Генная инженерия в биотехнологии

Содержание
Предисловие
Раздел 1. Основные приемы генной инженерии
Глава 1. Введение
Основные определения
Методы, применяемые в генной инженерии и биотехнологии
Основные события в истории молекулярной биотехнологии
Открытие рестрикции
Проблемы биологической безопасности, связанные с работой с рекомбинантной ДНК
Глава 2. Ферменты, используемые в генной инженерии
Нуклеазы
Лигазы
Полимеразы
Ферменты, модифицирующие ДНК и РНК
Соединение фрагментов ДНК, разрезанных рестриктазами
Глава 3. Электрофорез и секвенирование
Разделение фрагментов ДНК
Использование электрофореза в агарозном геле
Пульс-электрофорезcкак метод разделения крупных фрагментов ДНК
Капиллярный электрофорез
Физическое картирование с помощью рестриктаз
Методы переноса молекул на мембраны
Получение зондов для гибридизации
Секвенирование ДНК
Роль секвенирования
Химический синтез олигонуклеотидов
Глава 4. Полимеразная цепная реакция
Основные этапы ПЦР
ДНК-полимеразы и ПЦР
Дизайн праймеров для ПЦР
Анализ ПЦР-продуктов
Клонирование продуктов ПЦР
Варианты ПЦР
Использование ПЦР
Достоинства и недостатки ПЦР
Глава 5. Молекулярно-генетические маркеры и их практическое использование
ДНК-маркеры
История ДНК-типирования
Использование протяженных последовательностей в качестве генетических маркеров (ДНК-фингерпринтинг)
Использование ПЦР в ДНК-тестировании
Использование однонуклеотидных замен
Использование коротких стандартных последовательностей ДНК для идентификации видов (ДНК-штрихкод, или ДНК-баркодинг)
Репортерные гены
Глава 6. Изменение и анализ последовательностей ДНК с помощью мутагенеза
Общая схема мутагенеза
Мутагенез регуляторных областей
Мутагенез кодирующих последовательностей
Замещение гена и добавление гена
Направленный мутагенез с использованием системы Cre/loxP
«Редактирование» генома с помощью нуклеаз ZFN, TALEN и CRISPR/Cas9
Применение антисмысловых (антисенс) олигонуклеотидов
Транспозоновый «мутагенез»
Глава 7. Способы введения чужеродной ДНК в клетки
Основные требования к вектору
История создания векторов
Некоторые векторы, используемые для клонирования генов
Технология клонирования "gateway"
Разработка улучшенных бактериальных штаммов
Способы введения плазмидной ДНК в клетки
Глава 8. Создание библиотек генов и их скрининг
Основные этапы клонирования
Выбор источника ДНК для клонирования
Создание библиотек на основе кДНК
Клонирование геномной ДНК
Скрининг библиотек генов
Значение клонирования
Глава 9. Получение рекомбинантных белков
Рекомбинантные белки, определение
Применение очищенных рекомбинантных белков
История получения первых рекомбинантных белков
Этапы получения определенного белка
Основные способы получения белков в биотехнологии
Раздел 2. Использование одноклеточных организмов и клеток насекомых в качестве продуцентов чужеродных белков
Глава 10. Экспрессия генов в клетках прокариот
Оптимизация экспрессии чужеродных генов в клетках бактерий
Эффективная транскрипция чужеродного гена
Эффективная трансляция чужеродного гена
Посттрансляционные события
Использование химерных белков
Использование различных видов бактерий в качестве продуцентов чужеродных белков
Глава 11. Использование дрожжей в генной инженерии и биотехнологии
Достоинства и недостатки дрожжей в качестве продуцентов чужеродных белков
Синтез чужеродных белков в Pichia pastoris
Системы экспрессии Saccharomyces cerevisiae
Дрожжи S. cerevisiae в биотехнологии
Дрожжевая двугибридная система
Глава 12. Бакуловирусы как одни из наиболее перспективных объектов для синтеза гетерологичных белков
Жизненный цикл бакуловирусов
Бакуловирусы как природные инсектициды
Культуры клеток насекомых
Бакуловирусы в качестве векторов для переноса чужеродных генов
Усовершенствование «инсектицидных» свойств бакуловирусов
Достоинства и недостатки бакуловирусной системы экспрессии
Раздел 3. Млекопитающие как объект генной инженерии и биотехнологии
Глава 13. Экспрессия трансгенов в клетках млекопитающих
Способы введения чужеродной ДНК в клетки млекопитающих
Временная и стабильная экспрессия трансгенов
Использование временной экспрессии
Селективные маркеры
Получение клеток с направленной интеграцией трансгена
Способы доставки генов в клетки млекопитающих
Основные векторные системы клеток животных, основанные на использовании вирусов
Подходы, позволяющие увеличить экспрессию трансгена
Ограничения современных методов переноса генов в клетки млекопитающих
Глава 14. Трансгенные животные и их использование
Общая схема получения трансгенных животных
Основные методы получения трансгенных животных
Трансгенные животные. Мыши
Использование трансгенных мышей
Трансгенные коровы, козы, овцы
Использование трансгенных свиней и ксенотрансплантация
Получение трансгенных рыб
Трансгенные птицы
Достоинства и недостатки трансгенных животных
Глава 15. Генная терапия
Понятие генной, или генетической, терапии
Стратегии генной терапии
Этапы генной терапии
Системы переноса трансгенов
Основные фазы клинических испытаний
Успехи гемотерапии
Генная терапия в будущем
Глава 16. Клонирование животных
Основные стадии клонирования
Клонирование овцы Долли
Дефекты клонов
Использование клонирования и его ограничения
Раздел 4. Методы геномики и транскриптомики
Глава 17. Геномные и постгеномные методы
Секвенирование геномов
Геномные проекты
Геномика и метагеномика
Массовый анализ экспрессии генов
Синтетическая биология
Заключение
Рекомендуемая литература
Общая литература
Дополнительная литература и полезные сайты Интернета
Именной указатель
Предметный указатель
Указатель латинских названий
Список использованной литературы