Geenitehnoloogia määratlus, tüübid, protsessid, tehnikad ja mõjud

Geenitehnoloogia mõiste

Geenitehnoloogia on biotehnoloogia, mis hõlmab geneetilist muundamist, geenidega manipuleerimist, DNA-d rekombinandid, tehnoloogia, samuti geenikloonimine ja tänapäevane geneetika, kasutades igasuguseid protseduur. Geenitehnoloogia mõiste puhul tuleb üldjoontes kirjeldada geeni manipuleerimist / ülekandmist: valmistada see rekombinantne DNA, sisestades geeni, et saada paremat uut toodet või ülemus. See rekombinantne DNA on saadud kahe erineva organismi 2 geneetilise materjali ühendamise tulemusel soovitud tunnused, omadused või funktsioonid, nii et vastuvõttev organism väljendab jooni või funktsioone, mis on kooskõlas meie sooviga tahan.

Geenitehnoloogias kasutatavad objektid on tavaliselt peaaegu kõik organismirühmad, ulatudes lihtsast kuni keeruka tasemeni. Geenitehnoloogilises protsessis tekkivaid kõrgemaid organisme nimetatakse transgeenseteks organismideks.

Geenitehnoloogia sünd sai alguse püüdest osata paljastada geneetilist materjali, mis on päritud põlvest põlve. Kui inimesed teavad, et kromosoomid on geene kandev geneetiline materjal, siis ilmub geenitehnoloogia.

---

Geenitehnoloogia tüüpide klassifikatsioon

Geenitehnoloogia on üks reproduktiivtehnoloogia arengutest, mille eesmärk on muuta geene nii, et seejärel toodetakse parema kvaliteediga organisme. Geenitehnoloogiat on mitut tüüpi, sealhulgas:

1. DNA rekombinatsioon

See DNA rekombinatsioon on tehnika selle 1 liigi DNA eraldamiseks ja ühendamiseks teiste liikide DNA-ga eesmärgiga saada paremaid uusi tunnuseid või ülemus. Allpool on toodud mõned geenide rekombinatsiooni tulemusel saadud tooted.

• Insuliini tootmine
  See insuliin on toodetud inimese raku DNA rekombineerimisel bakteriplasmiidiga E. Coli. Toodetud insuliin on puhtam ja inimorganism seda hästi aktsepteeriv, kuna see sisaldab inimvalku võrreldes loomade kõhunäärme geenidest sünteesitud insuliiniga.
• Hepatiidivaktsiinide tootmine
  See hepatiidivaktsiin on toodetud rekombinantsest inimrakkude DNA-st koos Saccharomyces'i pärmirakkudega. Toodetud vaktsiin on nõrgenenud viiruse kujul ja inimkehasse süstituna moodustavad antikehad, nii et see on hepatiidi rünnakute suhtes immuunne.

---

2. Rakkude liitmine

Selle raku sulandumise teine ​​termin on tuntud kui termin hübridoomi tehnoloogia. See rakkude sulandumine on 2 erineva raku sulandumine üheks valguks, mis väga hea, et sisaldab ka mõlema algseid geene, millele viidatakse hübridoom. Seda hübridoomi kasutatakse sageli meditsiiniliste uuringute ja ravi käigus antikehade saamiseks. Võtame näiteks inimese rakkude sulandumise hiire rakkudega. Selle liitmise eesmärk on toota hübridoom antikehade kujul, mis on võimelised kiiresti jagunema. See omadus saadakse inimese rakkudest antikehade kujul, mis on liidetud hiire vähirakkudega müeloomi kujul, mis on võimelised kiiresti jagunema.

---

3. Põhiülekanne (kloon)

Kloonimine on paljunemisprotsess, millel on mittesugulised omadused organismi täpse koopia loomiseks. Selle kloonimistehnika abil saadakse uus liik, mis on geneetiliselt sama kui tema vanem, mida tavaliselt tehakse laboris. Uued toodetud liigid on tuntud kui kloonid. Need kloonid on loodud protsessis, mida nimetatakse rakkude somaatiliste tuumade ülekandeks. See somaatiliste rakkude tuumaülekanne on protsess, mis viitab tuuma siirdumisele sellest somaatilisest rakust munarakku. Somaatilised rakud on kõik keha rakud, välja arvatud mikroobid. Mis puutub mehhanismi, siis selle somaatilise raku tuum eemaldatakse ja sisestatakse viljastamata munarakku, millel on eemaldatud või eemaldatud tuum. Seejärel säilitatakse muna koos tuumaga, kuni sellest saab embrüo. Seejärel paigutatakse see embrüo asendusema ja areneb asendusema sisse.

