Biotehnologija in genski inženiring

Video: biotehnologija. Lekcija 10. Genski inženiring. Ali je mogoče dobiti rastline, ki sintetizirali spletu?

Genetsko (genetska) gradnja - veja eksperimentalne molekularne biologije. Glavni cilj gensko spremenjene izpostavljenosti je deoksiribonukleinska kislina. Povzetek genska tehnologija je namenjena (genomske) celice genetsko preureditev enote spremeniti svoje genetske značilnosti. Najpomembnejši pogoj za genskega inženiringa so bili naslednji odkritje. so bile določene molekularne mehanizme sinteze matrični: DNK -> DNK (replikacija), DNK -> RNK (prepis) mRNA -> proteina (prevajanje) in izmenjavo genov v homolognih kromosomov med spolnim procesov (rekombinacije).

Poleg tega se je pokazalo, da a) virusi, paraziti pri bakterijah (fagi) vstavijo svojo DNA v genom bakterije, b) bakterij, odpornost proti okužbam s fagi, vsebuje posebne encime, ki zadevajo dvojne vijačnice fagni DNA v natančne lokacije. Ti encimi so bili imenovani encimi. Trenutno je prejel na stotine restrikcijskih encimov. Osnova zahtev razvrstitev iz encimskih kofaktorjev in narave cepitve DNA z.

Drug pomemben odkritje vnaprej nastanka genetskega inženiringa, - odkrivanje bakterijskih celic v majhnih ekstrakromosomalno krožnih DNA molekulah, ki so tudi kromosomske DNA, nosijo genetsko informacijo. Ti plazmidi so bili imenovani mini-kromosom. Zelo pomembno je, da je plazmid zaradi svoje majhnosti lahko izoliramo iz celic intaktnih.

Proces rekombinacije v organizmu (in vivo) je možno v večini primerov med homolognih molekul DNA. Vendar pa zunaj telesa (in vitro) privlačnost in interakcija (hibridizacija) molekul DNA lahko, če imajo majhne eno- komplementarnih delov štirih ali več nukleotidov na koncih molekule.

Taka območja se imenujejo lepljive konce, saj lahko dve DNA molekuli združiti teh koncev. Zato rekombinacija je mogoče, tudi če je struktura DNA zelo različna. Za heterogenih molekule DNA z kohezivnih koncih uporablja enaka fermentyrestriktazy. So narežemo na odseke molekulo DNA, ki nosi ponavljajoče nukleotidno sekvenco.

Ker je omejitev DNK encim reši ponavljajočih točk, konec ene molekule dopolnjuje (lepljiv) konec drugo molekulo. V nadaljnjih operacij plazmidov. Za eno- konča komplementarne konce gena, ki reši tudi z restrikcijskimi encimi in hibridizacija je bila izvedena in gen plazmid in vitro. Nato je himerno ali rekombinantni plazmid uvedemo v celico (slika 11). Uporablja se v genskega inženirstva plazmidov imajo markerski gen, ki omogoča celice odporne na določen antibiotik, ki omogoča ločevanje celic z rekombinantnim plazmidom iz drugih celic.

Sl. 11. Kloniranje DNA fragment v plazmidu

V ta namen so bakterije nanese na mediju z antibiotiki, ki rastejo samo celice s plazmidom (rekombinantni celici). Njihova izbirni postopek imenujemo molekulsko kloniranje, kot so rekombinantne celice potomstvo ene molekule. Tako lahko bakterijska celica uvesti gen, ki izhaja iz katerega koli organizma, in da bi tuje delovanje genov tam.

Torej, osnovne operacije genskega inženiringa, so naslednja:
1) in vitro rekombinacijo vektorja DNA in DNA gena;
2) uvedbo rekombinantnega plazmida v celici;
3) molekulsko kloniranje.

Izjemni dosežki genskega inženiringa so ugotovili številne praktične aplikacije, predvsem v zdravstvu in pridelkov proizvodnje. Med najpomembnejšimi dosežki - pridobivanje humani insulin v industrijskem merilu. Ta beljakovina pripada hormon, t.j. snovi, ki igrajo vlogo signala določene fiziološke pogoje organizma na ustrezne organe - cilje. Insulin se izloča trebušna slinavka in pospešuje absorpcijo ogljikovih hidratov, predvsem glukoze.

Nepravilnosti v sintezo insulina lahko povzroči resne in zelo pogosta bolezen - diabetes, z naprednimi oblikami, ki jih je treba dajati tega hormona na dan. Insulin je dolgo proizvedena iz živalskih organov in se uporabljajo v medicini. Vendar pa daljši uporabi insulina živalskega povzroča nepopravljivo škodo številnih organih bolnika zaradi imunoloških reakcij z injekcijo tujih beljakovin povzroča, da človeško telo.

Treba je zamenjati insulin živali na človeka. Kot prvi praktični problem, je bilo odločeno, da klonirati gen inzulina. Klonirane gene humanega insulina bili vključeni v plazmidu v bakterijsko celico, ki smo sintetizirali hormon, ki naravno mikroorganizmi nikoli sintetiziranega. Tako je problem izdelave humani insulin rešen. Vzporedno s tem je bil problem imunološkega uničenja inzulina v telo živali rešiti.

