Definitie van genetische manipulatie, typen, processen, technieken en effecten

Definitie van genetische manipulatie

Genetische manipulatie is een biotechnologie die een genetische modificatie, genmanipulatie, DNA omvat recombinanten, technologie, evenals het klonen van genen en moderne genetica door allerlei soorten te gebruiken procedure. Voor de term genetische manipulatie in het algemeen is het echter om de manipulatie/overdracht van het gen te beschrijven door middel van: maak dat recombinante DNA door een gen in te voegen in een poging een beter nieuw product te krijgen of beter. Dit recombinante DNA is het resultaat van het combineren van 2 genetisch materiaal van 2 verschillende organismen en heeft ook: de gewenste eigenschappen, kenmerken of functies zodat het ontvangende organisme eigenschappen of functies uitdrukt die in overeenstemming zijn met wat we willen willen.

Objecten die bij genetische manipulatie worden gebruikt, zijn over het algemeen bijna alle groepen organismen, variërend van eenvoudige tot complexe niveaus. De superieure organismen die in het genetische manipulatieproces worden geproduceerd, worden transgene organismen genoemd.

De geboorte van genetische manipulatie is ontstaan ​​uit pogingen om genetisch materiaal te kunnen onthullen dat van generatie op generatie wordt geërfd. Wanneer mensen weten dat chromosomen het genetische materiaal zijn dat genen draagt, dan verschijnt genetische manipulatie.

---

Classificatie van soorten genetische manipulatie

Genetische manipulatie is een van de ontwikkelingen van voortplantingstechnologie in een poging om genen te veranderen, zodat organismen met een betere kwaliteit worden geproduceerd. Er zijn verschillende soorten genetische manipulatie, waaronder:

1. DNA-recombinatie

Deze DNA-recombinatie is een techniek om DNA van die ene soort te scheiden en ook samen te voegen met DNA van andere soorten met als doel betere nieuwe eigenschappen te kunnen verkrijgen of beter. Hieronder staan ​​enkele van de producten die het resultaat zijn van gen-recombinatie.

• Insuline productie
  Deze insuline wordt geproduceerd door de recombinatie van menselijk cel-DNA met het bacteriële E. Coli-plasmide. De geproduceerde insuline is zuiverder en wordt ook goed geaccepteerd door het menselijk lichaam omdat het menselijk eiwit bevat in vergelijking met insuline dat wordt gesynthetiseerd uit dierlijke alvleeskliergenen.
• Productie van hepatitisvaccin
  Dit hepatitisvaccin wordt geproduceerd door DNA-recombinatie van menselijke cellen met Saccharomyces-gistcellen. Het geproduceerde vaccin heeft de vorm van een verzwakt virus en wanneer het in het menselijk lichaam wordt geïnjecteerd, vormt het antilichamen zodat het immuun is voor hepatitis-aanvallen.

---

2. celfusie

Een andere term voor celfusie is bekend als hybridomatechnologie. Deze celfusie is een fusie van 2 verschillende cellen in 1 tot een eiwit dat zo goed dat het ook de originele genen van beide bevat die worden aangeduid als hybridoom. Deze hybridoma wordt vaak gebruikt om antistoffen te kunnen verkrijgen bij medisch onderzoek en behandeling. Laten we bijvoorbeeld het voorbeeld nemen van de fusie van menselijke cellen met muizencellen. Het doel van deze fusie is om een ​​hybridoma te produceren in de vorm van antilichamen die zich snel kunnen delen. Deze eigenschap wordt verkregen uit menselijke cellen in de vorm van antilichamen die zijn gefuseerd met muizenkankercellen in de vorm van myeloom die zich snel kunnen delen.

---

3. Kernoverdracht (kloon)

Klonen is een reproductief proces dat aseksuele eigenschappen heeft om een ​​exacte replica van een organisme te creëren. Deze kloontechniek zal een nieuwe soort produceren die genetisch hetzelfde is als zijn ouder, wat meestal in een laboratorium wordt gedaan. De nieuw geproduceerde soorten staan ​​bekend als klonen. Deze klonen worden gemaakt door een proces dat bekend staat als somatische celkernoverdracht. Deze somatische celkernoverdracht is een proces dat verwijst naar de overdracht van de kern van die somatische cel naar de eicel. Somatische cellen zijn alle cellen in het lichaam, behalve ziektekiemen. Wat het mechanisme betreft, de kern van deze somatische cel zal worden verwijderd en ingebracht in een onbevruchte eicel met een kern die is of is verwijderd. Het ei met de kern wordt dan bewaard totdat het een embryo wordt. Dit embryo wordt dan in de draagmoeder geplaatst en ontwikkelt zich in de draagmoeder.

