Ορισμός της Γενετικής Μηχανικής, Τύποι, Διαδικασίες, Τεχνικές & Επιπτώσεις

Ορισμός της Γενετικής Μηχανικής

Η γενετική μηχανική είναι μια βιοτεχνολογία που περιλαμβάνει μια γενετική τροποποίηση, χειρισμό γονιδίων, DNA ανασυνδυαστές, τεχνολογία καθώς και κλωνοποίηση γονιδίων και σύγχρονη γενετική χρησιμοποιώντας όλα τα είδη διαδικασία. Ωστόσο, για τον όρο της γενετικής μηχανικής είναι γενικά η περιγραφή του χειρισμού / μεταφοράς του γονιδίου μέσω: Κάντε αυτό το ανασυνδυασμένο DNA εισάγοντας ένα γονίδιο σε μια προσπάθεια να αποκτήσετε ένα καλύτερο νέο προϊόν ή ανώτερος. Αυτό το ανασυνδυασμένο DNA είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού 2 γενετικών υλικών από 2 διαφορετικούς οργανισμούς και επίσης τα επιθυμητά χαρακτηριστικά, χαρακτηριστικά ή λειτουργίες έτσι ώστε ο οργανισμός λήψης να εκφράζει χαρακτηριστικά ή λειτουργίες που είναι σύμφωνα με αυτό που θέλουμε θέλω.

Τα αντικείμενα που χρησιμοποιούνται στη γενετική μηχανική είναι γενικά σχεδόν όλες οι ομάδες οργανισμών, που κυμαίνονται από απλά έως πολύπλοκα επίπεδα. Οι ανώτεροι οργανισμοί που παράγονται στη διαδικασία γενετικής μηχανικής αναφέρονται ως διαγονιδιακοί οργανισμοί.

Η γέννηση της γενετικής μηχανικής προήλθε από μια προσπάθεια να αποκαλυφθεί γενετικό υλικό που κληρονομείται από τη μια γενιά στην άλλη. Όταν οι άνθρωποι γνωρίζουν ότι τα χρωμοσώματα είναι το γενετικό υλικό που μεταφέρει γονίδια, τότε εμφανίζεται η γενετική μηχανική.

---

Ταξινόμηση των τύπων γενετικής μηχανικής

Η γενετική μηχανική είναι μια από τις εξελίξεις της αναπαραγωγικής τεχνολογίας σε μια προσπάθεια αλλαγής γονιδίων έτσι ώστε να παράγονται οργανισμοί με καλύτερη ποιότητα. Υπάρχουν διάφοροι τύποι γενετικής μηχανικής, όπως:

1. Ανασυνδυασμός DNA

Αυτός ο ανασυνδυασμός DNA είναι μια τεχνική διαχωρισμού και συγχώνευσης DNA από αυτό το 1 είδος με DNA από άλλα είδη με σκοπό την απόκτηση καλύτερων νέων χαρακτηριστικών ή ανώτερος. Παρακάτω είναι μερικά από τα προϊόντα που προκύπτουν από ανασυνδυασμό γονιδίων.

• Παραγωγή ινσουλίνης
  Αυτή η ινσουλίνη παράγεται από τον ανασυνδυασμό DNA ανθρώπινων κυττάρων με το βακτηριακό πλασμίδιο E. Coli. Η ινσουλίνη που παράγεται είναι καθαρότερη και επίσης αποδεκτή από το ανθρώπινο σώμα επειδή περιέχει ανθρώπινη πρωτεΐνη σε σύγκριση με την ινσουλίνη που συντίθεται από γονίδια ζωικού παγκρέατος.
• Παραγωγή εμβολίων ηπατίτιδας
  Αυτό το εμβόλιο ηπατίτιδας παράγεται από ανασυνδυασμένο DNA ανθρώπινων κυττάρων με κύτταρα ζύμης Saccharomyces. Το εμβόλιο που παράγεται είναι υπό τη μορφή ενός εξασθενημένου ιού και όταν εγχέεται στο ανθρώπινο σώμα θα σχηματίσει αντισώματα έτσι ώστε να είναι ανοσοποιητικό σε επιθέσεις ηπατίτιδας.

