Проблемы экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях - Курсовая работа

Именно в трансгенных растениях при изучении функционирования чужеродных генов были описаны и исследованы механизмы «умолчания» и регуляции экспрессии перенесенных генов, а также идентифицированы регуляторные последовательности. В научных лабораториях идет постоянный поиск регуляторных последовательностей, которые могли бы обеспечить необходимый уровень контролируемой экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях. Но здесь существует проблема «замалчивания генов» в результате метилирования промоторов как механизма защиты растений от вирусных инфекций. Именно эти промоторы используются в векторах генетической трансформации растений для регуляции экспрессии перенесенных генов. Промоторы имеют общее строение: коровый (базальный) промотор, а также более отдаленные регуляторные элементы, условно разделяемые на проксимальный промотор и дистальный регион.Проведенное исследование показало, что в процесс создания современных сортов полезных растений все шире привлекаются методы молекулярной биологии и генетической инженерии. Исследования по повышению общей продуктивности растений предусматривают работу с большим количеством генов, экспрессией генов и обеспеченностью их стабильности. Основная роль в регуляции экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях принадлежит промоторным последовательностям, которые обеспечивают необходимый уровень контролируемой экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях. В векторах генетической трансформации для регуляции экспрессии перенесенных генов используются промоторы класса ІІ, которые являются ключевыми регуляторными последовательностями, обеспечивающими экспрессию генов. Промоторы имеют общее строение: коровый (базальный) промотор и более отдаленные регуляторные элементы - проксимальный промотор и дистальный регион.

Одной из важнейших проблем современной прикладной генетической инженерии является совершенствование свойств культурных растений в направлении повышения урожайности, улучшения питательных и пищевых качеств, устойчивости к гербицидам. Успех при выполнении этих задач связан, прежде всего, с эффективностью и контролируемостью экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях. Именно в трансгенных растениях при изучении функционирования чужеродных генов были описаны и исследованы механизмы «умолчания» и регуляции экспрессии перенесенных генов, а также идентифицированы регуляторные последовательности. Поэтому проблемы экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях на современном этапе являются актуальными как для генетической инженерии, так и для молекулярной биологии и биотехнологии.

Объект исследования: трансгенные растения различных видов.

Предмет исследования: экспрессия перенесенных генов и возможности регуляторных последовательностей.

Цель курсовой работы: исследовать проблемы экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи: - раскрыть механизмы регуляция экспрессии перенесенных генов в генетически модицифированных растениях

- рассмотреть общее строение эукариотического промотора;

- изучить возможности регуляторных последовательностей, используемых в генетической инженерии растений.

Экспериментальные данные по изучению экспрессии трансгенов, функционированию промоторов, энхансеров, механизмов действия транскрипционных факторов создают новые возможности для исследования фундаментальных вопросов современной генетики и имеют практическое применение при создании векторов для генетической трансформации.

1. Регуляция экспрессии перенесенных генов в генетически модифицированных растениях

Ключевая роль в регуляции экспрессии перенесенных генов и уровня накопления рекомбинантного белка в трансгенных растениях принадлежит промоторным последовательностям. В научных лабораториях идет постоянный поиск регуляторных последовательностей, которые могли бы обеспечить необходимый уровень контролируемой экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях. С этой целью исследователями наиболее используются промоторы генов почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens [6, с. 35].

На современном этапе клонировано и охарактеризовано большое количество вирусных и растительных промоторов, а также выделены основные регуляторные модули этих последовательностей. Впоследствии они успешно были использованы в качестве элементов искусственных промоторов. Для контроля экспрессии генов в трансгенных растениях наиболее перспективными считаются индуцибельные и тканеспецифические промоторы.

Вместе с тем, для селекции трансгенных растений постоянно используются конститутивные промоторы, и наиболее распространенными из них являются регуляторные элементы, происходящие из растительных патогенов. Эффективность таких промоторов подтверждена многими экспериментами. Но здесь существует проблема «замалчивания генов» в результате метилирования промоторов как механизма защиты растений от вирусных инфекций. Это особенно актуально при выращивании растений в открытом грунте и их контакте с природными патогенами [10, с. 105].

