Biotehnologija i genetski inženjering

Video: Biotehnologija. Lekcija 10. Genetski inženjering. Je li moguće dobiti biljke koje sintetiziraju web?

Genetska (genetski) inženjering - ogranak eksperimentalne molekularne biologije. Glavni predmet genetski modificiranih izlaganje je deoksiribonukleinska kiselina. SAŽETAK genetski inženjering je ciljana (genomske) stanice genetski pregrađivanje jedinica mijenjati svoje genetske karakteristike. Najvažniji preduvjeti za genetskog inženjeringa bile su sljedeće otkriće. Utvrđeni su molekularni mehanizmi sinteze matriks: DNK -> DNA (replikaciju), DNA -> RNA (transkripcija), mRNA -> protein (prijevod), i razmjena gena u homolognih kromosoma tijekom seksualne procesa (rekombinacije).

Nadalje, pokazalo se da se a) virusi, paraziti u bakterije (faga) su umetnuti svoje DNA u genom bakterija, b) u bakterijama, otpornost na infekciju faga, sadrži posebne enzime koje režu dvostruke uzvojnice DNA faga u točnim mjestima. Ovi enzimi su nazvani enzimi. Trenutno je primio stotine restrikcijskih enzima. Osnova klasifikacije za zahtjeve propisane enzima kofaktora i prirode cijepanja DNA.

Drugo važno otkriće unaprijed određenu pojavu genetskim inženjeringom, - otkrivanje bakterijskih stanica u malim ekstrakromosomska DNA molekula koja, kao i kromosomske DNA, nose genetske informacije. Ovi plazmidi su pozvani minichromosome. Vrlo je važno da se plazmid zbog svoje male veličine mogu se izolirati iz stanice netaknutim.

Proces rekombinacije u organizmu (in vivo), moguće je u većini slučajeva između homolognih DNA molekula. Međutim, izvan tijela (in vitro) i privlačnost interakcija (hibridizacija) od molekule DNA može, ako su male jedno- komplementarne porcije od četiri ili više nukleotida na krajevima molekule.

Takva područja su pozvani ljepljive krajeve, kao dva DNA molekule mogu ujediniti ove krajeve. Prema tome, rekombinacija je moguće, čak i ako je struktura DNA je vrlo različita. Za heterogene molekule DNA s kohezivnih krajeva koristi identične fermentyrestriktazy. Se reže na dijelove koji nosi DNA molekule ponavljaju nukleotidnu sekvencu.

Jer je ograničenje enzim DNA prekine repetitivnih točkama, kraj jedne molekule komplementarna (ljepljiva) kraj druge molekule. U kasnijim operacijama plazmida. Za single završava komplementarne kraja gena su također odsječe s restrikcijskim enzimima i hibridizacija je provedena i gena plazmid in vitro. Zatim kimerno ili rekombinantni plazmid se unosi u stanicu (Slika 11). Koristi se u genetski inženjering plazmidi imaju gen marker koji čini stanice otporne na određeni antibiotik koji olakšava odvajanje stanica s rekombinantnog plazmida iz drugih stanica.

Sl. 11. Kloniranje DNA fragmenta u plazmid

Za to, da bakterije se stave na mediju s antibioticima, što je samo rastu stanica s plazmidom (rekombinantnih stanica). Njihov postupak odabira naziva kloniranje molekula, kao što su rekombinantne stanice potomstva jednoj molekuli. Dakle, bakterijska stanica može uvesti gen dobiven iz bilo kojeg organizma, a da bi funkciju stranih gena tamo.

Dakle, osnovne operacije genetskog inženjeringa su sljedeći:
1) in vitro rekombinacije DNA vektora i DNA gena;
2) uvođenje rekombinantni plazmid u stanicu;
3) Molekularno kloniranje.

Izvanredna postignuća genetskog inženjeringa su otkrili brojne praktične primjene, osobito u medicini i biljne proizvodnje. Među najznačajnija dostignuća - dobivanje humani inzulin na industrijskoj razini. Ovaj protein pripada hormon, tj tvarima koje igraju signal ulogu određene fiziološke uvjete organizma na odgovarajućim tijelima - ciljeve. Inzulin izlučuje gušterača i pospješuje apsorpciju ugljikohidrata, posebno glukoze.

Abnormalnosti u sintezi inzulina može uzrokovati ozbiljne i vrlo česta bolest - dijabetes, s naprednim oblicima, koji se trebaju primjenjivati ovaj hormon dnevno. Inzulin je dugo proizvedena od životinjskih organa, te se koristi u medicini. Međutim, dugotrajno korištenje životinjskog inzulina dovodi do nepovratnog oštećenja mnogih organa pacijenta zbog imunološke reakcije uzrokovane injekcijom stranih proteina u ljudskom tijelu.

Potrebno je zamijeniti životinjske inzulin čovjeka. Kao prvi praktični problem, odlučeno je da se klonirati gen inzulina. Klonirani gena humanog inzulina su uvedeni u plazmid u bakterijsku stanicu, koji je sintetiziran hormon koji prirodno pojavljuju mikroorganizmi ne sintetiziran. Prema tome, problem proizvoditi humani inzulin riješen. Paralelno s tim, problem imunološkog uništenja životinjskog tijela inzulina riješen.

