BIOTECHNIOLOGOIA ZWIERZĄT

Genomy zwierząt

Owca ma mniej chromosomów niż koza.

Poznawanie genomów zwierząt, badanie kariotypów.

• zespół Kinefeltera u u samców bydła

• translokacja zrównoważona i niezrównoważona

• mapa fizyczna i genetyczna

• izolacja , klonowanie i selekcjonowanie wybranych genów]

Przenoszenie genów

-zwierzęta transgeniczne- małpka ANDI- gen meduzy- zielona fluorescencja

inżynieria chromosomowa ryb

-produkcja towarowych ryb triploidalnych ,

- gigantyczne ryby diploidalne,

-ryby o wyższym niż 3n stopniu ploidalności

Żywienie zwierząt

1. rekombinowane mikroorganizmy flory żwacza- trawią celulozę, produkują krótkie łańcuchy peptydowe bogate w egzogenne aminokwasy

2. są wykorzystywane do konserwacji pasz

Medycyna weterynaryjna

-przeciwciała monoklonalne

-diagnostyka chorób zakaźnych i inwazyjnych

- różnicowanie szczepów wirusów

-produkcja białek ludzkich przez zrekombinowane bakterie- np. insulina

bakterie nie prowadzą obróbki potranslacyjnej

-produkcja szczepionek- przez zrekombinowane mikroorganizmy, szczepionki genetyczne

Rozwój

nadzieje: zwiększenie dokładności oceny wartości hodowlanej, zwiększenie ostrości selekcji (klonowanie, zapładnianie in vitro, regulacja płci)

• przełamanie barier miedzy gatunkami- transgeneza, wyprodukowanie zwierząt o nowych właściwościach

zagrożenia:

-zmniejszenie zmienności genetycznej

- wyprodukowanie zwierząt o właściwościach trudnych do kontroli

- manipulacje genetyczne prowadzone na zwierzętach mogą być krokiem w kierunku manipulacji na ludziach

Cytometria przepływowa

Umożliwia różnorodnych fenotypowych , biochemicznych i molekularnych cech pojedynczej komórki (lub jej elementów) zawieszonych w cieczy i przepływających przez promień światła i punkt analizy

• wykorzystanie fluorescencyjnych barwników umożliwia pomiar intensywności emisji fluorescencji komórek wyznakowanych odpowiednimi barwnikami

• lata 30 XX wieku- aparat do liczenia komórek

• lata 40-50- „Model A”- liczenie i oznaczanie wielkości i kształtu, wykorzystanie różnicy w przewodnictwie elektrycznym między komórką a medium

• 1953- ogniskowanie hydrodynamiczne(do dzisiaj w cytometrze) aparat zliczający komórki wybarwione róznicowo

• lata 60- system badający równocześnie absorbcję światła przez kwasy nukleinowe w paśmie ultrafioletowym oraz rozproszenie światła widzialnego przez badane komórki

• współcześnie- możliwość równoczesnej analizy 6 różnych parametrów komórkowych z max. Szybkością 15 000 komórek/sekundę ; rozdzielanie ok. 1000 badanych cząstek/ sekundę

1. dwa lasery(488nm i 633nm)

2. sorter

3. 4-5 foto...........??

4. komputer-umożliwiają odczyt parametrów komórki o śr. 0,5 mikrometra i zawartości zaledwie 1000 cząstek barwnika

Cytometr

1. źródło zasilania i sterowania

2. układ..................? do transportu próbki i ogniskowania strumienia światła

3. układ optyczno-elektroniczny(gromadzi, wzmacnia i przekształca fluorescencje na sygnał cyfrowy)

4. komputer i sorter elektroniczny

Mierzone parametry

cechy nie wymagające stosowania znaczników- wielkość, kształt, .........powierzchni komórki, ziarnistości cytoplazmy, zawartość pigmentów, fluorescencja białka, stany redox

cechy wymagające barwników- zawartość DNA, RNA, struktura chromatyny, zawartośc białek, grupy sulfhydrylowe, antygeny, struktury podporowe komórki, przepuszczalność błony komórkowej, aktywność enzymów, receptory wewnątrzkomórkowe i powierzchniowe, synteza DNA, potencjały wewnątrzkomórkowe

Barwniki

• wysoka zdolność absorbcji promienia wzbudzającego

• wysoka wartość emisji promieniowania przez cząsteczki barwnika połączone z docelowym składnikiem komórki

• duża fotostabilność- barwnik powinien przetrwać 10 tyś do 100tyś wzbudzeń

• możliwie najkrótszy okres trwania w stanie wzbudzonym(ok. 1 ms)- im krótszy czas tym więcej cykli wzbudzenia

• dogodna długość fali emisji promieniowania(nie nakładające się na ewentualna autofluorescencje związku)

• Hoechst, DAPI, Mitramycyna, Bromek etydyny, ChromomycynaK3, jodek propydyny, Oranż akrydyny, Oranż tialozowy,

Wynikiem analizy jest histogram.

Zastosowanie cytometrii

• Analiza wielkości komórek, ziarnistości cytoplazmy, antygenów powierzchniowych komórki, apoptozy w komórkach, sortowanie komórek

• Analiza cyklu komórkowego-analiza zawartości DNA : różnica w zawartości DNA od 2n do 4n(zawartość DNA jako marker dojrzałości komórki, określenie fazy cyklu, badanie syntezy DNA)

• Analiza i sortowanie chromosomów-stosowany jest jeden z barwników: Hoechst 33258=preferuje rejony DNA bogate w A-T

Chromomycyna A3= rejony G-C

• Analiza nieprawidłowości kariotypu-liczbowych i strukturalnych, sortowanie chromosomów do bibliotek chromosomowych

• Analiza długości telomerów- zróżnicowanie osobnicze długości telomerów

• Mikrobiologia- wykrywanie i identyfikacja bakterii, ocena stopnia infekcji, testowanie podatności na antybiotyk, badanie cyklu drozdzy

• Onkologia-badanie onkogenów, określanie stałych mutagennych uszkodzeń w somatycznych komórkach organizmu, określanie liczby zmutowanych komórek somatycznych