---

2. Κυτταρική σύντηξη

Ένας άλλος όρος για την κυτταρική σύντηξη είναι γνωστός ως τεχνολογία υβριδώματος. Αυτή η κυτταρική σύντηξη είναι μια σύντηξη 2 διαφορετικών κυττάρων σε 1 σε μια πρωτεΐνη που πολύ καλό που περιέχει επίσης τα αρχικά γονίδια και των δύο που αναφέρονται ως υβρίδωμα. Αυτό το υβρίδωμα χρησιμοποιείται συχνά για τη λήψη αντισωμάτων σε ιατρικές εξετάσεις και θεραπεία. Για παράδειγμα, παίρνουμε το παράδειγμα της σύντηξης ανθρώπινων κυττάρων με κύτταρα ποντικού. Ο σκοπός αυτής της σύντηξης είναι να παράγει ένα υβρίδωμα με τη μορφή αντισωμάτων ικανών να διαιρεθούν γρήγορα. Αυτό το χαρακτηριστικό λαμβάνεται από ανθρώπινα κύτταρα με τη μορφή αντισωμάτων που συντήκονται με καρκινικά κύτταρα ποντικού με τη μορφή μυελώματος τα οποία είναι ικανά να διαιρεθούν γρήγορα.

---

3. Μεταφορά πυρήνα (κλώνος)

Η κλωνοποίηση είναι μια αναπαραγωγική διαδικασία που έχει ασεξουαλικές ιδιότητες για να δημιουργήσει ένα ακριβές αντίγραφο ενός οργανισμού. Αυτή η τεχνική κλωνοποίησης θα παράγει ένα νέο είδος που είναι γενετικά το ίδιο με το γονέα του, το οποίο συνήθως γίνεται σε εργαστήριο. Τα νέα είδη που παράγονται είναι γνωστά ως κλώνοι. Αυτοί οι κλώνοι δημιουργούνται από μια διαδικασία γνωστή ως μεταφορά πυρηνικών σωματικών κυττάρων. Αυτή η πυρηνική μεταφορά σωματικών κυττάρων είναι μια διαδικασία που αναφέρεται στη μεταφορά του πυρήνα από αυτό το σωματικό κύτταρο στο ωάριο. Τα σωματικά κύτταρα είναι όλα τα κύτταρα του σώματος εκτός από τα μικρόβια. Όσον αφορά τον μηχανισμό, ο πυρήνας αυτού του σωματικού κυττάρου θα αφαιρεθεί και θα εισαχθεί σε ένα μη γονιμοποιημένο ωάριο που έχει έναν πυρήνα που έχει αφαιρεθεί ή έχει αφαιρεθεί. Το αυγό με τον πυρήνα του στη συνέχεια θα διατηρηθεί μέχρι να γίνει έμβρυο. Αυτό το έμβρυο θα τοποθετηθεί στη συνέχεια στην αναπληρωματική μητέρα και θα αναπτυχθεί στην αναπληρωματική μητέρα.

Η επιτυχία της κλωνοποίησης είναι η κλωνοποίηση των προβάτων "Dolly". Το πρόβατο Dolly αναπαράγεται χωρίς τη βοήθεια ενός κριού, αλλά αντ 'αυτού δημιουργείται από την παρουσία ενός μαστικού αδένα που λαμβάνεται επίσης από ένα θηλυκό πρόβατο. Οι μαστικοί αδένες των προβάτων Finndorset στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν ως δότες κυτταρικών πυρήνων και αυγών μαύρων προβάτων ως λήπτες. Η συγχώνευση των δύο κυττάρων χρησιμοποιεί μια ηλεκτρική τάση 25 Volts η οποία τελικά σχηματίζει μια σύντηξη μεταξύ του κυττάρου αυγού προβάτου μαύρου προσώπου χωρίς πυρήνα και του κυττάρου θηλαστικού προβάτου Finndorsat. Σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα τα αποτελέσματα σύντηξης θα εξελιχθούν έπειτα σε έμβρυο το οποίο στη συνέχεια θα μεταφερθεί στη μήτρα των προβάτων μαύρης επιφάνειας. Έτσι, το νέο είδος που γεννιέται είναι ένα είδος με ίδια χαρακτηριστικά με τα πρόβατα Finndorset.

---

Διαδικασίες και τεχνικές γενετικής μηχανικής

Με απλά λόγια, αυτή η διαδικασία γενετικής μηχανικής μπορεί ή μπορεί να περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια.

