Γενετικά Τροποποιημένοι Οργανισμοί Βασικές τεχνολογικές προσεγγίσεις

Παρουσίαση με θέμα: "Γενετικά Τροποποιημένοι Οργανισμοί Βασικές τεχνολογικές προσεγγίσεις"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Γενετικά Τροποποιημένοι Οργανισμοί Βασικές τεχνολογικές προσεγγίσεις
Department of Biochemistry and Biotechnology University of Thessaly Laboratory of Molecular Biology and Genomics Γενετικά Τροποποιημένοι Οργανισμοί Βασικές τεχνολογικές προσεγγίσεις Κώστας Ματθιόπουλος

2 Genetically Modified Organisms (GMOs)
Εισαγωγή εξωγενούς γενετικού υλικού στους οργανισμούς Νέες ιδιότητες Όμως: Επιλεγμένες διασταυρώσεις και τεχνητή επιλογή Γενικευμένη μεταλλαξιγένεση Δημιουργία στοχευμένων μεταλλάξεων Βασική τεχνολογία GMOs

3 Άνθρωπος: ~30,000 χρόνια Άνθρωπος: ~20 χρόνια Φύση: ~30,000 χρόνια Άνθρωπος: ~15 χρόνια Φύση: ~30,000 χρόνια Άνθρωπος: ~20 χρόνια Φύση: ποτέ (??) Άνθρωπος: ~20 χρόνια Φύση: ~30,000 χρόνια

4 Βασική τεχνολογία GMOs

5 Παραδοσιακή εκτροφή ~25,000 γονίδια ~45,000 γονίδια
Η τεχνολογία δεν είναι σημαντική Περιορισμοί στο πλαίσιο των ειδών Όλα τα γονίδια/χαρακτήρες αναμειγνύονται

6 Βασική τεχνολογία GMOs

7 Introgression GMO

8 Η εξέλιξη του καλαμποκιού
Βασική τεχνολογία GMOs

9 Από την αγριομουστάρδα στα λαχανάκια Βρυξελλών
Βασική τεχνολογία GMOs

10 Βασική τεχνολογία GMOs

11 Τα άκρα στις ράτσες των σκύλων: Chihuahua και Great Dane
Βασική τεχνολογία GMOs

12 Τα βελγικά μπλε βοοειδή έχουν εκτραφεί για αυξημένη παραγωγή κρέατος
Βασική τεχνολογία GMOs

13 Glofish Βασική τεχνολογία GMOs

14 Βασικά στοιχεία των διαγονιδιακών κατασκευών
Ρυθμιστική περιοχή Τερματιστής Επιλέξιμος γενετικός δείκτης Βασική τεχνολογία GMOs

15 Βασική οργάνωση ευακρυωτικού γονιδίου
Βασική τεχνολογία GMOs

16 Ο υποκινητής καθορίζει την έκφραση
General Promoter: all tissues, all the time. Vegetative Promoter: no flower, no fruit expression. Root Promoter: only root expression.

17 Έκφραση = παραγωγή πρωτεϊνών
Οι πρωτεΐνες και οι πρωτεϊνικές λειτουργίες είναι παρούσες μόνο στους ιστούς που είναι ενεργοί οι υποκινητές Tissue Specific Expression Time Specific Expression “Suicide” Promoters, etc.

18 Βασική τεχνολογία GMOs

19 Επιλέξιμοι γενετικοί δείκτες
Ανθεκτικότητα σε αντιβιοτικά Χρωματικοί δείκτες β-γαλακτοσιδάση/X-gal Green Fluorescent Protein β-γλυκουρονιδάση Βασική τεχνολογία GMOs

20 β-γαλακτοσιδάση Εκκινητής Γονίδιο αναφοράς +1 Βασική τεχνολογία GMOs

21 Green fluorescent protein
Βασική τεχνολογία GMOs

22 Βασική τεχνολογία GMOs

23 Βασική τεχνολογία GMOs

24 Μέθοδοι μετασχηματισμού κυττάρων
Προκαρυωτικά κύτταρα Σύζευξη Μεταγωγή Μετασχηματισμός Προκαρυωτικά / Ευκαρυωτικά κύτταρα Ηλεκτροδιάτρηση Μικροέγχυση Λιποσώματα Βιολιστική Ιοί και μεταθετά στοιχεία Βασική τεχνολογία GMOs

25 Βακτηριακή σύζευξη Βασική τεχνολογία GMOs

26 Βασική τεχνολογία GMOs

27 Βασική τεχνολογία GMOs

28 Βακτηριοφάγοι Βασική τεχνολογία GMOs

29 Ο κύκλος ζωής του φάγου Βασική τεχνολογία GMOs

30 Βασική τεχνολογία GMOs

31 Γενικευμένη μεταγωγή Βασική τεχνολογία GMOs

32 Ειδικευμένη μεταγωγή Βασική τεχνολογία GMOs

33 Ηλεκτροδιάτρηση Βασική τεχνολογία GMOs

34 Χρήση λιποσωμάτων Βασική τεχνολογία GMOs

35 Άμεση μεταφορά DNA σε φυτικά κύτταρα με βομβαρδισμό μικροσφαιριδίων
Βασική τεχνολογία GMOs