Kloonimise õnnestumine on lamba "Dolly" kloonimine. Dolly-lambaid paljundatakse ilma jäära abita, kuid see luuakse piimanäärme olemasolust, mis on võetud ka emasel lambal. Seejärel kasutati Finndorseti lammaste piimanäärmeid rakutuumade doonorina ja vastuvõtjatena Blackface'i lammaste mune. Kahe raku ühendamisel kasutatakse elektrivoolupinget 25 volti, mis lõpuks moodustab sulandumise tuumata mustapinnalise lambamunaraku ja Finndorsati lamba piimanäärmeraku vahel. Katseklaasis arenevad sulandumise tulemused embrüoks, mis seejärel kantakse mustanahaliste emakasse. Nii et uus sündinud liik on Finndorseti lammastega identsete omadustega liik.

---

Geenitehnoloogia protsessid ja tehnikad

Lihtsamalt öeldes võib see geenitehnoloogia protsess hõlmata järgmisi etappe.

1. Määrake geen ja eraldage huvipakkuv geen,
2. Tehke RNAd-st DNA / JA koopiad,
3. CDNA kinnitamine plasmiiditsüklile,
4. Rekombinantse DNA sisestamine organismi / bakterirakku,
5. Loo rekombinantset DNA-d sisaldavad bakterikloonid,
6. Toote koristamine.

Ülaltoodud geenitehnoloogia protsess peab praktikas kasutama allpool toodud insenertehnika põhimõtteid.

---

1. Geenide kloonimine

Geenikloonimine on geenitehnoloogia esialgne etapp. Allpool on toodud geenikloonimise etapid, sealhulgas:

1. DNA lõikamine fragmentideks, mille suurus on mitusada kuni tuhat kb (kilobaas),
2. Seejärel sisestatakse fragment kloonimiseks bakterivektorisse.
3. Igasugused vektorid on mõeldud erineva pikkusega DNA kandmiseks.
4. Iga vektor sisaldab ainult ühte DNA-d, mis seejärel amplifitseeritakse, moodustades klooni bakteriseinas.
5. Igast kloonist eraldatakse seejärel mitu DNA fragmenti, mis seejärel ekspresseeritakse. See üheahelaline DNA muundatakse DNA polümeraasi abil kaheahelaliseks DNA-ks.
6. Saadud DNA fragmendid klooniti seejärel plasmiididesse, et toota cDNA-pankasid.

---

2. DNA järjestamine

See järjestamine on meetod DNA fragmendi alusjärjestuse määramiseks, mis nõuab pikka protsessi ja aega. Praegu on see protsess automaatne, mis tähendab, et teostatud järjestamine on võimalik tööstuslikus ulatuses kuni tuhandete kilobaasideni päevas.

---

3. In vitro geenide amplifikatsioon

See on DNA amplifikatsiooniprotsess komplementaarsete DNA fragmentide sünteesimiseks mis algab PCR (Polymerase Chain) tehnikana tuntud praimerahelast reaktsioon).

---

4. Geenide ehitus

Kõik need geenid koosnevad promootorist (see tähendab terminali piirkonda lõppeva geeni transkriptsiooni eest vastutav piirkond), geenist Valiti see marker (s.t geen, millel on roll antibiootikumiresistentsuses ja mis aitab eristada rakumuutusi), samuti aitäh. See geenikonstruktsioon sisaldab vähemalt promootorpiirkonda, transkriptsioonipiirkonda, aga ka terminaatorpiirkonda. Seetõttu nimetatakse seda geenikonstruktsiooni ekspressioonivektoriks.

See geenikonstruktsioon tähendab kasutamist sellistes elementides nagu nukleotiidide süntees keemiliselt, restriktsiooniensüümid, mis lõhustavad DNA teatud piirkondades, DNA fragmentide amplifitseerimine in vitro, kasutades PCR tehnikat, samuti erinevate DNA fragmentide ühendamine kovalentsete sidemetega ensüümide abil ligaas. Pärast seda lisatakse need fragmendid plasmiidile, mis viiakse seejärel bakteritesse, moodustades bakterikloonid. Seejärel see bakterikloon valitakse välja ja amplifitseeritakse. Elementide lisamine geenikonstruktsioonis sõltub katse eesmärgist, eriti raku tüübist, mida konstruktsioon siis avaldatakse.

---

5. Geeni ülekanne rakkudesse

Eraldatud geeni saab või saab transkribeerida in vitro ja selle mRNA saab transkribeerida ka rakuvabas süsteemis. Tõhusaks kodeerimiseks ja valguks transleerimiseks tuleb rakku viia geen mis loomulikult võivad sisaldada või võivad sisaldada kõiki vajalikke tegureid nii transkriptsiooniprotsessis kui ka tõlge. Praktikas koosneb selline geeniülekanne mitmesugustest tehnikatest, sealhulgas rakkude liitmine, mikroinjektsioon, elektroporatsioon, keemiliste ühendite kasutamine, samuti viirusevektoreid kasutades süstimine.