На современном этапе генетической инженерии, кроме улучшения определенных признаков, также решается задача получить растения, в которых накапливаются совсем новые соединения, используемые в медицине, химическом производстве и других отраслях. Такими соединениями могут быть определенные жирные кислоты, белки с высоким содержанием незаменимых аминокислот, вакцины, антитела. Во многих случаях желательный признак или необходимый рекомбинантный белок являются результатом взаимодействия продуктов экспрессии нескольких перенесенных генов. Кроме того, современные технологии создания трансгенных растений предусматривают использование в векторе для генетической трансформации селективных и репортерных генов. Поэтому возникает потребность использования мультигенних конструкций, что, соответственно увеличивает количество регуляторных элементов, необходимых для функционирования таких векторов.

Для обеспечения функционирования инородного гена в геноме трансгенных растений, он переносится как независимая транскрипционная единица и, кроме структурного участка гена, содержит также и регуляторные последовательности, такие как промоторы и терминаторы транскрипции [11]. Несмотря на такую ??автономность, вопрос нестабильности экспрессии перенесенных генов возник уже через несколько лет после создания первых генетически модифицированных растений. Было установлено, что трансгенные клоны, полученные параллельно в одном эксперименте, отличаются по уровню экспрессии чужеродных генов, а в некоторых случаях перенесенные гены вообще теряют свою активность.

Одним из объяснений такого проявления функционирования трансгенов является позиционный эффект, обусловленный тем, что перенесенный ген может оказаться как в относительно несконденсованном, транскрипционно активном участке хроматина, так и в сконденсированном, транскрипционно инертном участке.

Однако, помимо позиционного эффекта, низкий уровень или отсутствие экспрессии трансгенов может быть следствием так называемого «замалчивания генов» («gene silencing»). Среди причин «замалчивания генов» в трансгенных растениях, прежде всего, выделяют наличие гомологии между участками ДНК трансгена или трансгена и геномной ДНК, что называется гомологическим сайленсингом трансгенов. Различные случаи гомологического «замалчивания генов», могут быть обусловленны как отсутствием трансляции гена (посттранскрипционное «замалчивания генов» (PTGS)), так и угнетением трансляци на уровне транскрипции (транскрипционные «замалчивания генов» (TGS)). Оба эти процесса коррелируют с увеличением цитозинового метилирования перенесенных генов.

Механизм «замалчивания генов» также лежит в основе защиты растений от вирусной инфекции. Именно генетическая трансформация растений открыла возможности для последовательного изучения явления «замалчивания генов» в растениях. Одними из первых были работы по трансформации петуньи, которые проводились в 1990 году в Нидерландах и США. По замыслу исследователей, для увеличения интенсивности окраски лепестков, в геном растений были перенесены дополнительные гены дигидрофлавонол-4-редуктазы и халькон синтазы. У подавляющего большинства трансформантов наличие дополнительных генов не привело к ожидаемому результату. Но самым впечатляющим оказался тот факт, что лепестки 25% трансгенных петуний вообще потеряли цвет, а в клетках этих растений не было найдено соответствующей МРНК [7, с. 217].

С тех пор явление «замалчивания генов» стало предметом исследования многих научных лабораторий и впоследствии были опубликованы исследования, которые обнаружили, что разрушение МРНК приводит к накоплению в клетке специфических коротких двухцепочечных РНК (short / small interfering RNA, SIRNA). В качестве одного из способов реализации «замалчивания генов», была охарактеризована РНК-интерференция, которая является фундаментальным механизмом, который контролирует поток генетической информации благодаря SIPHK. Andrew Z. Fire та Craig C. Mello, которые открыли явление РНК интерференции у нематоды, получили в 2006 году Нобелевскую премию, а ученые всего мира связывают с этим открытием большие надежды на создание принципиально новых лекарств против вирусных и онкологических заболеваний [2, с. 87].