36 Αναγέννηση φυτών από πρωτοπλάστες
Μετά από 2-3 εβδομάδες οι πρωτο-πλάστες σχηματίζουν αποικίες οι οποίες μεταφέρονται σε θρεπτικό μέσο που επάγει το σχηματισμό βλαστών Βασική τεχνολογία GMOs

37 Χρήση ρετροϊικού φορέα
Τα κύτταρα εκφράζουν τις πρωτεΐνες συσκευασίας και το RNA που παράγεται από τον ανασυνδυασμένο φορέα συσκευάζεται σε μολυσματικά ιικά σωματίδια Βασική τεχνολογία GMOs

38 Χρήση μεταθετών στοιχείων

39 Το μεταθετό στοιχείο P

40 Κατασκευή διαγονιδιακών ποντικών με μικρόενεση
Εμφύτευση των εμβρύων σε ορμονικά διεγερμένη θετή μητέρα

41 Δημιουργία διαγονιδιακών σκωλήκων Caenorhabditis elegans
Βασική τεχνολογία GMOs

42 Βασική τεχνολογία GMOs

43 Ιστοειδική έκφραση γονιδίων

44 ΕΙΚΟΝΑ 6.15: Έκφραση διαγονιδίων σε συγκεκριμένους ιστούς.

45 Δημιουργία διαγονιδιακών εντόμων
Κουνούπια χωρίς ελονοσία Φρουτόμυγες που δεν αρέσκονται στα φρούτα Χρωματιστά μετάξια Βασική τεχνολογία GMOs

46 Μετασχηματισμός Drosophila
Γενετικός μετασχηματισμός ευρύτατα διαδεδομένος από το 1982 Ιδιαίτερα χρήσιμος για γενετική ανάλυση διότι είναι: Απλός Αποτελεσματικός Υπάρχει μεγάλος αριθμός μεταλλαγμένων στελεχών Υπάρχει μεγάλος αριθμός κλωνοποιημένων γονιδίων Εξεζητημένες τεχνικές Gene tagging Enhancer trapping

47 Προϋποθέσεις Κατάλληλοι και αποτελεσματικοί γονίδια-δείκτες
Κατάλληλοι γονιδιακοί φορείς Transposable-element mediated

48 Γενετικός μετασχηματισμός Drosophilids

49 Δημιουργία διαγονιδίων D. melanogaster

50

51 Η βελόνα έγχυσης

52 Στοίχιση εμβρύων Drosophila

53 Έγχυση - ένεση

54 Μετά την έγχυση Back-cross injected flies Drain oil off the coverslips
Transfer to food vial

55 Έκφραση του δείκτη EGFP

56 Δύο πρακτικές εφαρμογές:
Νέα στελέχη γενετικού καθορισμού φύλου εντόμων γεωργικής σημασίας Κουνούπια χωρίς ελονοσία

57 Η Μεσογειακή μύγα, Ceratitis capitata

58 Η τεχνική του στείρου εντόμου (Sterile Insect Technique - SIT)

59 Σύζευξη στείρων αρσενικών με άγριες θηλυκές
SIT Μαζική παραγωγή αρσενικών μυγών Αποστείρωση με ακτίνες-X Μαζική απελευθέρωση στείρων αρσενικών Σύζευξη στείρων αρσενικών με άγριες θηλυκές Όχι απόγονοι

60 SIT συνέχεια... Αλλά: Πώς διαχωρίζουμε αρσενικά από θηλυκά;
Συζεύξεις στείρων αρσενικών με στείρες θηλυκές Καταστροφές από εναπόθεση στείρων αυγών Διαχωρισμός αρσενικών από θηλυκά Μείωση εργοστασιακού κόστους

61 Εγκαταστάσεις μαζικής εκτροφής
                                                                              

62

63 Το ανωφελές κουνούπι φορέας της ελονοσίας, Anopheles gambiae

64 Ο κύκλος ζωής της ελονοσίας

65 Ο κύκλος του πλασμωδίου στο κουνούπι
Parasites cross the mosquito epithelia possibly by a receptor mediated mechanism. SM1, a 12-aa plasmodium peptide that binds specifically to the two epithelia that are traversed by the parasite.

66 Structure of the AgCP[SM1]4 gene and its expression in transgenic mosquitoes

67 Αναστολή δημιουργίας οοκυστών σε διαγονιδιακά κουνούπια

68 Διαγονιδιακά κουνούπια που αναχαιτίζουν τη μετάδοση της ελονοσίας

69 Άλλες εφαρμογές….

70