Словарь терминов

Азотфиксация - перевод атмосферного азота /N₂/ в растворимую, биологически усваиваемую форму с помощью азот-фиксирующих организмов. У бобовых растений азотфиксация осуществляется в результате их симбиоза с клубеньковыми бактериями - ризобиями.

Вектор - молекула ДНК, способная к автономной /независимой от хромосомы/ репликации и включению чужеродной ДНК; является инструментом генной инженерии, обеспечивающим перенос генетической информации к новому хозяину - микроорганизму, животному или растению.

Вирусы - инфекционные организмы, паразитирующие внутриклеточно и состоящие только из генетического материала /ДНК или РНК/ и окружающей его белковой оболочки. Чувствительные клетки, зараженные вирусом, перестраивают свой метаболизм под воздействием генетической информации вируса таким образом, чтобы обеспечить образование новых вирусных частиц. Это приводит к гибели клетки. Вирусы, размножающиеся в бактериях, называют бактериофагами /от греческого фагос - пожирающий/.

Ген - последовательность нуклеотидов, ответственная за определенную функцию организма путем кодирования молекул белка или РНК. Представляет собой отрезок молекулы нуклеиновой кислоты /ДНК, реже РНК/.

Генетический код - система записи генетической информации, основанная на соответствии чередования троек нуклеотидов /кодонов/ в молекуле ДНК порядку аминокислот в кодируемом ею белке.

Геном - полный генетический состав клетки или вируса.

Генотип - совокупность всей генетической информации организма.

Делеция - мутация, в результате которой происходит утрата одного или более нуклеотидов.

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота, высокомолекулярный полимер, образованный четырьмя нуклеотидами, состоящими из азотсодержащих циклических соединений, называемых основаниями, сахаром - дезоксирибозой и фосфорной кислотой. Соответственно четырем нуклеотидам в состав ДНК входят 4 основания - тимин, аденин, гуанин и цитозин. Чередованием нуклеотидов кодируется генетическая информация.

ИУК - индолил-3-уксусная кислота, важнейший природный ауксин, фитогормон, содержащийся во всех высших растениях и имеющий решающее значение для процессов их роста и дифференцировки.

Каллус - масса недифференцированных, т. е. не специализированных клеток, образующихся при повреждении растения /раневой каллус/ либо при выращивании единичных клеток на искусственных средах in vitro.

Клон - группа не различающихся генетически клеток, образовавшаяся в результате деления одной клетки. В генной инженерии используется также для обозначения молекул рекомбинантной ДНК, полученных в результате клонирования.

Клонирование молекулярное - метод обнаружения мог" кул рекомбинантных ДНК /например, гибридной плазмиды, образованной путем включения чужеродной ДНК в векторную плазмиду/ путем рассева и выращивания на питательном агаре клеток, в которые такая ДНК была введена трансформацией. В случае бактерий каждая такая клетка представляет собой клон, все клетки которого содержат одинаковые молекулы рекомбинантной ДНК.

Кодон - тройка нуклеотидов в ДНК или РНК, кодирующая определенную аминокислоту, либо определяющая начало /старт-кодон/ или конец /стоп-кодон/ трансляции.

Комплементарная ДНК /кДНК/ - синтезируемая искусственно копия мРНК, соответствующая определенному гену.

Конъюгация - аналог полового процесса у бактерий, при котором перенос генетического материала от одной бактерии к другой осуществляется в результате прямого контакта между ними.

Локус - место на молекуле нуклеиновой кислоты, занимаемое одним геном или группой обычно функционально близких генов.

Мигрирующие генетические элементы /МГЭ/ - участки ДНК, способные к перемещению к пределах генома внутри одной клетки. С перемещением МГЭ у различных организмов связана их эволюция и образование мутаций.

Мутация - изменение типа, числа или порядка расположения нуклеотидов в генетическом материале, происходящее спонтанно либо под действием мутагенов - физических и химических агентов, увеличивающих частоту возникновения мутаций.

НФТ - неомицинфосфотрансфераза, фермент бактериального происхождения, обусловливающий устойчивость клеток к канамицину, неомицину и близким к ним по структуре актибиотикам. В генной инженерии растений ген, кодирующий синтез НФТ, часто используется в качестве маркера для изучения механизмов переноса и функционирования чужеродных генов в растительных клетках.

Плазмида - кольцевая молекула ДНК, реплицирующаяся в клетках автономно от хромосомы. В составе плазмид могут находиться гены, кодирующие различные признаки клетки-хозяина, например, устойчивость к антибиотикам, тяжелым металлам, убивающему действию ультрафиолетового света и др. Некоторые из этих генов присутствуют в плазмидах в составе транспозонов. Плазмиды часто используют в качестве векторов в генно-инженерных работах.