Явление «замалчивания генов», механизмы его реализации и устранения в трансгенных растениях являются темой многих научных обзоров, поскольку это явление стало реальной проблемой при создании трансгенных растений. В связи с этим, основной задачей для генетической инженерии является получение стабильной экспрессии гена и максимального накопления необходимого белка. При этом ученые отмечают, что проблема «замалчивания генов» в трансгенных растениях связана, прежде всего, с использованием конститутивных промоторов вирусного происхождения.

Другой причиной «замалчивания генов» является дублирование промоторных последовательностей, которое возникает в результате множественных вставок т- ДНК или при использовании в векторе одинаковых промоторов. Поэтому уменьшение риска «замалчивания генов» в трансгенных растениях стало одной из причин постоянного интереса исследователей к новым регуляторным последовательностям, которые обеспечивали бы стабильную и управляемую экспрессию перенесенных генов.

Таким образом, обеспечение стабильности экспрессии перенесенных генов остается актуальной задачей для регуляции экспрессии у генетически модифицированных растений. Ключевая роль в регуляции экспрессии перенесенных генов принадлежит промоторным последовательностям в составе искусственных, индуцибельных, тканево-специфических и конститутивных промоторов. Одной из причин отсутствия экспрессии трансгенов может быть явление «замалчивания генов», которое на данном этапе является реальной проблемой при создании трансгенных растений.

2. Общее строение эукариотического промотора РНК полимеразы II

Как известно, только одна из трех эукариотических РНК полимераз - РНК полимераза II транскрибирует гены, которые затем транслируются в белки. Именно промоторы класса II, которые распознает РНК полимераза II, являются ключевыми регуляторными последовательностями, которые обеспечивают экспрессию генов, кодирующих белки. Именно эти промоторы используются в векторах генетической трансформации растений для регуляции экспрессии перенесенных генов.

Первая стадия реализации генетической информации - транскрипция зависит как от промоторных последовательностей, расположенных непосредственно у структурной последовательности гена, так и от последовательностей, находящихся на расстоянии (энхансер и сайленсеры), а также от белков, которые являются факторами инициации транскрипции. Факторы инициации, используя определенные последовательности промотора как сайты распознавания, формируют совместно с РНК полимеразой II преинициаторный комплекс [8, с. 282].

Коротко обобщая данные, опубликованные за последние годы, можно сформировать основные положения, касающиеся строения и функционирования эукариотического промотора РНК полимеразы II. Промоторы имеют общее строение: коровый (базальный) промотор, а также более отдаленные регуляторные элементы, условно разделяемые на проксимальный промотор и дистальный регион. Схематическое строение эукариотического промотора изображено на рис. 2.1: последовательность АТАТАА (ТАТА бокс) отделена от сайта инициации транскрипции примерно на 25 пар нуклеотидов (п. н.); на расстоянии около 40 (иногда до 120) п. н. от него размещена последовательность GGCCAATC (СААТ бокс).

По структуре коровый промотор - это минимальный фрагмент ДНК, достаточный для обеспечения базового уровня инициации РНК полимеразы II. Классический коровый промотор включает ТАТА бокс - последовательность АТАТАА, расположенной на расстоянии 25 п. н. от места начала синтеза РНК . В рамках корового промотора для корректной инициации транскрипции РНК полимеразы II должны собраться инициаторные факторы, называемые TFII (Transcription Factors of RNA polymerase II). Еще они известны как 23 общих транскрипционных фактора GTF (General Transcription Factors). Всего выделяют шесть общих факторов транскрипции: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF и TFIIH.

Рис. 2.1 Схематическое изображение строения эукариотического промотора

После связывания одного из факторов транскрипции с ТАТА-боксом, запускается каскад событий, результатом которых является формирование преинициаторного комплекса и инициация РНК полимеразы II. Благодаря этому минимальный промотор способен обеспечить базовый уровень экспрессии гена, который происходит в клетках всех типов.

Представление о базовых последовательностях, которые образуют коровый промотор, изменились за последние годы. Согласно современным представлениям, не существует «универсального набора» элементов корового промотора, которые присутствовали бы во всех промоторах. Коровые промоторы различных регуляторных последовательностей отличаются по характеру взаимодействия с транскрипционными факторами и демонстрируют индивидуальные свойства, такие как активация энхансерами транскрипции.