1. Προσδιορίστε το γονίδιο και απομονώστε το γονίδιο που σας ενδιαφέρει,
2. Δημιουργήστε αντίγραφα DNA / AND του RNAd,
3. Σύνδεση του cDNA στον δακτύλιο πλασμιδίου,
4. Εισαγωγή ανασυνδυασμένου DNA στο σώμα / βακτηριακό κύτταρο,
5. Δημιουργήστε βακτηριακούς κλώνους που περιέχουν ανασυνδυασμένο DNA,
6. Συγκομιδή προϊόντων.

Η παραπάνω διαδικασία γενετικής μηχανικής, στην πράξη, είναι η υιοθέτηση των αρχών της τεχνικής μηχανικής παρακάτω.

---

1. Κλωνοποίηση γονιδίων

Η κλωνοποίηση γονιδίων είναι το αρχικό στάδιο της γενετικής μηχανικής. Ακολουθούν τα βήματα στην κλωνοποίηση γονιδίων, συμπεριλαμβανομένων:

1. Κοπή του DNA σε θραύσματα με μέγεθος αρκετών εκατοντάδων έως χιλιάδων kb (kilobase),
2. Στη συνέχεια, το θραύσμα εισάγεται σε ένα βακτηριακό φορέα για κλωνοποίηση.
3. Όλα τα είδη φορέων έχουν σχεδιαστεί για να φέρουν DNA διαφορετικών μηκών.
4. Κάθε φορέας περιέχει μόνο ένα DNA το οποίο στη συνέχεια ενισχύεται για σχηματισμό κλώνου στο βακτηριακό τοίχωμα.
5. Από κάθε κλώνο θα απομονωθεί ένας αριθμός θραυσμάτων ϋΝΑ το οποίο στη συνέχεια θα εκφραστεί. Αυτό το μονόκλωνο DNA θα μετατραπεί σε δίκλωνο DNA με τη βοήθεια της πολυμεράσης DNA.
6. Τα προκύπτοντα θραύσματα ϋΝΑ μετά κλωνοποιήθηκαν σε πλασμίδια για να παράγουν στη συνέχεια τράπεζες cDNA.

---

2. Αλληλουχία DNA

Αυτή η αλληλούχιση είναι μια τεχνική για τον προσδιορισμό της βασικής αλληλουχίας ενός θραύσματος DNA που απαιτεί μακρά διαδικασία και χρόνο. Επί του παρόντος, αυτή η διαδικασία έχει ήδη αυτόματο χαρακτήρα, που σημαίνει ότι η αλληλουχία που πραγματοποιείται είναι δυνατή σε βιομηχανική κλίμακα έως και χιλιάδες κιλοβάσεις την ημέρα.

---

3. Ενίσχυση γονιδίου in-vitro

Είναι μια διαδικασία ενίσχυσης του DNA για τη σύνθεση συμπληρωματικών θραυσμάτων DNA που ξεκινά από μια αλυσίδα εκκινητών γνωστή ως η τεχνική PCR (Polymerase Chain) αντίδραση).

---

4. Κατασκευή γονιδίων

Κάθε ένα από αυτά τα γονίδια αποτελείται από έναν προαγωγό (δηλαδή, την περιοχή που είναι υπεύθυνη για τη μεταγραφή γονιδίου που τελειώνει στην περιοχή τερματιστή), ένα γονίδιο Αυτός ο δείκτης επιλέχθηκε (δηλαδή ένα γονίδιο που έχει ρόλο στην αντοχή στα αντιβιοτικά που βοηθά στη διαφοροποίηση των κυτταρικών αλλαγών) και επίσης σας ευχαριστώ. Αυτή η γονιδιακή κατασκευή περιέχει τουλάχιστον μια περιοχή προαγωγού, μια περιοχή μεταγραφής και επίσης μια περιοχή τερματισμού. Επομένως, αυτή η γονιδιακή κατασκευή ονομάζεται φορέας έκφρασης.

Αυτή η γονιδιακή κατασκευή συνεπάγεται χρήση σε στοιχεία όπως η σύνθεση νουκλεοτιδίων με χημικά, περιοριστικά ένζυμα που διασπούν το DNA σε συγκεκριμένες περιοχές, ενίσχυση των θραυσμάτων DNA με in vitro χρησιμοποιώντας την τεχνική PCR, καθώς και σύνδεση διαφορετικών θραυσμάτων DNA με ομοιοπολικούς δεσμούς χρησιμοποιώντας ένζυμα λιγάση. Μετά από αυτό, αυτά τα θραύσματα προστίθενται στο πλασμίδιο το οποίο μετά μεταφέρεται στα βακτήρια για να σχηματίσει βακτηριακούς κλώνους. Αυτός ο βακτηριακός κλώνος θα επιλεγεί και θα ενισχυθεί. Η προσθήκη στοιχείων στη γονιδιακή κατασκευή εξαρτάται από έναν πειραματικό στόχο, ειδικά από τον τύπο του κυττάρου που θα κατασκευαστεί στη συνέχεια.

