遺伝子工学、タイプ、プロセス、技術、影響の定義

遺伝子工学の定義

遺伝子工学は、遺伝子改変、遺伝子操作、DNAを含むバイオテクノロジーです 組換え体、技術、遺伝子クローニング、あらゆる種類の現代遺伝学 手順。 しかし、遺伝子工学の用語では、広く、次の方法で遺伝子の操作/転送を説明することです。 より良い新製品を得るために遺伝子を挿入することによってその組換えDNAを作る、または 優れました。 この組換えDNAは、2つの異なる生物からの2つの遺伝物質を組み合わせた結果であり、 受容生物が私たちが望むものに従った特性または機能を発現するように、所望の特性、特性、または機能 欲しいです。

遺伝子工学で使用されるオブジェクトは、一般に、単純なレベルから複雑なレベルまで、ほぼすべての生物のグループです。 遺伝子工学の過程で生産される優れた生物は、トランスジェニック生物と呼ばれます。

遺伝子工学の誕生は、世代から世代へと受け継がれる遺伝物質を明らかにする努力から生まれました。 染色体が遺伝子を運ぶ遺伝物質であることを人々が知っているとき、それは遺伝子工学が現れるときです。

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遺伝子工学の種類の分類

遺伝子工学は、遺伝子を変化させてより質の高い生物を生産するための生殖技術の発展の1つです。 遺伝子工学には、次のようないくつかの種類があります。

1. DNA組換え

このDNA組換えは、その1つの種からDNAを分離し、マージする手法です。 より良い新しい形質を得ることができることを目的とした他の種からのDNAまたは 優れました。 以下は、遺伝子組換えから生じる製品の一部です。

• インスリン製造
  このインスリンは、ヒト細胞DNAと大腸菌細菌プラスミドとの組換えから生成されます。 生成されるインスリンは、動物の膵臓遺伝子から合成されるインスリンと比較して、ヒトのタンパク質を含んでいるため、より純粋であり、人体にもよく受け入れられています。
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• B型肝炎ワクチンの製造
  この肝炎ワクチンは、サッカロミセス酵母細胞を用いた組換えヒト細胞DNAから製造されています。 生成されたワクチンは弱体化したウイルスの形であり、人体に注射されると抗体を形成するため、肝炎の発作に免疫があります。

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2. 細胞融合

細胞融合の別の用語はハイブリドーマ技術として知られています。 この細胞融合は、2つの異なる細胞を1つに融合させたタンパク質です。 非常に優れているため、両方の元の遺伝子も含まれています。 ハイブリドーマ。 このハイブリドーマは、診察や治療で抗体を取得するためによく使用されます。 たとえば、ヒト細胞とマウス細胞の融合の例を取り上げます。 この融合の目的は、急速に分裂することができる抗体の形でハイブリドーマを生成することです。 この形質は、急速に分裂することができる骨髄腫の形のマウス癌細胞と融合した抗体の形でヒト細胞から得られます。

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3. コア転送（クローン）

クローニングは、生物の正確なレプリカを作成するための無性の特性を持つ生殖プロセスです。 このクローニング技術は、通常実験室で行われるその親と遺伝的に同じである新しい種を生成します。 生産された新種はクローンとして知られています。 これらのクローンは、体細胞核移植として知られるプロセスによって作成されます。 この体細胞核移植は、その体細胞から卵細胞への核の移植を指すプロセスです。 体細胞は、細菌を除く体内のすべての細胞です。 メカニズムとしては、この体細胞の核が取り除かれ、核が取り除かれた、または取り除かれた未受精卵に挿入されます。 コアを持つ卵は、胚になるまで保存されます。 その後、この胚は代理母に配置され、代理母で発生します。