Учеными обнаружена структура проксимальной части промотора РНК полимеразы II: регуляторная последовательность GGCCAATC, которая определяется как СААТ бокс и находится на расстоянии примерно - 40 (иногда до - 120) п. н. от ТАТА бокса. СААТ бокс присутствует у 25-30% эукариотических промоторов и может функционировать как в прямой, так и в обратной ориентации по отношению к месту начала синтеза РНК. Транскрипционный фактор, связывается с СААТ боксом и активирует транскрипцию РНК полимеразы II в. Распространенность СААТ бокса немного больше среди промоторов, которые не имеют ТАТА бокса. В таких промоторах он чаще встречается в обратной ориентации [11].

Таким образом, эукариотические промоторы РНК полимеразы II имеют общее строение: коровый (базальный) промотор и регуляторные элементы, которые разделяют на проксимальный промотор и дистальный регион. Коровым промотором является минимальный фрагмент ДНК, который способен обеспечить базовый уровень экспрессии гена, происходящий в клетках всех типов.

3. Регуляторные последовательности, используемые в генетической инженерии растений

Количество промоторов, используемых в генетической инженерии растений, достаточно большое и этот список продолжает постоянно пополняться. Различные классы промоторов нашли свое применение при создании трансгенных растений, обеспечивая, в соответствии с поставленными целями, конститутивную, специфическую и индуцибельную экспрессию. Активность промотора зависит от наличия и активности транскрипционных факторов, а также их взаимодействия с соответствующими последовательностями промотора.

Особенность конститутивных промоторов состоит в том, что они доступны для транскрипционных факторов все время, что и обуславливает их постоянную активность. Этот класс промоторов остается особенно ценным для генетической инженерии. Именно благодаря конститутивным промоторам решается не только задача получения наибольшего количества необходимого белка, а также и вопрос селекции трансгенных растений.

Для обеспечения конститутивной экспрессии чаще всего используют промоторы, происходящие от прокариот, которые являются растительными патогенами. Так, широкое применение нашли промоторы гена нопалинсинтетазы (nos) и октопинсинтетазы (ocs) почвенной бактерии Agrobacterium temefaciens, которые были использованы в первых векторах для генетической трансформации растений [8, с. 95].

Другим источником промоторов стали вирусы растений. В современных векторах для трансформации растений, в целях контроля экспрессии маркерных генов, традиционно используется 35S промотор вируса мозаики цветной капусты. Промотор вирусного происхождения 35S является одним из самых сильных конститутивных промоторов, обеспечивающих экспрессию перенесенных генов в трансгенных растениях. Но использование в векторах для трансформации 35S промотора и других вирусных промоторов имеет и свои недостатки, которые в первую очередь связаны с тем, что эти промоторы есть последовательности растительных патогенов.

Известно, что метилирование промоторов приводит к «замалчиванию генов». Это явление является механизмом защиты растений от вирусных инфекций. Вероятность «замалчивания генов» увеличивается при переносе трансгенных растений в открытый грунт и их контакте с природными патогенами. В результате такого воздействия может быть потеряна специфичность экспрессии, которая обеспечивается промоторами, находящимися рядом в векторе для трансформации.

Поиск оптимальной регуляторной последовательности, обеспечивающей точную и управляемую экспрессию перенесенного гена, стал предпосылкой для создания синтетических промоторов. При создании синтетических промоторов определенные регуляторные элементы (энхансер) известных промоторов, самостоятельно или в различных комбинациях, сочетают с минимальным промотором. Под контролем созданного промотора размещают маркерный ген, экспрессия которого легко фиксируется и позволяет провести количественное вычисление эффективности созданного промотора [1, с. 28].