---

5. Μεταφορά γονιδίων σε κύτταρα

Ένα απομονωμένο γονίδιο μπορεί ή μπορεί να μεταγραφεί in vitro και το mRNA του μπορεί επίσης να μεταγραφεί σε ένα σύστημα χωρίς κύτταρα. Για να κωδικοποιηθεί αποτελεσματικά και να μεταφραστεί σε πρωτεΐνη, ένα γονίδιο πρέπει να μεταφερθεί στο κύτταρο που μπορεί φυσικά ή μπορεί να περιέχει όλους τους απαραίτητους παράγοντες στη διαδικασία μεταγραφής μετάφραση. Στην πράξη, αυτή η μεταφορά γονιδίων αποτελείται από μια ποικιλία τεχνικών, όπως η σύντηξη των κυττάρων, η μικροέγχυση, η ηλεκτροδιάτρηση, η χρήση χημικών ενώσεων, καθώς και η ένεση χρησιμοποιώντας ιικούς φορείς.

---

Οφέλη της Γενετικής Μηχανικής

Η ανάπτυξη της γενετικής μηχανικής παρέχει πολλά οφέλη για τον άνθρωπο σε διάφορες πτυχές της ζωής. Τα οφέλη της γενετικής μηχανικής όταν επανεξετάζονται με βάση τις πτυχές της, περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

1. Βιομηχανία Bidang

Στον βιομηχανικό τομέα, η αρχή της γενετικής μηχανικής χρησιμοποιείται στη συνέχεια σε προσπάθειες κλωνοποίησης βακτηρίων για διάφορες λειτουργίες ορισμένα παραδείγματα όπως η παραγωγή χημικών πρώτων υλών όπως το αιθυλένιο που απαιτείται για την κατασκευή πλαστικών, διάλυσης τα μέταλλα απευθείας από τη γη, παράγουν χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται ως γλυκαντικά στην παρασκευή όλων των ειδών ποτών, και ούτω καθεξής.

---

2. Φαρμακείο Bidang

Στον φαρμακευτικό τομέα, η γενετική μηχανική χρησιμοποιείται στην επιχείρηση παραγωγής πρωτεϊνών που απαιτούνται για την υγεία. Αυτή η πρωτεΐνη είναι ένα βακτηριακό κλωνοποιημένο γονίδιο που παίζει ρόλο στον έλεγχο της σύνθεσης φαρμάκων τα οποία εάν παράγονται φυσικά θα ήταν δαπανηρά.

---

3. Ιατρικός τομέας

Η γέννηση της γενετικής μηχανικής παρέχει πολλά οφέλη στην ανάπτυξη της ιατρικής επιστήμης, συμπεριλαμβανομένων των εξής:

• Παραγωγή ινσουλίνης
  Η ινσουλίνη που προηγουμένως συντέθηκε από θηλαστικά μπορεί τώρα να παραχθεί με κλωνοποίηση βακτηρίων. Η ινσουλίνη που παράγεται είναι επίσης πολύ καλύτερη και πιο αποδεκτή από τον ανθρώπινο οργανισμό σε σύγκριση με την ινσουλίνη που συντίθεται από ζώα.
• Δημιουργία εμβολίου κατά του ιού του AIDS
  Δεδομένου ότι το AIDS είναι ένας επικίνδυνος ιός και μπορεί ή μπορεί να επιτεθεί στο ανοσοποιητικό σύστημα, πρέπει να καταβληθούν προσπάθειες πρόληψης Σε αυτήν την ασθένεια, οι ερευνητές κάνουν ένα εμβόλιο χρησιμοποιώντας γενετική μηχανική σε μια προσπάθεια να προστατευθούν από τη μετάδοση του ιού του AIDS.
• Γονιδιακή θεραπεία
  Η γενετική μηχανική χρησιμοποιείται επίσης στην προσπάθεια μιας θεραπείας για γενετικές διαταραχές, συγκεκριμένα από: την εισαγωγή πολλών διπλών γονιδίων απευθείας στα κύτταρα ενός ατόμου που έχει μια ανωμαλία γενετική.

