科学者は青い光の遺伝子を発見しました。 明るい遺伝子組み換えクリスマスツリーを作るために発火したこの遺伝子について読みました。 私たちはその名前と配列を専門のリソースで見つけ、シェフからの出張をノックアウトし、動物が住んでいる場所、つまりこの遺伝子を含むボトルに転がり落ちました。
特別な機器を使用してさまざまなトリックを行い、bl1遺伝子の純粋なDNA分子を取得しました。
細胞内で作業するためのサービスシーケンスがこれらのDNA分子にかかっており、それらに基づいてトランスジェニックE. coliバクテリアが作成されました。
植物の形質転換について。
理想的には、遺伝子ですべての操作を行っている間に、同志は彼がクリスマスツリーを変換する方法を探していたことに焦点を合わせました。 すべてのサービスエリアであっても、bl1遺伝子DNAソリューションを注ぐだけで、何も変わりません。 細胞内だけでなく、細胞核内にあるDNA分子内に、これらの分子を何らかの形で細胞内に配置する必要があります。
そして、これは非常に難しい作業であり、私たちがどのような生物を形質転換しているかに大きく依存しています。
DNA分子を細胞内に送達する薬剤はベクターと呼ばれます。 ベクターは、DNA、ある種の生物（バクテリア）、ウイルス、特殊な粒子の単なる溶液になります。
配送方法
ほとんどの場合、植物はアグロバクテリウム （ Agrobacterium tumefaciens ）ベクターで形質転換されます。 これは、Tiと呼ばれる巨大なプラスミドを保持する寄生菌です。 このプラスミドは、この細菌が快適に存在することを可能にする遺伝子を宿主植物のゲノムに移します。 つまり、バクテリア自体はそのDNAの断片を植物DNAに組み込むことができます。
そのため、バクテリアはdeされ、Tiプラスミドが構築され、すべてが移入に必要なままですが、移された部分を必要な部分、たとえばタバコモザイクウイルスの35Sプロモーターを含むbl1遺伝子で置き換えます。 このトリックは、いわゆるアグロバクテリウム形質転換の基礎です。
残念ながら、クリスマスツリーはそれほど単純ではありません。 正直に言うと、彼らがそれを変えることができるとは聞いていませんでした。 そのような難しいオブジェクトの場合、多くの場合、唯一の方法は直接弾道変換または遺伝子銃です。
これは高価で複雑ですが、DNAを細胞に送達する普遍的な方法です。 それは、DNA分子が金微粒子にくっついており、それが細胞培養に高速で射撃するという事実にあります。 細胞の一部では、これらの粒子はDNA分子に出入りし、かなり低い確率でゲノムに組み込まれます。
私たちは正確に何を変えていますか？
ただし、埋め込みの動作が発生した場合でも、1つのセルで発生します。 どういうわけか、彼女は他の大衆の間で生き残る必要があります。
このために、私たちが撃ったDNAに含まれている遺伝マーカーが使用されます。 このマーカーは、除草剤耐性遺伝子（植物に有毒な物質）である可能性があります。
焼成後の細胞培養物は、形質転換された細胞のみが耐性を持つ除草剤を含む培地に置かれます。 この写真は、 角質の一部が黄色-死んでおり、一部が緑であることを示しています。 これが、除草剤の作用が現れる方法です。 カルスは、未分化の植物細胞の組織化されていない塊です。
植物全体についてではなく、その細胞の培養について話していることに気づきましたか？ これは重要な追加であり、「突然変異」させることは不可能です。つまり、生物全体を一度に変換することはできません（ちなみに、石は突然変異体に関する非識字のSFの庭になります）。 個々のセルで作業する必要があります。 それは必要です-それは困難で不便なので、体外の細胞は非常に気まぐれであり、しばしば私たちが必要とするように成長したくないです。
生細胞培養の取得は別のバイオテクノロジーのタスクであり、この記事に含めるには複雑すぎるため、これ以上説明しません。
しかし、いずれにせよ、細胞培養での作業には、層流ボックスとオートクレーブを購入することによってのみ達成できる無菌条件もあります。 細胞培養は、ペトリ皿の特別な培地で成長します。 成長のための培地には、塩、砂糖、そして最も重要なのは、細胞が成体植物を分裂または形成するように誘導する特定のホルモン組成物であるさまざまな培地が追加されます。
特定の手順。
それは叙情的な導入でした、そして今、散文は行きます。 プロセス全体はいくつかの段階に分かれています。
プラスミド
利用可能なサービスシーケンスでプラスミドを取り出し、そこから目的の部分を切り取り（ パート2で説明した方法を使用）、購入したベクタープラスミドに入れて植物に移します。 このプラスミドでアグロバクテリアを形質転換します（方法は前の記事にも記載されています）。 アグロバクテリアは大腸菌よりもはるかに不便で、悪化するため、すぐには使用しません。
細胞培養
同時に、この種の細胞が最もよく成長する栄養培地に関する文献と独自のデータを使用して、植物の滅菌細胞培養を得ようとしています。 細胞培養のための出発材料として、種子または挿し木が使用されます。これは、ホルモンが補充された培地上で組織化されていない細胞塊-カルスに成長します。 通常、細胞培養を取得するプロセスは1〜2か月かかります（通常、ゆっくりと成長するため）。
細菌培養
その後、この種の植物に適した方法に応じて、形質転換のためにアグロバクテリウム培養を成長させるか、DNAスプレーで金粒子を準備します。
変換
これで、変換のためのすべてができました。 バクテリアとのインキュベーション（約1時間）、または遺伝子銃を使用した金片のショットを実行します。
形質転換体の選択
抗生物質を含む培地に置き、細菌の残留物と除草剤を殺し、形質転換された細胞のみが成長するようにします。
再生
しばらくすると、形質転換された細胞がコロニーを形成します-カルス。 これらのカルスは、再生のために植物ホルモン（オーキシンおよびサイトカイニン）を添加した培地に播種されます。
トランスジェニック植物（この例では、明るいクリスマスツリー）を入手します！
次に、挿入物の存在、そのパフォーマンスをテストする必要がありますが、これは別の話です。
理解を深めるためのプロセス図を次に示します。
すべての科学実験と同様に、変換は制御する必要があります。つまり、すべてが正しく行われていることを示す実験です。
トランスジェニック植物を得るためのポジティブコントロールは、特定のマーカーの存在下で購入したテストベクターを使用した形質転換です。 それが起こった場合、それは私たちがすべてを正しく行っており、私たちのテクニックが適切であることを示します。
ネガティブコントロールは、形質転換の欠如と、除草剤を含む培地に細胞をすぐに配置することです。 これは何のためですか？ 例えば、そのような用量の除草剤は、形質転換されていない植物の成長を完全に抑制するのに十分ではないことを防ぐために。
正と負の制御が実行され、変換が失敗した場合、これは問題が設計にあり、すべてをやり直す必要があることを意味します
あなたが好きなように、遺伝子工学は簡単なことではありません:)
実験の各段階で制御反応を設定することは、すべてが正常に実行されていることを確認するために必要な条件であることを忘れないでください。
私の意見では、これですべて、研究室でトランスジェニック植物の生産を処理する方法を概説しました。 情報がおもしろいように思えることを願っています:)
おわりに
このプロセスを実施するための機器のコスト（使用した購入の実際のコストに基づく）と試薬の計算を約束したことを覚えています。
アンプ-3万ルーブル
卓上遠心分離機-2万
試薬（既製キットの形で）-3万
電流源、フォレスニーチャンバー、UVランプ（徹照器）-3万
層流ボックス-90千
デスクトップオートクレーブ-5万
0.5〜1000μlの自動ディスペンサー-25千
実験室のバランス-2万
消耗プラスチック（試験管、ディスペンサーチップ、ペトリ皿など）-7000
DNA配列ソフトウェア-良いことには、1000ドル以上かかることがありますが、それなしでも試用版を使用することもできます。
施設費など それはあまりにも個性的だからです。
原則として、かなりの数が遺伝子検査室を装備できることは明らかであり、それは欲望とスキルです。 この段階では、機器は高価ですが、スペースマネーの価値はありません。
一般に、遺伝子工学は長い旅の始まりに過ぎないと真剣に感じているので、それについての知識が誰にとっても不必要になることはありません:)「膝の上」の研究所が広がることはまずありませんが、遺伝子技術は間違いありません医療、食品業界、法医学にしっかりと参入します。 そして、それが次にどうなるかを誰が知っていますか。
2all第3部のリリースにこのような遅れがあったことをおizeびします。かなり前に書かれましたが、それを思い起こして公開する時間はありませんでした。
記事の前の部分への参照：
最初の部分： https : //geektimes.ru/post/48533/
2番目の部分： https : //geektimes.ru/post/48846/