Первые искусственные промоторы, которые могли бы обеспечить экспрессию трансгенов в растениях, создавались с использованием субдоменов нативных конститутивных промоторов. Эффективные синтетические промоторы были сконструированы при сочетании определенных последовательностей промоторов вирусов мозаики норичниковых, ночной красавицы и вируса хлороза прожилок арахиса. Эти промоторы обеспечивали активность репортерного гена gus выше, чем 35S промотор и подтвердили свою активность в трансгенных растениях табака, петуньи, томата, арабидопсиса и шпината. Синтетические промоторы имеют индуцибельные свойства и повышают свою активность под влиянием салициловой и абсцизовой кислот.

В некоторых случаях конститутивная экспрессия трансгенов может создавать проблему на ранних стадиях роста растения, когда высокий уровень накопления трансгенного продукта мешает нормальному развитию растения. Высокий уровень экспрессии трансгенов может привести к метаболическому истощению ресурсов растения. В таких случаях целесообразно использовать индуцибельные промоторы, которые обусловливают экспрессию гена только под действием определенных химических веществ или факторов внешней среды (изменение температуры, недостаток питательных веществ и т.д.). Поэтому индуцибельные промоторы приобретают все большую популярность для экспрессии перенесенных генов. Перспективной, с точки зрения практического использования в сельском хозяйстве, является этанол индуцибельная система, которая происходит от филаментных грибов Aspergillus nidulans [3, с. 428].

Группой ученых был создан индуцибельный промотор, который активируется растительными патогенами. В нем регуляторные элементы, которые обеспечивают экспрессию генов при взаимодействии растения с патогенами, размещены перед последовательностью минимального 35S промотора. Такие промоторы дают возможность дополнительно изучать передачу сигналов и активацию транскрипции в растениях при повреждении и при взаимодействии с патогенами.

Исследование функционирования промоторов бактериального и вирусного происхождения в трансгенных растениях, изучение их строения и создание базы данных регуляторных элементов открывает широкие возможности для создания искусственных (синтетических) промоторов. Современные методы позволяют создавать искусственные регуляторные последовательности, подстраивая активность их экспрессии в зависимости от необходимого уровня накопления трансгенного продукта.

Важная роль в регуляции экспрессии генов отводится промоторам, обеспечивающим конститутивную экспрессию. Одним из источников конститутивных промоторов для генетических векторов являются растительные гены, экспрессия которых проходит в клетках постоянно. Среди промоторов растительного происхождения, обеспечивающих высокий уровень конститутивной экспрессии, чаще всего используются промоторы генов актина и убиквитина. Распространенность и консервативность убиквитина, его участие в таких важных процессах как пролиферация, развитие и дифференцировка клеток, реакция на стресс и репарация ДНК, обусловили интерес ученых к промотору этого белка.

Конститутивные промоторы растительного происхождения используются в основном для трансформации злаковых культур, тогда как для двудольных более эффективны промоторы вирусного происхождения, или искусственные промоторы, созданные с привлечением элементов этих промоторов.

Среди эндогенных промоторов, которые нашли свое применение для генетичной трансформации растений, наибольшее значение имеют криптические промоторные последовательности. Эти последовательности, не влияют на экспрессию генов в нативных условиях, а их регуляторный потенциал проявляется только в определенном генетическом окружении. Они были обнаружены в растительном геноме с помощью метода Т ДНК тагетинга, или промотор - ловушка [4, с. 202]. .

Также с помощью метода промотор-ловушка были обнаружены не только криптические промоторы, но и другие промоторные последовательности, которые характеризовались тканевой специфической или индуцибельной экспрессией. В целом, трансгенные промоторы не способны регулировать экспрессию в нативных условиях, но обеспечивают экспрессию при определенном расположении по отношению к гену.

Среди последовательностей, способных обеспечивать экспрессию перенесенных генов, ученые отдельно выделяют возможность использования IRES последовательностей и механизма внутренней инициации трансляции. Последовательность IRES - это внутренний участок посадки рибосомы (Internal Ribosome Entry Site), то есть участок МРНК, имеющий выраженную вторичную структуру и направляющий рибосому на стартовый AUG кодон. Благодаря IRES последовательности инициация синтеза белка происходит альтернативно - способом кэп (cap) независимой (внутренней) инициация трансляции МРНК.