---

4. Γεωργία

Στη γεωργία, η γενετική μηχανική χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στις προσπάθειες εισαγωγής γονιδίων μέσα στα κύτταρα των φυτών, ώστε στη συνέχεια να παρέχει πολλά πλεονεκτήματα όπως:

1. Δημιουργήστε φυτά που μπορούν να συλλάβουν αυτό το φως πιο αποτελεσματικά για να αυξήσουν τη φωτοσυνθετική απόδοση.
2. Παραγωγή φυτών ικανών να παράγουν τα δικά τους φυτοφάρμακα.
3. Αντικατάσταση της χρήσης δαπανηρών αλλά και ευρέως χρησιμοποιούμενων λιπασμάτων αζώτου, δηλαδή με φυσική σταθεροποίηση αζώτου, όπως η φύτευση ρυζιού.
4. Μπορεί ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή νέων φυτών που είναι πιο κερδοφόρα μέσω μεταμόσχευσης γονιδίων, όπως στην ομάδα Solanaceae.

---

5. Κτηνοτροφία

Αυτό είναι παρόμοιο με τη χρήση της γενετικής μηχανικής στη γεωργία, στον τομέα της κτηνοτροφίας Η εισαγωγή γονιδίων πραγματοποιείται επίσης σε ορισμένα ζωικά κύτταρα εφαρμόζοντας αρχές μηχανικής γενεσιολογία. Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο ζώο είναι η αγελάδα. Η μηχανική στον τομέα της κτηνοτροφίας παρέχει πολλά οφέλη, όπως:

1. Λήφθηκε ένα εμβόλιο που μπορεί ή μπορεί να αποτρέψει την κακοήθη διάρροια στα χοιρίδια.
2. Ένα αποτελεσματικό εμβόλιο ελήφθη κατά της ασθένειας των οπλών και του στόματος, η οποία είναι μια κακοήθης νόσος και είναι επίσης μεταδοτική σε βοοειδή, πρόβατα, αίγες, ελάφια και χοίρους.
3. Διεξάγονται δοκιμές για ορισμένες αυξητικές ορμόνες για αγελάδες που αναμένεται να αυξήσουν την παραγωγή γάλακτος.

---

Αντίκτυπος της Γενετικής Μηχανικής

Η γενετική μηχανική έχει διο ρόλο στην ανάπτυξη της επιστήμης για όλα τα είδη τομέων της ζωής. Ωστόσο, η χρήση της γενετικής μηχανικής δεν παρέχει μόνο οφέλη, αλλά και ορισμένα ανεπιθύμητα αποτελέσματα. Ακολουθούν οι επιπτώσεις της εφαρμογής της γενετικής μηχανικής, όπως:

1. Ορισμένες καλλιέργειες ΓΤΟ μπορεί ή όχι να προκαλούν αλλεργίες, διατροφικές διαφορές, τοξικότητα και σύνθεση και Υπάρχει επίσης η πιθανότητα να προκαλέσει ένα βακτήριο στο ανθρώπινο σώμα ανθεκτικό σε ένα αντιβιοτικό βέβαιος.
2. Τότε οι διαγονιδιακοί οργανισμοί στην άγρια ​​φύση, εάν χωρίς επίβλεψη, φυσικά μπορούν επίσης να παράγουν βιολογική ρύπανση που στη συνέχεια έχει αντίκτυπο στη διαταραχή ενός οικοσυστήματος καθώς και στην αύξηση του επιπολασμού ορισμένες ασθένειες.
3. Η εισαγωγή DNA ή των γονιδίων άλλων οργανισμών που δεν σχετίζονται, θα θεωρείται παραβίαση των φυσικών νόμων και εξακολουθεί να είναι δύσκολο να γίνει αποδεκτή από την κοινωνία. Επομένως, η γενετική μηχανική που πραγματοποιείται στον άνθρωπο θεωρείται ηθική απόκλιση και ηθική παραβίαση.

Έτσι, η εξήγηση του ορισμού της γενετικής μηχανικής, των τύπων, των διαδικασιών, των τεχνικών και των επιπτώσεων, ελπίζουμε ότι αυτό που περιγράφεται μπορεί να είναι χρήσιμο για εσάς. σας ευχαριστώ