Ti-плазмиды - присутствуют в штаммах агробактерий вида Agrobacterium tumefaciens и отвечают за их способность вызывать корончатогалловую болезнь /бактериальный рак/ многих двудольных растений. Ri-плазмиды - присутствуют в штаммах агробактерий вида Agrobacterium rhizogenes и отвечают за их способность вызывать заболевание двудольных растений - "бородатый корень". На основе Ti- и Ri-плазмид сконструированы различные векторы для генной инженерии растений.

Прокариоты - простейшие одноклеточные организмы /бактерии, синезеленые водоросли/, генетический материал которых расположен в неокруженном ядерной мембраной нуклеоиде - примитивном эквиваленте ядра эукариот.

Промотор - регуляторный участок гена или группы генов, к которому присоединяется фермент РНК-полимераза, осуществляющий транскрипцию генов. Промоторы прокариот и эукариот различаются по строению, и поэтому, например, действующая в растениях РНК-полимераза "не узнает" промотор бактериального гена и не обеспечивает его экспрессию в растениях.

Протопласт - клетка, лишенная стенки.

Регенерация - от латинского регенератио - возрождение, восстановление. Процесс восстановления клеткой или целым организмом утраченных или поврежденных частей. В клеточной инженерии растений - процесс образования целого растения из одной клетки или каллусной культуры.

Рекомбинация - обмен генетическим материалом между двумя исходными /родительскими/ молекулами ДНК, приводящий к появлению у потомства новых комбинаций признаков, отличающихся от тех, что имеются у родителей. На молекулярном уровне результатом рекомбинации является образование рекомбинантных /гибридных/ ДНК.

Репликация - процесс самовоспроизведения нуклеиновых кислот, обеспечивающий точное воспроизведение генетической информации в потомстве. Осуществляется путем синтеза дочерних нитей /реплик/ на исходной молекуле /матрице/. Размноженный в результате репликации генетический материал распределяется в процессе клеточного деления между дочерними клетками.

Рестриктазы - ферменты, расщепляющие ДНК в участках, имеющих определенные для каждого вида рестриктаз последовательности обычно из 4 - 7 пар нуклеотидов.

Структурная часть гена - участок гена, непосредственно кодирующий информацию о структуре белка или РНК. Этот участок может быть отсоединен от последовательностей, расположенных слева и справа от него и содержащих промотор и другие сигнальные элементы, обеспечивающие экспрессию гена в данном организме, и присоединен к другим, распознающимся в новых хозяевах. Так можно, например, гены бактерий заставить функционировать в клетках растений.

Трансгенные организмы - микроорганизмы, животные или растения с новыми признаками, кодируемыми чужеродными генами, переданными в эти организмы с помощью техники генной или клеточной инженерии.

Транскрипция - "переписывание" генетической информации со структурной части гена на матричную РНК /мРНК/, осуществляемое ферментом РНК - полимеразой.

Трансляция - синтез белка на матрице мРНК, осуществляется в рибосомах.

Транспозон - разновидность МГЭ. Содержит гены непосредственно контролирующие его перемещение /транспозицию/, а также гены, кодирующие дополнительные, не связанные с собственно транспозицией функции /например, устойчивость к антибиотикам/.

Трансформация - перенос генетической информации между клетками или организмами с помощью выделенной, из клеток ДНК.

Трансформация опухолевая - нарушение регуляции роста и деления клеток, приводящее к образованию опухолей.

Фенотип - совокупность признаков организма, определяемая его генотипом.

Фитогормоны - химические вещества, вырабатываемые растениями, а также многими, главным образом почвенными микроорганизмами, являющиеся основными регуляторами роста и развития растений. Из 5 групп известных ныне фитогормонов /ауксины, цитокинины, гиббереллины, абсцизиновая кислота и этилен/ первые две являются необходимым компонентом питательных сред, используемых при культивировании клеток высших растений.

Штамм - совокупность бактериальных клеток, вирусов, клеточных линий животных или растений, имеющих общее происхождение и характеризующихся одинаковыми устойчивыми признаками.

Экспрессия гена - процесс, в результате которого закодированная в гене информация будет переписана на мРНК и транслирована на белок.

Эукариоты - организмы, клетки которых имеют четкое деление на ядро, окруженное мембраной, и цитоплазму, содержащую органеллы /хлоропласты, митохондрии и др./. Могут быть как одноклеточными /дрожжи/, так и многоклеточными /высшие растения, животные/.

in vitro - выращивание животного материала вне организма на искусственных питательных средах в стерильных условиях.