Het succes van klonen is het klonen van het schaap "Dolly". Dolly sheep wordt gereproduceerd zonder de hulp van een ram, maar is in plaats daarvan ontstaan ​​uit de aanwezigheid van een borstklier die ook van een vrouwelijk schaap wordt genomen. De borstklieren van Finndorset-schapen werden vervolgens gebruikt als donor van celkernen en eieren van blackface-schapen als ontvangers. Het samenvoegen van de twee cellen maakt gebruik van een elektrische spanning van 25 volt die uiteindelijk een fusie vormt tussen de blackface-schapeneicel zonder kern en de Finndorsat-schapenborstkliercel. In een reageerbuis zullen de fusieresultaten zich vervolgens ontwikkelen tot een embryo dat vervolgens wordt overgebracht naar de baarmoeder van het blackface-schaap. Zodat de nieuw geboren soort een soort is met identieke kenmerken als Finndorset-schapen.

---

Genetische manipulatieprocessen en -technieken

In eenvoudige bewoordingen kan of kan dit proces van genetische manipulatie de volgende stadia omvatten.

1. Identificeer het gen en isoleer het gen van belang,
2. Maak DNA/AND-kopieën van RNAd,
3. Bevestiging van cDNA aan de plasmidering,
4. Inbrengen van recombinant DNA in het lichaam/bacteriële cel,
5. Maak bacteriële klonen die recombinant DNA bevatten,
6. Product oogsten.

Het bovenstaande genetische manipulatieproces is in de praktijk het overnemen van de principes van de onderstaande manipulatietechniek.

---

1. Gen klonen

Het klonen van genen is de eerste fase van genetische manipulatie. Hieronder staan ​​de stappen bij het klonen van genen, waaronder:

1. Het DNA knippen in fragmenten met een grootte van enkele honderden tot duizenden kb (kilobase),
2. Vervolgens wordt het fragment voor klonering in een bacteriële vector ingebracht.
3. Allerlei vectoren zijn ontworpen om DNA van verschillende lengtes te dragen.
4. Elke vector bevat slechts één DNA dat vervolgens wordt geamplificeerd om een ​​kloon in de bacteriewand te vormen.
5. Van elke kloon wordt vervolgens een aantal DNA-fragmenten geïsoleerd die vervolgens tot expressie worden gebracht. Dit enkelstrengs DNA wordt met behulp van DNA-polymerase omgezet in dubbelstrengs DNA.
6. De resulterende DNA-fragmenten werden vervolgens gekloneerd in plasmiden om vervolgens cDNA-banken te produceren.

---

2. DNA sequentie

Deze sequencing is een techniek om de basenvolgorde van een DNA-fragment te bepalen, wat een lang proces en veel tijd vergt. Momenteel is dit proces geautomatiseerd, wat betekent dat de uitgevoerde sequencing op industriële schaal mogelijk is tot duizenden kilobasen per dag.

---

3. In vitro genamplificatie

Het is een proces van DNA-amplificatie om complementaire DNA-fragmenten te synthetiseren die uitgaat van een primerketen die bekend staat als de PCR-techniek (Polymerase Chain) reactie).

---

4. Genconstructie

Elk van deze genen bestaat uit een promotor (dat wil zeggen, het gebied dat verantwoordelijk is voor gentranscriptie die eindigt in het terminatorgebied), een gen Deze marker is geselecteerd (d.w.z. een gen dat een rol speelt bij antibioticaresistentie dat helpt bij het differentiëren van cellulaire veranderingen), en ook dank u. Deze genconstructie bevat ten minste een promotorgebied, een transcriptgebied, evenals een terminatorgebied. Daarom wordt deze genconstructie een expressievector genoemd.

Deze genconstructie impliceert een gebruik in elementen zoals nucleotidesynthese door chemisch restrictie-enzymen die DNA op specifieke regio's splitsen, amplificatie van de DNA-fragmenten door in vitro met behulp van de PCR-techniek, evenals het verbinden van verschillende DNA-fragmenten met covalente bindingen met behulp van enzymen ligase. Daarna worden deze fragmenten toegevoegd aan het plasmide dat vervolgens naar de bacteriën wordt overgebracht om bacteriële klonen te vormen. Deze bacteriële kloon wordt vervolgens geselecteerd en geamplificeerd. De toevoeging van elementen in de genconstructie hangt af van een experimenteel doel, vooral van het type cel dat de constructie dan tot uitdrukking zal brengen.

---

5. Genoverdracht naar cellen

Een geïsoleerd gen kan of kan in vitro worden getranscribeerd en het mRNA ervan kan ook worden getranscribeerd in een celvrij systeem. Om effectief te worden gecodeerd en vertaald in eiwitten, moet een gen in de cel worden overgebracht die van nature alle noodzakelijke factoren in het transcriptieproces kan of kan bevatten, evenals vertaling. In de praktijk bestaat deze genoverdracht uit verschillende technieken, waaronder celfusie, micro-injectie, elektroporatie, het gebruik van chemische verbindingen, evenals injectie met behulp van virale vectoren.