Впервые такую IRES-опосредованную экспрессию трансгенов было продемонстрировано на примере пикорнавирусов полиомиелита и енцефоломиокардиту (EMCV), которая проходит по альтернативному механизму внутренней инициации трансляции МРНК. Учеными в 2000 году была показана возможность использования последовательностей IRES для регуляции экспрессии трансгенов. Были опубликованы результаты, согласно которым, для трансформации табака использована конструкция, содержащая под контролем одного промотора два маркерных гена с открытой рамкой считывания, разделенных IRES элементом EMCV вируса.

Проблема нестабильности экспрессии перенесенных генов возникла уже через несколько лет после создания первых генетически модифицированных растений. Было установлено, что трансгенные клоны, полученные параллельно в одном эксперименте, отличаются по уровню экспрессии чужеродных генов, а в некоторых случаях перенесенные гены в новом окружении вообще теряют свою активность [6, с. 69].

Одной из причин такого проявления функционирования трансгенов является позиционный эффект. Это явление основано на том, что в результате трансформации перенесенный ген может оказаться как в несконденсированном, транскрипционно активном участке хроматина, так и в сконденсированном, транскрипционно инертном участке. Именно поэтому, кроме промоторов и энхансеров, для совершенствования векторов генетической трансформации растений используются также последовательности, способные модулировать формирование, изменение и содержание трансгенных структур.

Один из подходов по уменьшению воздействия позиционного эффекта базируется на размещении в векторной конструкции последовательностей, которые обеспечивают прикрепление хроматина к ядерному матриксу - S / MARS (Scaffold / Matrix Attachment Regions). Почти все описанные S / MARS - последовательности имеют длину 200-1000 нуклеотидов с тенденцией к образованию трансгенных участков ДНК. Эти последовательности имеют повышенное сродство к ядерному матриксу, и считается, что их основной функцией является создание, поддержание и регуляция функционирования петельных доменов интерфазного хроматина. Результаты многих экспериментов подтверждают, что использование S / MARS в генетических векторах способствует повышению уровня экспрессии перенесенных генов и / или уменьшает вариабельность в уровне экспрессии между трансгенными клонами [10, с. 406].

Уменьшение влияния позиционного эффекта на экспрессию трансгенов возможно достичь также используя инсуляторы. Это последовательности, которые, так же как и S / MARS, задействованны в формировании петельных доменов хроматина. Инсуляторы способны блокировать внешнее воздействие на экспрессию трансгенов, которое может обусловливать как увеличение, так и уменьшение уровня экспрессии.

Функция инсуляторов может быть реализована двумя разновидностями активности: - блокирование воздействия энхансера на промотор, которое происходит только при размещении инсулятора между этими регуляторными последовательностями;

- способность выполнять барьерную функцию, препятствуя распространению сконденсированного хроматина и, таким образом, создавать условия для экспрессии трансгена, стабильно интегрированного в геном независимо от позиционного эффекта.

Так же как и S / MARS последовательности, инсуляторы способны ограничивать отдельные петельные домены хроматина, что позволяет предположить родство влияния этих двух элементов (хотя бы в отдельных случаях) на экспрессию трансгенов.

Таким образом, активность промотора зависит от наличия и активности транскрипционных факторов, а также их взаимодействия с соответствующими последовательностями промотора. Кроме ключевых промоторных последовательностей, в управлении экспрессией трансгенов могут быть использованы последовательности IRES, благодаря которым происходит внутренняя инициация трансляции. При использовании в векторной конструкции последовательностей S / MARS и инсуляторов, удается увеличить уровень экспрессии и уменьшить влияние позиционного эффекта на экспрессию трансгенов.

Проведенное исследование показало, что в процесс создания современных сортов полезных растений все шире привлекаются методы молекулярной биологии и генетической инженерии. В настоящее время растительные клетки являются перспективными в плане изучения экспрессии генов для получения рекомбинантных белков различного назначения. Исследования по повышению общей продуктивности растений предусматривают работу с большим количеством генов, экспрессией генов и обеспеченностью их стабильности.

Основная роль в регуляции экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях принадлежит промоторным последовательностям, которые обеспечивают необходимый уровень контролируемой экспрессии перенесенных генов в трансгенных растениях.