クローンの成功は、羊「ドリー」のクローンです。 ドリー羊は雄羊の助けを借りずに繁殖しますが、代わりに雌羊から採取した乳腺の存在から作成されます。 次に、フィンドーセット羊の乳腺を細胞核のドナーとして使用し、ブラックフェイス羊の卵子をレシピエントとして使用しました。 2つのセルのマージは、25ボルトの電圧を利用し、最終的には核のない黒い顔の羊の卵細胞とFinndorsat羊の乳腺細胞の間に融合を形成します。 その後、試験管内で融合結果が胚に成長し、それがブラックフェイスの羊の子宮に移されます。 そのため、生まれた新種はフィンドーセット羊と同じ特徴を持つ種です。

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遺伝子工学のプロセスと技術

簡単に言えば、この遺伝子工学プロセスには、次の段階が含まれる場合と含まれる場合があります。

1. 遺伝子を特定し、目的の遺伝子を分離し、
2. RNAdのDNA / ANDコピーを作成し、
3. プラスミドリングへのcDNAの付着、
4. 組換えDNAの体/細菌細胞への挿入、
5. 組換えDNAを含む細菌クローンを作成し、
6. 製品の収穫。

上記の遺伝子工学プロセスは、実際には、以下の工学技術の原則を採用することです。

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1. 遺伝子クローニング

遺伝子クローニングは遺伝子工学の初期段階です。 以下は、以下を含む遺伝子クローニングのステップです。

1. DNAを数百から数千kb（キロベース）のサイズの断片に切断し、
2. 次に、フラグメントはクローニングのために細菌ベクターに挿入されます。
3. すべての種類のベクターは、異なる長さのDNAを運ぶように設計されています。
4. 各ベクターにはDNAが1つだけ含まれており、これが増幅されて細菌壁にクローンが形成されます。
5. 次に、各クローンからいくつかのDNAフラグメントが単離され、発現されます。 この一本鎖DNAは、DNAポリメラーゼの助けを借りて二本鎖DNAに変換されます。
6. 次に、得られたDNAフラグメントをプラスミドにクローニングして、cDNAバンクを作成しました。

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2. DNAシーケンシング

このシーケンシングは、長いプロセスと時間を必要とするDNAフラグメントの塩基配列を決定するための手法です。 現在、このプロセスは自動化されています。つまり、実行されるシーケンスは、1日あたり最大数千キロベースの産業規模で可能です。

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3. インビトロ遺伝子増幅

相補的DNA断片を合成するのはDNA増幅のプロセスです これは、PCR（ポリメラーゼ連鎖）技術として知られているプラ​​イマー鎖から始まります 反応）。

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4. 遺伝子構築

これらの各遺伝子は、プロモーター（つまり、ターミネーター領域で終わる遺伝子転写に関与する領域）、遺伝子で構成されています。 このマーカー（すなわち、細胞の変化を区別するのに役立つ抗生物質耐性に役割を果たす遺伝子）が選択されました。 ありがとうございました。 この遺伝子構築物は、少なくともプロモーター領域、転写領域、およびターミネーター領域を含む。 したがって、この遺伝子構築は発現ベクターと呼ばれます。

この遺伝子構築は、特定の領域でDNAを切断する化学的な制限酵素によるヌクレオチド合成などの要素での使用を意味します。 PCR技術を使用したinvitroによるDNAフラグメントの増幅、および酵素を使用した共有結合による異なるDNAフラグメントの接続 リガーゼ。 その後、これらのフラグメントがプラスミドに追加され、バクテリアに移されてバクテリアのクローンが形成されます。 次に、この細菌クローンが選択され、増幅されます。 遺伝子構築における要素の追加は、実験の目標、特に構築が発現される細胞のタイプに依存します。

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5. 細胞への遺伝子導入

単離された遺伝子は、インビトロで転写することができるか、または転写することができ、そのmRNAは、無細胞系で転写することもできる。 効果的にコード化されてタンパク質に翻訳されるためには、遺伝子が細胞に移されなければなりません これは当然、転写プロセスに必要なすべての要素を含むことができます。 翻訳。 実際には、この遺伝子導入は、細胞融合、マイクロインジェクション、エレクトロポレーション、化合物の使用、ウイルスベクターを使用した注入など、さまざまな技術で構成されています。

