Генная инженерия бактерий: с чего всё начиналось и как это работает в лаборатории сегодня

[@erwins22]

Можно ли это делать в домашних условиях и сколько это будет стоить если возможно?

[@UJIb9I4AnJIbIrUH]

Если вы имеете в виду сборку нужного вам гена, то это недёшево. Самый дешёвый амплификатор (это устройство, которое обеспечивает условия для ПЦР) стоит около 150,000 рублей. Плюс надо заказывать праймеры и ДНК-полимеразу и где-то взять штамм, это тоже стоит денег. Например, за 1 мкмоль олигонуклеотида нужно будет выложить 50-100 рублей за нуклеотид. Чтобы бактерии росли им нужна питательная среда. Кроме того, обычно существует штамм, который нарабатывает плазмиду, а потом уже эту плазмиду переносят в другой штамм, который будет синтезировать белок. Если всё делать уж совсем по правилам, то хранят клетки при -80 градусах, а такие холодильники стоят бешеных денег. В общем дома это проблематично сделать.

[@APLe]

На самом деле, всё можно сделать чуть дешевле, чем пугает UJIb9I4AnJIbIrUH, потому что большую часть оборудования можно взять на ebay б/у, на порядок дешевле. Те же амплификаторы меньше 200$ с доставкой стоят, например.
Но развлечение всё равно будет не из дешёвых.

[@himegood]

Спасибо за статью. Почитаю вечером обязательно. Интересна данная тема.

[@Bigdoc]

Как давно я не читал про это… эх… очень хорошо написана статья. Спасибо за экскурс в успешно забытое студенческое медицинское прошлое. Учебники чтоль купить перечитать.

[@shadrap]

Спасибо за статью. А какие параметры определяют «силу» промотера? Ведь промотер, насколько мне известно, просто последовательность нуклеотидов куда может присоединяться полимераза?

[@UJIb9I4AnJIbIrUH]

Вообще это очень хороший вопрос, достойный отдельной статьи. Но если вкратце, то промоторная область имеет ряд участков, которые являются наиболее важными. Например, у бактерий это участки, расположенные в 10 (бокс Прибнова) и 35 парах нуклеотидов от места старта транскрипции (не путать со старт-кодоном!!). У некоторых бактерий также играют роль участки на расстоянии 42 и 52 пар (отсчёт ведётся в направлении 3'->5' от точки начала транскрипции, то есть в противоположном направлению движения РНК-полимеразы, поэтому обычно пишут -10, -35, -42, -52). Если они сильно мутируют, то промотор с высокой вероятностью отключится полностью, так как они являются меткой и местом изначального присоединения для РНК-полимеразы. У эукариот тоже есть схожие механизмы.
Вот как раз таки от того какие последовательности расположены по этим координатам и зависит сила промотора. Кстати, у бактерий созданы гибридные промоторы, которые состоят из -10-участка одного промотора и -35-участка другого промотора.

[@shadrap]

Спасибо, буду с нетерпением ждать отдельную статью про промотор. Но если вкратце, эти области, такие как Прибновский бокс и тп, расчитаны уже на биоинформатических алгоритмах, типа Розетты или это все опытно-экспириментальные методы?

[@UJIb9I4AnJIbIrUH]

Нет, эти результаты получены задолго до возникновения биоинформатики.

[@UJIb9I4AnJIbIrUH]

Биоинформатика приходит на помощь тогда, когда нужно обработать объёмы информации (зачастую это последовательности букв), с которыми вручную не справиться.
Промоторы, понятное дело, изначально были в сфере интереса биологов, так как они участвуют в крайне важном для клетки процессе транскрипции, поэтому их изучили довольно давно, особенно самые важные из них. Хотя это не отменяет того факта, что их и сейчас продолжают изучать уже биоинформатическими методами.

[@MadHacker]

Я правильно понимаю, что как только механизм включается — бактерии начинают синтезировать белок?
Синтезированный белок начинает спокойно (или не очень) плавать себе по бактерии? А как его потом из бактерии достать?

[@UJIb9I4AnJIbIrUH]

Да, про включение синтеза вы всё поняли верно. То, что он начинает спокойно (или не очень) плавать по бактерии — тоже верно. А вот про то, как его оттуда достать в марте будет отдельная статья, тема довольно интересная.

[@Zenitchik]

Так и назовите: «Как достать белок из клетки».

[@MadHacker]

Ясно. Буду ждать. Спасибо.

[@NeZnaika3]

Мы поняли, синтез белков нуклеиновыми кислотами, основа всего или основная состовляющая.
Но если природа синтезирует по случайному процессу, кстати как думает об автор? ( или это ещё одна мега-тема?! ), то микробиолог имеет вполне определенную цель. Надеюсь. А не так, начнем, а там как получится.
Поэтому в особом интересе вся цепочка задача-цель--метод--результат.
Конечно, основному паблику актуальнее последнее, результат. Биологу, наверное чуть больше первые два. Как кинорежиссеру, снял фильм, далее этот эпизод в разделе прошлого.
На гиике заметно меньше тем по микробиологии, например чем по ИТ и даже по космологии. Хотя почти уверен, актуальность вопроса размера Вселенной ли чего-то глубинного про черные дыры, все-таки ниже, чем вопросы «Молекулярной биологии и медицинской биотехнологии»
Тем интереснее новая тема.
Спасибо!

[@UJIb9I4AnJIbIrUH]

Ну всё таки наоборот: нуклеиновые кислоты синтезируются белками =)
ДНК синтезируется ДНК-полимеразами. ДНК-полимераза это фермент, то есть катализатор некой химической реакции. А все ферменты — белки.
РНК синтезируется РНК-полимеразами. РНК-полимераза это тоже фермент.
Наконец, белки синтезируются рибосомой, рибосома — тоже фермент.
А вот тут я не совсем понял что имеется в виду. Не поясните?

Но если природа синтезирует по случайному процессу, кстати как думает об автор?

[@Mr_NiTe]

Мда, учусь на биотехнога и чот почти ничего не понял…

[@Gryphon88]

Начните с Альбертса или Грин, Стаут, Тейлора, только англоязычное издание качайте, в последние два года оба переиздавались и оба похудели.

[@UJIb9I4AnJIbIrUH]

Не-не-не-не-не, при всём уважении, Альбертс ооооочень избыточен для того, чтобы «начинать». Ни в коем случае не начинайте с Альбертса!!))
Самое то для начала — это обозначенный трёхтомник Грина, Стаута и Тейлора на русском (это почти что школьные книжки), а также книжка «Молекулярная биотехнология» (авторы Глик и Пастернак, тоже на русском). Потом можно перейти на книжки Льва Ивановича Патрушева (это сотрудник ИБХ РАН) «Искусственные генетические системы», если мне не изменяет память это двухтомник. После ознакомления с этими книжками вы будете прекрасно разбираться во всех вопросах.

[@Oxygen99]

Спасибо за статью!