В некоторых случаях перенесеные гены вообще теряют свою активность. Причинами, как правило, являются позиционный эффект и «замалчивание генов». «Замалчивание генов» является реальной проблемой при создании трансгенных растений.

В векторах генетической трансформации для регуляции экспрессии перенесенных генов используются промоторы класса ІІ, которые являются ключевыми регуляторными последовательностями, обеспечивающими экспрессию генов. Промоторы имеют общее строение: коровый (базальный) промотор и более отдаленные регуляторные элементы - проксимальный промотор и дистальный регион. Коровые промоторы различных регуляторных последовательностей отличаются по характеру взаимодействия с транскрипционными факторами. Активность промотора зависит от наличия и активности транскрипционных факторов, а также их взаимодействия с соответствующими последовательностями промотора.

Наиболее распространенными регуляторными последовательностями, используемыми в генетической инженерии растений, являются конститутивные, искусственные, криптические промоторы и последовательности IRES. Для уменьшения влияния позиционного эффекта используются последовательности S / MARS и инсуляторы.

В целом, исследование экспрессии перенесенных генов является актуальным не только в связи с возможностью получения устойчивых к гербициду растений, но и получения растения, в которых накапливаются совсем новые соединения для использования в медицине, химическом производстве и других отраслях. Этими фундаментальными вопросами занимаются ведущие ученые в области генетики, генной инженерии, молекулярной биологии и биотехнологии трансгенный растение модицифированный регуляция

1. Блюм Я. Нова хвиля «зеленої революції». Перспективи застосування в Україні досягнень молекулярної біотехнології та геноміки / Я. Блюм, Ю. Сиволап, Р. Рудий // Вісник НАН України. - 2009. - № 3. - С. 21- 31.

2. Великий практикум з генетики генетичної інженерії та аналітичної біотехнології мікроорганізмів / В.О. Федоренко, Б.О. Осташ, М.В. Гончар та ін. - Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. І.Франка, 2007. - 279 с.

3. Генетика: учебник для ВУЗОВ / Под редакцией В.Иванова. - М.: Академкнига, 2006. - 638 с.

4. Генетика: підручник / А.В. Сиволоб, С.Р. Рушковський, С.С. Кир’яченко та ін.; за ред. А.В.Сиволоба. - К.: Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет», 2008. - 320 с.

5. Глик Н. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение : учебн. / Н. Глик, В. Бернард ; [пер. с англ. Пастернак Н. Е., Баскакова Ю. М.] - М.: Мир, 2002. - 589 с.

6. Кучук Н. В. Генетическая инженерия высших растений: монографія / Н. В. Кучук. - К.: Наукова думка, 2002. - 150 с.

7. Мельничук М.Д. Біотехнологія рослин: Підручник / М.Д. Мельничук, Т.В. Новак, В.А. Кунах.; За ред. професора В.Д. Мельничука. - К.: Вища освіта, 2003. - 520 с.

8. Патрушев Л.И. Экспрессия генов / Л.И. Патрушев М.: Наука, 2000. - 527 с.

9. Рыбчин В.Р. Основы генетической инженерии: учеб.пособ. - СПБ.: СПБГТУ. 2002. - 522 с.

10. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия: учебно-справочное пособие / С.Н. Щелкунов. - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2004. - 496 с.

11. Щербак Н.Л. Изучение lox-опосредованной экспрессии в трансгенных растениях / Н.Л. Щербак, Л.А. Сахно, И.К. Комарницкий // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. / НАН України, УААН, АМН України, Укр. т-во генетиків і селекціонерів ім. М. І. Вавилова; редкол.: В. А. Кунах (голов. ред.) [та ін.]. - Т. 9. - К.: Логос, 2012. - С. 374-378.

12. Щербак Н. Л. Дослідження lox-опосередкованої експресії gus гену в трансгенних рослинах тютюну / Н. Л. Щербак, М. В. Кучук // Вісник ХНАУ Сер. Біологія. - 2015. - Вип. 1 (№ 34). - С. 28-36.

Размещено на .ur