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遺伝子工学の利点

遺伝子工学の発展は、生活のさまざまな側面で人間に多くの利益をもたらします。 その側面に基づいてレビューした場合の遺伝子工学の利点は、次のとおりです。

1. インダストリービダン

産業分野では、遺伝子工学の原理を使用して、いくつかの機能のために細菌のクローンを作成します。 プラスチックの製造に必要なエチレンなどの化学原料の製造、溶解などの特定の例 地球から直接金属を生成し、あらゆる種類の飲料の製造で甘味料として使用される化学物質を生成します。 等々。

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2. 製薬分野

製薬分野では、健康に必要なタンパク質を作るビジネスで遺伝子工学が使われています。 このタンパク質は細菌のクローン遺伝子であり、自然に生成された場合は高価な薬物の合成を制御する役割を果たします。

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3. 医療分野

遺伝子工学の誕生は、医学の発展に次のような多くの利点をもたらします。

• インスリン製造
  以前は哺乳類によって合成されていたインスリンは、バクテリアのクローンを作ることによって生産できるようになりました。 生成されたインスリンはまた、動物から合成されたインスリンと比較した場合、人体にとってはるかに優れており、より受け入れられやすい。
• エイズウイルスに対するワクチンの製造
  エイズは危険なウイルスであり、免疫系を攻撃する可能性がある、または攻撃する可能性があることを考えると、予防努力を行う必要があります この病気では、研究者はエイズウイルスの感染から身を守るために遺伝子工学を使ってワクチンを作ります。
• 遺伝子治療
  遺伝子工学はまた、遺伝性疾患の治療の取り組みにおいて、すなわち以下によって使用されます。 異常のある人の細胞に直接いくつかの重複遺伝子を挿入する 遺伝的。

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4. 農業

農業では、遺伝子工学も遺伝子挿入の取り組みで広く使用されています それを植物の細胞に入れて、次のような多くの利点を提供します。

1. その光をより効果的に捉えて光合成効率を高めることができる植物を生産します。
2. 独自の農薬を生産できる植物を生産します。
3. 高価でありながら広く使われている窒素肥料の代わりに、稲作などで自然に窒素固定を行うことです。
4. ナス科グループのように、遺伝子移植によってより収益性の高い新しい植物を取得するために使用できる、または使用できます。

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5. 畜産

これは、畜産の分野での農業における遺伝子工学の使用に似ています 遺伝子の挿入は、工学的原理を適用することによって特定の動物細胞にも実行されます 遺伝学。 最も広く使われている動物は牛です。 畜産部門のエンジニアリングには、次のような多くの利点があります。

1. 子豚の悪性下痢を予防できる、または予防できるワクチンを入手しました。
2. 悪性疾患であり、牛、羊、山羊、鹿、豚にも伝染する口蹄疫に対して効果的なワクチンが得られました。
3. 乳量の増加が見込まれる牛に対して、特定の成長ホルモン検査が実施されています。

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遺伝子工学の影響

遺伝子工学は、あらゆる種類の生命の科学の発展において重要な役割を果たしています。 しかし、遺伝子工学の使用は、利益をもたらすだけでなく、特定の望ましくない効果ももたらします。 以下は、以下を含む遺伝子工学の適用の影響です：

1. 特定のGMO作物は、アレルギー、栄養の違い、毒性、組成を引き起こす場合と引き起こさない場合があります。 人体の細菌が抗生物質に耐性を持つようになる可能性もあります 確かに。
2. 次に、野生のトランスジェニック生物は、監督がなければ、もちろんそれらも生産することができます 生態系の破壊と増加する有病率に影響を与える生物学的汚染 特定の病気。
3. 関係のないDNAや他の生物の遺伝子を挿入することは、自然法則違反とみなされ、社会に受け入れられないままです。 したがって、人間に対して行われる遺伝子工学は、道徳的逸脱および倫理的違反と見なされます。

したがって、遺伝子工学、タイプ、プロセス、技術、および影響の定義の説明、うまくいけば、説明されていることがあなたに役立つことができます。 ありがとうございました