---

Geenitehnoloogia eelised

Geenitehnoloogia väljatöötamine pakub inimesele palju kasu elu erinevates aspektides. Geenitehnoloogia eelised selle aspektide põhjal üle vaadates hõlmavad järgmist:

1. Tööstus Bidang

Tööstuses kasutatakse bakterite kloonimiseks mitme funktsiooni jaoks geenitehnoloogia põhimõtet teatud näited, näiteks plastist tootmiseks vajaliku keemilise tooraine, näiteks etüleeni tootmine, lahustamine metallid otse maast, toodavad kemikaale, mida kasutatakse magustajana igasuguste jookide valmistamisel, ja nii edasi.

---

2. Apteek Bidang

Farmaatsia valdkonnas kasutatakse geenitehnoloogiat tervishoiuks vajalike valkude valmistamisel. See valk on bakterite kloonitud geen, millel on roll ravimite sünteesi kontrollimisel, mis looduslikult tootmise korral oleks kallis.

---

3. Meditsiinivaldkond

Geenitehnoloogia sünd annab arstiteaduse arengus palju eeliseid, sealhulgas järgmist:

• Insuliini tootmine
  Varem imetajate poolt sünteesitud insuliini saab nüüd toota bakterite kloonimisega. Toodetud insuliin on ka inimkehale palju parem ja vastuvõetavam, võrreldes loomadelt sünteesitud insuliiniga.
• AIDS-i viirusevastaste vaktsiinide valmistamine
  Arvestades, et AIDS on ohtlik viirus ja võib või võib rünnata immuunsüsteemi, tuleks teha ennetavaid jõupingutusi Selle haiguse korral teevad teadlased geenitehnoloogia abil vaktsiini, et kaitsta end AIDS-viiruse leviku eest.
• Geeniteraapia
  Geenitehnoloogiat kasutatakse ka geenihäirete teraapias, nimelt: mitme topeltgeeni lisamine otse kõrvalekaldega inimese rakkudesse geneetiline.

---

4. Põllumajandus

Põllumajanduses kasutatakse geenitehnoloogiat laialdaselt ka geenide sisestamisel taime rakkudesse, et see annaks siis palju eeliseid, näiteks:

1. Fotosünteesi efektiivsuse suurendamiseks tootke taimi, mis suudavad seda valgust tõhusamalt lüüa.
2. Toota taimi, mis on võimelised ise tootma pestitsiide.
3. Kallite, kuid ka laialdaselt kasutatavate lämmastikväetiste kasutamise asendamine on lämmastiku fikseerimine loomulikult, näiteks riisi kasvatamisel.
4. Saab või saab kasutada uute taimede saamiseks, mis on geenisiirdamise kaudu kasumlikumad, näiteks Solanaceae rühmas.

---

5. Loomakasvatus

See sarnaneb geenitehnoloogia kasutamisega põllumajanduses, loomakasvatuse valdkonnas Geen sisestatakse ka teatud loomarakkudesse, rakendades insenertehnilisi põhimõtteid geneetika. Enimkasutatav loom on lehm. Loomakasvatussektori inseneriteadused pakuvad palju eeliseid, näiteks:

1. Hankis vaktsiini, mis võib või võib põrsastel pahaloomulist kõhulahtisust ära hoida.
2. Saadi tõhus vaktsiin sõra- ja sõrataudi vastu, mis on pahaloomuline haigus ja on nakkav ka veistel, lammastel, kitsedel, hirvedel ja sigadel.
3. Lehmadele viiakse läbi spetsiifiline kasvuhormooni test, mis eeldatavasti suurendab piimatoodangut.

---

Geenitehnoloogia mõju

Geenitehnoloogial on dio roll teaduse arengus igasuguste eluvaldkondade jaoks. Geenitehnoloogia kasutamine annab aga mitte ainult eeliseid, vaid ka teatud soovimatuid mõjusid. Allpool on toodud geenitehnoloogia rakendamise mõjud, sealhulgas:

1. Teatud GMO põllukultuurid võivad põhjustada allergiat, toitumisalaseid erinevusi, toksilisust ja koostist või mitte Samuti on võimalus põhjustada inimese organismi bakteri antibiootikumiresistentsus teatud.
2. Siis võivad looduses olevad transgeensed organismid loomulikult ka toota bioloogiline reostus, mis mõjutab seejärel nii ökosüsteemi häireid kui ka kasvavat levimust teatud haigused.
3. DNA või teiste organismide geenide, mis pole omavahel seotud, sisestamist peetakse loodusseaduste rikkumiseks ja ühiskond on seda endiselt raske aktsepteerida. Seetõttu peetakse inimestel tehtud geenitehnoloogiat moraalseks kõrvalekaldeks ja eetiliseks rikkumiseks.

Seega võib loodetavasti geenitehnoloogia, tüüpide, protsesside, tehnikate ja mõjude määratluse selgitus teile kasulik olla. aitäh