---

Voordelen van genetische manipulatie

De ontwikkeling van genetische manipulatie biedt veel voordelen voor mensen in verschillende aspecten van het leven. De voordelen van genetische manipulatie, wanneer beoordeeld op basis van de aspecten ervan, zijn onder meer:

1. Industrie Bidang

Op industrieel gebied wordt het principe van genetische manipulatie vervolgens gebruikt bij pogingen om bacteriën voor verschillende functies te klonen bepaalde voorbeelden zoals het produceren van chemische grondstoffen zoals ethyleen dat nodig is voor de productie van kunststoffen, oplossen de metalen rechtstreeks uit de aarde, produceren chemicaliën die als zoetstof worden gebruikt bij de vervaardiging van allerlei soorten dranken, enzovoorts.

---

2. Farmaceutisch gebied:

Op farmaceutisch gebied wordt genetische manipulatie gebruikt bij het maken van eiwitten die nodig zijn voor de gezondheid. Dit eiwit is een bacterieel gekloond gen dat een rol speelt bij het beheersen van de synthese van geneesmiddelen die, indien ze op natuurlijke wijze zouden worden geproduceerd, duur zouden zijn.

---

3. Medisch veld

De geboorte van genetische manipulatie biedt veel voordelen in de ontwikkeling van de medische wetenschap, waaronder de volgende:

• Insuline productie
  De insuline die vroeger door zoogdieren werd gesynthetiseerd, kan nu worden geproduceerd door bacteriën te klonen. De geproduceerde insuline is ook veel beter en acceptabeler voor het menselijk lichaam in vergelijking met insuline die door dieren is gesynthetiseerd.
• Vaccins maken tegen het aids-virus
  Aangezien aids een gevaarlijk virus is en het immuunsysteem kan of kan aanvallen, moeten preventie-inspanningen worden gedaan Bij deze ziekte maken onderzoekers met behulp van genetische manipulatie een vaccin om zichzelf te beschermen tegen de overdracht van het aids-virus.
• Gentherapie
  Genetische manipulatie wordt ook gebruikt in het kader van een therapie voor genetische aandoeningen, namelijk door: het inbrengen van meerdere dubbele genen direct in de cellen van een persoon met een afwijking genetisch.

---

4. landbouw

In de landbouw wordt genetische manipulatie ook veel gebruikt bij inspanningen om genen in te voegen het in de cellen van planten, zodat het dan veel voordelen biedt, zoals:

1. Produceer planten die dat licht effectiever kunnen vangen om de fotosynthese-efficiëntie te verhogen.
2. Produceer planten die hun eigen pesticiden kunnen produceren.
3. Vervanging van het gebruik van dure maar ook veelgebruikte stikstofmeststoffen, namelijk door stikstoffixatie op natuurlijke wijze te doen, zoals het planten van rijst.
4. Kan of kan worden gebruikt om nieuwe planten te krijgen die winstgevender zijn door gentransplantatie, zoals in de Solanaceae-groep.

---

5. Veeteelt

Dit is vergelijkbaar met het gebruik van genetische manipulatie in de landbouw, op het gebied van veeteelt Gen-insertie wordt ook uitgevoerd in bepaalde dierlijke cellen door technische principes toe te passen genetica. Het meest gebruikte dier is de koe. Engineering in de veehouderij biedt veel voordelen, zoals:

1. Verkregen een vaccin dat kwaadaardige diarree bij biggen kan of kan voorkomen.
2. Er is een effectief vaccin verkregen tegen klauwzeer, een kwaadaardige ziekte die ook besmettelijk is bij runderen, schapen, geiten, herten en varkens.
3. Er worden specifieke groeihormoontests uitgevoerd voor koeien waarvan wordt verwacht dat ze de melkproductie verhogen.

---

Impact van genetische manipulatie

Genetische manipulatie speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling van de wetenschap voor allerlei levensgebieden. Het gebruik van genetische manipulatie biedt echter niet alleen voordelen, maar ook bepaalde ongewenste effecten. Hieronder staan ​​de effecten van de toepassing van genetische manipulatie, waaronder:

1. Bepaalde GGO-gewassen kunnen al dan niet allergieën, voedingsverschillen, toxiciteit en samenstelling veroorzaken, en Ook bestaat de mogelijkheid dat een bacterie in het menselijk lichaam resistent wordt tegen een antibioticum zeker.
2. Dan kunnen de transgene organismen in het wild, zij het zonder toezicht, natuurlijk ook produceren biologische vervuiling die vervolgens een impact heeft op de verstoring van een ecosysteem en de toenemende prevalentie van bepaalde ziekten.
3. Het inbrengen van DNA of de genen van andere organismen die niet verwant zijn, wordt beschouwd als een schending van de natuurwetten en is nog steeds moeilijk te accepteren door de samenleving. Daarom wordt genetische manipulatie op mensen beschouwd als een morele afwijking en een ethische schending.

Dus de uitleg van de definitie van genetische manipulatie, typen, processen, technieken en effecten, hopelijk kan wat wordt beschreven nuttig voor u zijn. dank u