Proizvodnja in prodaja insulina prvič začne ameriškega podjetja Eh Lilly. Letna poraba Gre 2500 kg genetske metode gradnja prejme tudi druge pomembne medicinske pripravke - interferon, ki se uporabljajo za zdravljenje različnih virusnih bolezni in malignih tumorjev in interlevkin zdravilo proti raku. Trenutno približno 200 novih diagnostičnih izdelki so že uvedeni v medicinski praksi, in več kot 100 gensko spremenjene droge so v klinični študiji.

Poseben problem, ki povzroča veliko razprav in so pogosto polarni mnenja, je kloniranje ljudi. Razlikovati je treba reproduktivno kloniranje ljudi in terapevtsko kloniranje. Reproduktivno kloniranje je skoraj povsod prepovedana, saj je glede na večino ljudi, ki so v nasprotju z dobrimi morale.

V nasprotju s tem pa se delo na terapevtsko kloniranje izvajajo v številnih državah. V maju 2005 je britanski znanstveniki napovedal uspešno kloniranje človeškega zarodka. Univerza Newcastle znanstveniki so jajce od 11 žensk, so odstranjeni in uvedli genski material DNK izhaja iz embrionalnih matičnih celic (ti nezrela matičnih celic lahko samo obnovo in razvoj v specializiranih celicah v telesu). Namen tega dela je bil pridobiti zarodkov, ki so lahko vir matičnih celic v terapevtske namene. V istem mesecu je bil uspešen zaključek podoben eksperiment napovedal kot južnokorejskih znanstvenikov. Opozoriti je treba, pa je, da izvornih celic zdravljenje še vedno v zelo zgodnji fazi, in je treba še veliko storiti.

Eden od glavnih problemov človeštva je, da se zagotovi normalno uravnoteženo prehrano. Rešitev tega problema je mogoča brez znatnega povečanja donosa večjih pridelkov, povečati njihovo odpornost na bolezni in različnih skrajnih učinkov. Visoki upi so pripete na genskega inženiringa. Trenutno razvit prometni sistem v rastlinah različnih tujih genov, ki lahko dajejo koristne lastnosti rastlin.

Rastline, ki je vključena v kromosomu tujega gena, ki se imenuje Transgenska ali genetsko modificiranih (GM). Prve transgene rastline, so bili pridobljeni v letu 1982, ki jih raziskovalci z Inštituta za varstvo rastlin industrijo v Kölnu in družbe Monsanto. Seznam rastlin, ki uspešno uporabljajo genske metode inženiringa, je približno 50 vrst, vključno z jabolko, slive, grozdje, zelje jajčevci, kumare, pšenice, soje, riža, rži in mnogih drugih kmetijskih pridelkov.

Poudariti je treba, kljub temu, da še ni v celoti rešeno težav, povezanih z uporabo varnosti živil, ki izhajajo iz transgenih rastlin. V zvezi s tem, v naši državi je gojenje transgenih rastlin, še vedno ni dovoljeno. Hkrati je dovoljen uvoz, postopek, uporabljajo v živilih ali krmi več vrst gensko spremenjenih rastlin in njihovih proizvodov, ki so opravili ustrezne postopke in kontrole za registracijo na ozemlju Ruske federacije.

V času pisanja dodatek v Zvezni register 12. registrirane RF gensko spremenjenih virov hrane, proizvedene v svetu v industrijskem merilu: soje (3 vrste), riž (tip 1), koruza (6 vrst), krompir (tip 2). Od teh je najbolj pogosto uporablja eno vrsto soje. Vse vrste gensko spremenjenih rastlin so registrirani v naši državi, imajo le nadaljnje znake odpornost proti nekaterim vrstam kemikalij in škodljivcev, zato je obdelava izdelkov iz teh rastlin na njihovo kemijsko sestavo in funkcionalno-tehnološke lastnosti se ne razlikujejo od svojih tradicionalnih kolegi.

Za gensko spremenjene rastline, ki so registrirana v naši državi za uporabo za živila in njihovih izdelkov, ne obstajajo omejitve in pravila za vstop v hrani. Tehnologija za obdelavo teh rastlin in uporabo njihovih izdelkov, se ne razlikuje od tradicionalne. Ločeno vprašanje - Označevanje živil, pridobljenih iz gensko spremenjenih virov (GMI). Dne 1. junija 2004, v skladu z odlokom № 8 od 05.03.2004 je

Vodja Sanitarna doktor Ruske federacije v sanitarno-epidemiološki pravil in norm je bila spremenjena, o uvedbi 0,9% prag za označevanje živil, pridobljenih iz gensko spremenjenih sestavin. Ta uredba je bila pripravljena za izvajanje pravice potrošnikov, da prejmejo popolne in točne informacije o proizvodne tehnologije, kakovosti in varnosti živil, pridobljenih iz gensko spremenjenih virov, uskladitev zahtev za označevanje živil, pridobljenih iz gensko spremenjenih sestavin, z zahtevami Evropske unije.

SV Makarov, TE Nikiforov, NA Kozlov

Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný