МАСТЬ II

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ..... 179

Глава 9. Молекулярная диагностика................. 181

Методы иммунодиагностики........................ 182

Ферментный иммуносорбентныи анализ... 182

Моноклональные антитела........................ 184

Образование и отбор гибридных клеток ,...1Й5
Идентификация гибридных клеточных ли-
ний, секретирующих специфические ан-
титела.. 185

Оглавление

Системы ДНК-диагностики................................. 187

Гибридизационные зонды................................ 188

Диагностика малярии...................................... 188

Выявление Trypanosoma cruzi.......................... 189

Нерадиоактивные методы детекции.................... 190

Геномная дактилоскопия................................. 192

Использование полиморфных ДНК-маркеров ....194
Молекулярная диагностика генетических

заболеваний..................................................... 195

Серповидноклеточная анемия........................... 195

Метод ПЦР/ЛОЗ........................................... 196

Генотипирование с использованием флуо-
ресцентно меченных ПЦР-праймеров.................. 198

Мутации в разных сайтах одного гена................. 199

Перспективы.................................................... 201

Заключение..................................................... 201

Литература...................................................... 202

Контрольные вопросы........................................ 203

Глава 10. Микробиологаческое производство
лекарственных средств.................................. 204

Лекарственные препараты............................. 204

Выделение кДНК интерферонов........................ 204

Интерфероны человека, полученные ме-
тодом генной инженерии................................. 207

Гормон роста человека, полученный ме-
тодом генной инженерии.................................. 208

Оптимизация генной экспрессии........................ 208

Ферменты....................................................... 209

ДНКаза!..................................................... 209

Альгинат-лиаза............................................. 209

Моноклональные антитела как лекарствен-
ные средства.................................................... 210

Структура и функции антител............................ 211

Профилактика отторжения транспланти-
рованных органов.......................................... 212

Лекарственные вещества, связанные с мо-

ноклональными антителами.............................. 212

Моноклональные антитела человека................... 214

Гибридные Моноклональные антитела че-
ловека и мыши.............................................. 215

Производство антител с помощью Е. coU................ 218

Лекарственные средства против ВИЧ...................... 222

Заключение..................................................... 224

Литература...................................................... 224

Контрольные вопросы........................................ 226

Глава 11. Вакцины.................................................... 227

Субъединичные вакцины..................................... 228

Противогерпетические вакцины........................ 230

Противоящурные вакцины............................... 230

Противотуберкулезные вакцины....................... 231

Пептидные вакцины....................................... 231

Генная иммунизация...................................... 233

Аттенуированныс накщшы........................... 234

Протинохолерпые вакцины....................... 235

Противосальмонеллезные вакцины.................... 236

Противолейшманиозные вакцины...................... 237

«Векторные* вакцины........................................ 238

Протинонирусные вакцины.............................. 238

Противоб акте риал ьные вакцины..................... 242

Бактерии как системы доставки анти-
генов.......................................................... 242

Заключение...................................................... 243

Литература....................................................... 244

Контрольные вопросы........................................ 246

Глава 12. Использование рскомбинантных
микроорганизмов дляполучения коммерчес-
ких продуктов............................................................... 247

Эндонуклсазы рссчрикции................................... 247

Малые биологические молекулы................ ,......... 250

Синтез L-аскорбиновой кислоты........................ 250

Синтез индиго............................................... 252

Синтез аминокислот....................................... 255

Антибиотики.................................................... 257

Клонирование генов биосинтеза антибио-
тиков.......................................................... 259

Синтез ноных антибиотиков..................... 259

Разработка новых методов получения по-

ликетидных антибиотиков................................ 260

Усовершенствование производства анти-
биотиков...................................................... 263

Биополимеры................................................... 266

Создание рекомбинантной бактерии
Xanthomonas campestris с целью получения

ксантановой слизи „........................................ 266

Выделение генов биосинтеза меланина................ 267

Микробиологический синтез животного

биополимера с адгезивными свойствами.............. 268

Микробиологический синтез каучука.................. 270

Микробиологический синтез полигидрок-

сиалканоатов................................................ 270

Заключение...................................................... 272

Литература....................................................... 272

Контрольные вопросы................................... 274

Глава 13.Биодеградация токсичных соеди-
нений и утилизация биомассы...................... 275

Дсфадация ксенобиотиков с помощью

микроорганизмов......................................... 275

Метаболические пути биодеградации ксе-
нобиотиков, созданные методами генной
инженерии....................................................... 276

Оглавление 587

Перенос плазмид...................................... 276

Изменение генов...................................... 281

Утилизация крахмала и Сахаров................... 286

Промышленное производство фруктозы и

этанола..................................................... 287

Повышение эффективности производства

фруктозы и этанола................................... 289

Zymomonas mobilis..................................... 292

Получение силоса...................................... 294

Утилизация целлюлозы ....,........................... 294

Компоненты лигноцеллюлозы................... 294

Выделение прокариотических иеллюлаз-

ных генов................................................. 2%

Выделение эукариотических целлюлазных

генов......................................................... 298

Манипуляции с целлюлазными генами..... 300

Белок одноклеточных организмов................. 301

Заключение.................................................. 302

Литература................................................... 303

Контрольные вопросы................................... 305

Глава 14. Бактерии, стимулирующие рост

растений....................................................... 306

Фиксация азота............................................. 306

Нитрогеназа.................................................. 308

Компоненты.............................................. 308

Генная инженерия кластера генов нитро-

геназы....................................................... 310

Гидрогеназа.................................................. 313

Метаболизм водорода................................ 313

Модификация генов гидрогеназ................ 314

Образование клубеньков............................... 316

Конкуренция среди организмов, образу-
ющих клубеньки....................................... 316

Манипуляции с генами образования клу-
беньков..................................................... 316

Биоконтроль патогенных микроорганизмов.. 320

Сидсрофоры.............................................. 321

Антибиотики............................................ 322

Ферменты............... ,................................ 323

Образование кристаллов льда и антифриз-

ныс белки................................................. 325

Стимуляция роста растений свободножи-

вушими бактериями..................................... 326

Заключение.................................................. 327

Литература................................................... 328

Контрольные вопросы................................... 330

Глава 15. Микробныеинсектициды............. 331

Токсин, синтезируемый Bacillus

thuringiensis................................................... 332

Механизм действия и использование........ 332

Идентификация генов токсинов................ 335

Генная инженерия генов токсинов

В. thuringiensis.......................................... 336

Бакуловирусы как инструмент биоконт-
роля.............................................................. 342

Механизм действия................................... 342

Усиление биоконтроля с помощью генной

инженерии................................................ 343

Заключение.................................................. 344

Литература................................................... 345

Контрольные вопросы.................................. 347

Глава 16. Промышленный синтез белков при

участии рскомбинантных микроорганизмов. 349

Рост микроорганизмов................................. 350

Периодическая культура............................ 351

Периодическая культура с добавлением

субстрата.................................................. 352

Непрерывная культура.............................. 353

Повышение эффективности ферментации..... 354

Культуры с высокой плотностью............... 356

Биорсакторы................................................ 357

Типичные курпномасштабные системы

ферментации................................................ 359

Двухступенчатая ферментация в тандем-

ных эрлифтных биореакторах.................... 360

Двухступенчатая ферментация в одном ре-
акторе с механическим перемешиванием.............. 362

! 1ериодичсскам ферментация и периоди-
ческая ферментация с добавлением суб-
страта........................................................ 363

Сбор клеток.................................................. 363

Разрушение клеток....................................... 365

Дальнейшая обработка.................................. 366

Солюбилизация белков............................. 367

Заключение.................................................. 367

Литература................................................... 368

Контрольные вопросы.................................. 369

ЧАСТЬШ

ЭУКАРИОТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ.................... 371

Глава 17. Геннаяинженерия растений: ме-
тодология ...................................................................... 373

Трансформация растений Tî-плазмидой

из Agrobacterium tumefaciens......................... 373

Векторные системы на основе Ti-плазмид ....377
Физические методы переноса генов в рас-
тительные клетки.......................................... 379

Бомбардировка микрочастицами................... 380

Применение репортерных генов при транс-
формации клеток растений........................... 381

IH>; Оглавление

Эксперименты по экспрессии чужеродных

генов в растениях......................................... 382

Выделение различных промоторов и их

использование.......................................... 383

Введение чужеродных генов в хлоропласт-

нуюДНК.................................................. 384

Получение трансгенных растений, не со-
держащих маркерных генов.......................... 386

Заключение.................................................. 386

Литература................................................... 387

Контрольные вопросы.................................. 388

Глава18. Генная инженерия растений: при-
менение.......................................................................... 389

Выведение растений, устойчивых к насеко-
мым-вредителям, вирусам и гербицидам....... 389

Растения, устойчивые к насекомым-
вредителям ............................................. .389

Растения, устойчиныс к вирусам............... 395

Растения, устойчивые к гербицидам..... 400

Растения, устойчивые к грибам и бакте-
риям ......................................................... 401

Получение растений, противостоящих не-
благоприятным воздействиям и старению..... 403

Окислительный стресс........................... 403

Солевой стресс.......................................... 404

Созревание плодов.................................... 405

Изменение окраски цветков......................... 406

Изменение пищевой ценности растений... 407

Аминокислоты.......................................... 408

Липиды..................................................... 408

Изменение вкуса и внешнего вида плодов.... 410

Изменение внешнего вида........................ 410

Изменение вкуса....................................... 411

Растения как биореакторы............................. 412

Антитела................................................. 412

Полимеры................................................. 412

Чужеродные белки, аккумулирующиеся

в семенах.................................................. 413

Заключение.................................................. 413

Литература................................................... 413

Контрольные вопросы................................... 416

Глава 19. Трансгенныеживотные............... 418

Трансгенные мыши; методология.................. 419

Использование рстровирусных векторов ...419

Метод микроинъскций ДНК.................. 420

Использование модифицированных эмб-
риональных стволовых клеток................... 422

Клонирование с помошью переноса

ядра.......................................................... 426

Перенос генов с помощью искусственных

дрожжевых хромосом............................ 428

Трансгенные мыши: применение.................. 430

Трансгенный крупный рогатый скот............. 433

Трансгенные овцы, козы и свиньи............. 435

Трансгенные птицы...................................... 436

Трансгенные рыбы..................................... 438

Заключение.................................................. 439

Литература................................................... 439

Контрольные вопросы................................... 441