Genetinė inžinerija , dirbtinis DNR ar kitų nukleorūgščių molekulių manipuliavimas, modifikavimas ir rekombinacija siekiant modifikuoti organizmą ar organizmų populiaciją.
genų inžinerija Genetiškai modifikuota lašiša (viršuje) ir to paties amžiaus natūrali lašiša (apačioje). Gebėjimas kurti ir tiksliai redaguoti gyvūnų genomus, nors ir potencialiai naudingas, iškėlė etinius klausimus. Paulas Darrowas - „The New York Times“ / „Redux“
Sužinokite apie genų inžineriją ir apie tai, kaip ji taikoma mikrobams, siekiant genetiškai modifikuoti juos naudoti vaistuose, maiste ir degaluose. Genų inžinerijos apžvalga, ypač taikoma mikrobams. Atvirasis universitetas („Britannica“ leidybos partneris) Peržiūrėkite visus šio straipsnio vaizdo įrašus
biologija yra mokslinis tyrimas
Terminas genetinė inžinerija iš pradžių nurodė įvairius metodus, naudojamus modifikuoti ar manipuliuoti organizmais per paveldimumo procesus ir reprodukcija . Šis terminas apima dirbtinę atranką ir visas intervencijas į biomedicinos metodus, įskaitant dirbtinį apvaisinimą, in vitro apvaisinimo (pvz., mėgintuvėlių kūdikiai), klonavimas ir manipuliavimas genais. Tačiau XX a. Antrojoje dalyje šis terminas buvo konkrečiau susijęs su metodais rekombinantinės DNR technologijos (arba genų klonavimas), kai DNR molekulės iš dviejų ar daugiau šaltinių sujungiamos ląstelėse arba in vitro ir vėliau įterpiamos į organizmus-šeimininkus, kuriuose jos sugeba skleisti .
Rekombinantinės DNR technologijos galimybė atsirado atradus restrikcijos fermentai 1968 m. - šveicarų mikrobiologas Werneris Arberis. Kitais metais amerikiečių mikrobiologas Hamiltonas O. Smithas išgrynino vadinamuosius II tipo restrikcijos fermentus, kurie, kaip buvo nustatyta, yra būtini genų inžinerijai jų gebėjimui skilti specifinė vieta DNR (priešingai nei I tipo restrikcijos fermentai, kurie skaido DNR atsitiktinėse vietose). Remdamasis Smitho darbu, amerikiečių molekulinis biologas Danielis Nathansas padėjo išplėsti DNR rekombinacijos metodiką 1970–71 ir parodė, kad II tipo fermentai gali būti naudingi genetiniuose tyrimuose. Genų inžinerijos, pagrįstos rekombinacija, pradininkai 1973 m. Buvo amerikiečių biochemikai Stanley N. Cohenas ir Herbertas W. Boyeris, kurie vieni pirmųjų pjovė DNR į fragmentus, sujungė skirtingus fragmentus ir įterpė naujus genus į E. coli bakterijos, kurios vėliau dauginosi.
Dauguma rekombinantinių DNR technologijų apima svetimų genų įterpimą į įprastų laboratorinių bakterijų padermių plazmides. Plazmidės yra maži DNR žiedai; jie nėra bakterijos dalis chromosoma (pagrindinė organizmo genetinės informacijos saugykla). Nepaisant to, jie sugeba nukreipti baltymų sintezę, ir, kaip ir chromosomų DNR, jie dauginasi ir perduodami bakterijos palikuonims. Taigi, įtraukdami į bakteriją svetimą DNR (pavyzdžiui, žinduolio geną), mokslininkai gali gauti beveik neribotą skaičių įterpto geno kopijų. Be to, jei įterptas genas veikia (t. Y. Jei jis vadovauja baltymų sintezei), modifikuota bakterija gamins baltymą, nurodytą svetimos DNR.
Sužinokite apie CRISPR technologiją ir kaip ji gali transformuoti mediciną ir visuomenę Kas yra CRISPR ir kaip ji gali pakeisti mediciną ir visuomenę? Pasaulio mokslo festivalis („Britannica“ leidybos partneris) Peržiūrėkite visus šio straipsnio vaizdo įrašus
tikroji priežastis, dėl kurios marihuana yra neteisėta
Vėliau XXI amžiaus pradžioje atsiradusi genų inžinerijos metodų karta buvo nukreipta į genų redagavimą. Genų redagavimas, pagrįstas technologija, vadinama CRISPR-Cas9, leidžia tyrėjams pritaikyti gyvo organizmo genetinę seką, atliekant labai specifinius jo DNR pakeitimus. Genų redagavimas yra labai įvairus: jis naudojamas pasėlių augalų ir gyvulių bei laboratorinių organizmų (pvz., Pelių) genetinei modifikacijai. Genetinių klaidų, susijusių su gyvūnų liga, ištaisymas rodo, kad genų redagavimas gali būti naudojamas žmonių genų terapijoje.
Genų inžinerija padėjo suprasti daugelį teorinių ir praktinių genų funkcijos ir organizavimo aspektų. Taikant rekombinantines DNR technologijas, buvo sukurtos bakterijos, gebančios sintetinti žmogų insulino , žmogaus augimo hormonas, alfa interferonas, a hepatitas B vakcina ir kitos mediciniškai naudingos medžiagos. Augalai gali būti genetiškai pritaikyti, kad jie galėtų sureguliuoti azotą, o genetines ligas galima ištaisyti pakeičiant neveikiančius genus normaliai veikiančiais genais. Nepaisant to, ypatingas rūpestis buvo sutelktas į tokius pasiekimus, nes bijoma, kad jie gali sukelti nepalankių ir galbūt pavojingų savybių mikroorganizmuose, kuriuose anksčiau jų nebuvo - pvz., Atsparumas antibiotikams, toksinų gamyba ar polinkis sukelti ligas. . Taip pat padidėjo genų redagavimo taikymas žmonėms etiškas susirūpinimą, ypač dėl galimo jo naudojimo siekiant pakeisti tokias savybes kaip intelektas ir grožis.
genetiškai modifikuoti kukurūzai (kukurūzai) Genetiškai modifikuoti kukurūzai (kukurūzai). S74 / Shutterstock.com
1980 m. Rekombinantinių DNR tyrimų metu sukurti nauji mikroorganizmai buvo pripažinti patentuotinais, o 1986 m. JAV žemės ūkio departamentas patvirtino pirmojo gyvo genetiškai pakeisto organizmo - viruso, naudojamo kaip pseudorabies vakcinos, pardavimą, iš kurio buvo išpjautas vienas genas. . Nuo to laiko genetiškai pakeistoms bakterijoms ir augalams buvo suteikti keli šimtai patentų. Genetiškai modifikuotų ir genetiškai modifikuotų organizmų, ypač pasėlių ir kitų maisto produktų, patentai buvo: a ginčytinas problemą, ir jie tokie išliko XXI amžiaus pirmoje dalyje.
Copyright © Visos Teisės Saugomos | asayamind.com