

БАКТЕРИАЛЬНЫХ ОПЕРОНОВ.

1.3. Бактериальная люминесценция и интродукция ГММО

1.4. Механизмы адаптации микроорганизмов к условиям окружающей среды

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ГЛАВА 3. РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ шОПЕРОНА В ШТАММЕ ii i 5

3.1. Закономерности экспрессии плазмидных .тгенов в штамме ii i 5

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА СТАБИЛЬНОСТИ ЭКСПРЕССИИ ихГЕНОВ, КЛОНИРОВАННЫХ В ШТАММЕ ii i5, В СОСТАВЕ РЕКОМБИНАНТНОЙ ПЛАЗМИДЫ
4.1. Изменение структуры популяции штамма ii i 5 в ряду последовательных пассажей на различных средах
4.2. АНАЛИЗ ЭКСПРЕССИИ ПЛАЗМИДНЫХ ихГЕНОВ У КЛОНОВ ii i 5, ПОЛУЧЕННЫХ ПОСЛЕ пассажей на различных средах.
ГЛАВА 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИНАМИКИ ЭКСПРЕССИИ ихГЕНОВ, КЛОНИРОВАННЫХ В ШТАММЕ ii i , В УСЛОВИЯХ МОДЕЛЬНЫХ ВОДНЫХ МИКРОЭКОСИСТЕМ ПОСЛЕ ИНТРОДУКЦИИ.
5.1. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ МОДЕЛЬНЫХ водных микроэкосистем на экспрессию генов РЕКОМБИНАНТНОЙ ПЛАЗМИДЫ 7 В КЛЕТКАХ ii i
5.2. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ СНИЖЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПРЕССИИ x ГЕНОВ У КЛОНОВ ii i 5, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ МОДЕЛЬНЫХ ВОДНЫХ МИКРОЭКОСИСТЕМ.
5.3. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ЭКСПРЕССИИ ПЛАЗМИДНЫХ шГГЕНОВ, КЛОНИРОВАННЫХ В ПЛАЗМИДЕ 7, В КЛЕТКАХ vi
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ


Однако, клостридиальные бактерии обладают рядом недостатков, препятствующих их широкому использованию в технологии относительно низкие скорости роста, необходимость строгого соблюдения анаэробных условий, невысокий выход целевых продуктов, применение методов генетической инженерии может оказаться весьма перспективным подходом к улучшению природных штаммов термофильных бактерий. До последнего времени работы в этом направлении сдерживались отсутствием подходящих генетических векторов и отсутствием удобных систем д. С этой целью из ряда штаммов . Исследователями ведется поиск систем векторов, которые могли бы с одинаковой эффективностью экспрессироваться в широком круге хозяев. Так, на основе репликона плазмиды широкого круга хозяев сконструирован ряд векторных плазмид различного функционального назначения, который обладает рядом преимуществ для работы с грамотрицательными бактериями. В составе сконструированных векторов клонированы и изучена экспрессия генов эндотоксинов . Таким образом, иногда экспрессия одних и тех же генов возможна в разных видах микроорганизмов и эго может стать одним из факторов риска распространения гетерологичных генов в природных экосистемах. Интерес к процессу переноса генетического материала между микроорганизмами в окружающей среде особенно возрос, когда с помощью методов генной инженерии стало возможным конструирование микроорганизмов с новыми свойствами . Перенос генетического материала между микроорганизмами известен уже лет. Одним из первых механизмов переноса генов между бактериями был процесс трансформации проникновение и инкорпорация свободных молекул ДНК в клетки микроорганизмов, о котором впервые упоминалось еще в г . Позднее были открыты процессы трансдукции перенос генов с помощью фагов и коньюгации перенос генов при прямом контакте между клетками донора и реципиента , коньюгативная транспозиция . Однако, наибольшее внимание всетаки уделяется процессам трансформации и коньюгации , т. Сравнительно недавно были открыты еще два способа проникновения ДНК в клетку с помощью трансформасом у i i и мембранных пузырьков, обнаруженных у грамотрицательных бактерий . Еще одной разновидностью трансформации является ретротрансформация перенос одной плазмиды с помощью другой . В связи с этим, перенос генов играет большое значение в экологии и разнообразии микробных популяций. Этот процесс дает бактериальным клеткам огромный потенциал для изменения функций, т. Более того, гены, которые способствуют выживанию и пролифирации клеток в таких условиях устойчивость к антибиотикам и токсичным металлам, утилизация комплексных химических соединений, патогенность часто локализованы на мобильных генетических элементах . Установлено, что экологически значимый перенос генов осуществляется преимущественно коньюгативными плазмидами, широкого спектра хозяев, которые способны осуществлять перенос генов через эволюционные барьеры . Перенос генетической информации еще облегчается и широким распространением плазмид и других внехромосомных генетических элементов. Так, например, в бессточных водных экосистемах до гегеротрофов содержат плазмиды, в речных до . Особенно это характерно для родов , i, i, i, x. Высока и частота переноса плазмид. Между интродуцированными штаммами в водных экосистемах она может колеблется от 8 до 3 трансконьюгантов на донор . Исследование миграции генов от интродуцированных микроорганизмов, в т. ГММО в настоящее время исследуется с помощью модельных экосистем. В результате было показано, что внесенные бактериальные клетки могут не оказывать никакого эффекта на экосистему, оказывают положительный эффект или могут оказывать отрицательные эффекты. Так, например, уже известны случаи распространения генов резистентности к антибиотикам, изменение химического состава среды , образование нового рекомбинантного генома. Однако, наиболее существенными являются спонтанный выход в окружающую среду молекул ДНК например известно, что максимальное количество ДНК до 3 мгмл выделяется во время фазы отмирания клеток, а также нарушение естественного биоразнообразия как внутри микробного звена, так и в экосистемах в целом . Перенос плазмид наблюдали в экспериментах с использованием почв , , речного эпилитона , , озерной воды , сточных вод , растений . Известно, что помимо активного переноса генов существует еще и пассивный, который может осуществляться ветром, животными или грунтовыми водами .