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
rekombinowane mikroorganizmy flory żwacza- trawią celulozę, produkują krótkie łańcuchy peptydowe bogate w egzogenne aminokwasy
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
dwa lasery(488nm i 633nm)
sorter
4-5 foto...........??
komputer-umożliwiają odczyt parametrów komórki o śr. 0,5 mikrometra i zawartości zaledwie 1000 cząstek barwnika
Cytometr
źródło zasilania i sterowania
układ..................? do transportu próbki i ogniskowania strumienia światła
układ optyczno-elektroniczny(gromadzi, wzmacnia i przekształca fluorescencje na sygnał cyfrowy)
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