Proizvodnja i prodaja inzulina po prvi put početka američke tvrtke Eh Lilly. Godišnja potrošnja to je oko 2500 kg postupcima genetičkog inženjeringa također dobiti druge važne medicinske pripravke - interferon, koji se koriste za liječenje različitih virusnih bolesti i malignih tumora i lijek protiv karcinoma interleukin. Trenutno oko 200 novih dijagnostičkih proizvoda već uvedene u medicinskoj praksi, a više od 100 genetski modificirane droge su pod kliničke studije.

Poseban problem koji uzrokuje mnoge rasprave i često su polarni mišljenja je ljudsko kloniranje. Treba razlikovati ljudsko reproduktivno kloniranje i terapijskog kloniranja. Reproduktivno kloniranje je gotovo univerzalno zabranjen, budući da, prema većini ljudi, suprotno dobrim morala.

S druge strane, rad na terapeutsko kloniranje se provodi u velikom broju zemalja. U svibnju 2005. britanski znanstvenici najavio uspješnu kloniranje ljudskog embrija. Sveučilište Newcastle znanstvenici jaje 11 žena se uklanjaju i uveo genetski materijal DNK koji potječe iz embrionalnih matičnih stanica (zove nezrelih matičnih stanica sposobna za samostalno obnove i razvoja u specijaliziranim stanicama tijela). Cilj ovog rada bio je dobivanje embrija, što može biti izvor matičnih stanica u terapijske svrhe. U istom mjesecu, uspješan završetak sličan eksperiment je bio najavljen kao južnokorejski znanstvenici. Valja napomenuti, međutim, da matičnih stanica terapija je još uvijek u ranoj fazi, i još mnogo toga treba učiniti.

Jedan od glavnih problema čovječanstva je osigurati normalan uravnoteženu prehranu. Rješenje ovog problema je nemoguće bez značajnog povećanja prinosa glavnih usjeva, povećavajući njihovu otpornost na bolesti i raznih ekstremnih efekata. Velike nade su zabodena na genetskim inženjeringom. Trenutno, razvijen prometni sustav u biljkama različitih stranih gena koji mogu dati korisne svojstva biljaka.

Biljaka, koje je ugrađen u kromosom stranog gena, pod nazivom transgenski ili genetički modificiranog (GM). Prvi genetski promijenjene biljke dobiveni su u 1982 od strane istraživača iz Instituta za biljnu industrije u Kölnu i tvrtke Monsanto. Popis biljaka koje uspješno koriste genetske inženjerskih metoda, je oko 50 vrsta, uključujući jabuke, šljive, grožđe, kupus patlidžan, krastavac, pšenice, soje, riže, raži i mnogih drugih poljoprivrednih kultura.

Mora se naglasiti, međutim, da se još uvijek nije u potpunosti riješio probleme vezane uz korištenje sigurnosti hrane dobivenih od genetski promijenjenim biljkama. U tom smislu, u našoj zemlji uzgoj transgenih biljaka još uvijek nije dopušteno. Istovremeno je dopušteno uvoziti, proces, koristiti u hrani ili hrani nekoliko vrsta genetski modificiranih biljaka i njihovih proizvoda koji su prošli odgovarajuće procedure registracije i kontrole na teritoriju Ruske Federacije.

U vrijeme pisanja džeparac u Federalnom Registracija 12. preporučenom RF genetski modificirane izvore hrane, proizvedene u svijetu u industrijskim razmjerima: soja (3 vrste) riža (tip 1), kukuruz (6 vrsta), krumpir (tip 2). Od tih, najčešće korištena jednu vrstu soje. Sve vrste genetski modificiranih biljaka su registrirani u našoj zemlji, imaju samo daljnje znakove otpora prema određenim vrstama kemikalija i štetočina, pa je prerada proizvoda od tih biljaka u njihovom kemijskom sastavu i funkcionalno-tehnološka svojstva se ne razlikuju od svojih tradicionalnih kolegama.

Za GM biljaka registriranih u našoj zemlji za uporabu hrane i njihovih proizvoda, ne postoje ograničenja i pravila ulaska u hrani. Tehnologija za obradu takvih postrojenja, te korištenje njihovih proizvoda ne razlikuje se od tradicionalne. Postavlja se pitanje - Označavanje hrane dobivenih od genetski modificiranih izvora (GMI). Dana 1. lipnja 2004. godine u skladu s uredbom № 8 od 05.03.2004 je

Glavni sanitarni liječnik Ruske Federacije u sanitarno-epidemiološke pravilima i normama izmijenjen, uspostavljanje praga od 0,9% za označavanje hrane dobivenih od genetski modificiranih sastojaka. Ovaj propis je pripremljen za provedbu prava potrošača primati potpune i točne informacije o tehnologiji proizvodnje, kvalitete i sigurnosti hrane dobivenih od genetski modificiranih izvora, usklađivanje zahtjeva za označavanje prehrambenih proizvoda dobivenih od genetski modificiranih sastojaka, sa zahtjevima Europske unije.

SV Makarov, TE Nikiforov, NA Kozlov

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan