Глава 4. ГЕННАЯ И КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ 4.1. Основные принципы генетической инженерии Генетическая инженерия (ГИ) – совокупность методов и технологий искусственного изменения структуры нуклеиновых кислот, в том числе извлечения ДНК и РНК из биологического материала, манипуляций с генами, считывания и расшифровки генетической информации, получения рекомбинантных ДНК и РНК, введения их в другие организмы и др. Включает разделы: генная инженерия, геномная инженерия. Важным направлением генетической инженерии является генетическое конструирование клеток-продуцентов, которое включает методы in vivo и in vitro. Основные технологии, применяемые в конструировании in vivo: 1. Мутагенез и методы отбора мутантов. 2. Применение плазмид и конъюгации у микроорганизмов. 3. Применение бактериофагов и трансдукция. 4. Применение мобильных генетических элементов для мутагенеза и рекомбинации. 5. Генетическая трансформация. 6. Методы работы с протопластами, их трансформация и слияние, введение органелл (у эукариот). 7. Гибридизация эукариотических клеток и организмов. Основные технологии, применяемые в конструировании in vitro: 1. Клонирование ДНК. Осуществляется путем введения фрагментов ДНК или их групп в векторы – молекулы-носители, реплицирующиеся генетические элементы на основе плазмид или/и вирусов (бактериофагов), что дает возможность амплифицировать и экспрессировать гены в клетках бактерий или эукариот. Наиболее распространен рестриктазно-лигазный метод клонирования с использованием рестрикции (расщепление ДНК) и лигирования (сшивания); коннекторный метод клонирования, основанный на наращивании 3'-концов объединяемых молекул гомополимерными взаимно комплементарными последовательностями (напр., поли-A и поли-T) и их гибридиза63