Definícia genetického inžinierstva, typy, procesy, techniky a dopady

Definícia genetického inžinierstva

Genetické inžinierstvo je biotechnológia, ktorá zahŕňa genetickú modifikáciu, génovú manipuláciu, DNA rekombinanty, technológie, ako aj klonovanie génov a moderná genetika pomocou všetkých druhov postup. Pokiaľ však ide o pojem genetické inžinierstvo, je všeobecne potrebné popísať manipuláciu / prenos génu pomocou: vyrobiť túto rekombinantnú DNA vložením génu v snahe získať lepší nový produkt alebo nadriadený. Táto rekombinantná DNA je výsledkom kombinácie 2 genetického materiálu z 2 rôznych organizmov a tiež má požadované vlastnosti, vlastnosti alebo funkcie, aby prijímajúci organizmus vyjadril vlastnosti alebo funkcie, ktoré sú v súlade s tým, čo chceme chcieť.

Objekty používané v genetickom inžinierstve sú všeobecne takmer všetky skupiny organizmov, od jednoduchých po zložité úrovne. Nadradené organizmy produkované v procese genetického inžinierstva sa označujú ako transgénne organizmy.

Zrod genetického inžinierstva vzišiel zo snahy dokázať odhaliť genetický materiál, ktorý sa dedí z jednej generácie na druhú. Keď ľudia vedia, že chromozómy sú genetickým materiálom, ktorý nesie gény, práve vtedy sa objaví genetické inžinierstvo.

---

Klasifikácia typov genetického inžinierstva

Genetické inžinierstvo je jedným z vývojov reprodukčnej technológie v snahe zmeniť gény tak, aby sa potom produkovali kvalitnejšie organizmy. Existuje niekoľko druhov genetického inžinierstva, vrátane:

1. DNA rekombinácia

Táto DNA rekombinácia je technikou separácie a tiež zlúčenia DNA z tohto 1 druhu s DNA od iných druhov s cieľom získať lepšie nové vlastnosti alebo nadriadený. Ďalej uvádzame niektoré z produktov pochádzajúcich z génovej rekombinácie.

• Výroba inzulínu
  Tento inzulín sa vyrába rekombináciou ľudskej bunkovej DNA s bakteriálnym plazmidom E. Coli. Vyrobený inzulín je čistejší a ľudský organizmus ho tiež dobre prijíma, pretože obsahuje ľudský proteín v porovnaní s inzulínom, ktorý sa syntetizuje zo živočíšnych génov pankreasu.
• Výroba vakcín proti hepatitíde
  Táto vakcína proti hepatitíde sa vyrába z rekombinantnej ľudskej bunkovej DNA s bunkami kvasiniek Saccharomyces. Vyrobená vakcína je vo forme oslabeného vírusu a po injekcii do ľudského tela vytvorí protilátky, takže je imunná proti záchvatom hepatitídy.

---

2. Bunková fúzia

Ďalší termín pre bunkovú fúziu je známy ako hybridomová technológia. Táto bunková fúzia je fúzia 2 rôznych buniek do 1 do proteínu, ktorý veľmi dobré, že obsahuje aj pôvodné gény obidvoch, ktoré sa označujú ako hybridom. Tento hybridóm sa často používa na získanie protilátok pri lekárskych vyšetreniach a liečbe. Vezmime si napríklad príklad fúzie ľudských buniek s myšacími. Účelom tejto fúzie je produkcia hybridómu vo forme protilátok schopných rýchlo sa deliť. Tento znak sa získava z ľudských buniek vo forme protilátok fúzovaných s myšími rakovinovými bunkami vo forme myelómu, ktoré sú schopné rýchleho delenia.

---

3. Prenos jadra (klon)

Klonovanie je reprodukčný proces, ktorý má nepohlavné vlastnosti na vytvorenie presnej repliky organizmu. Táto technika klonovania vyprodukuje nový druh, ktorý je geneticky rovnaký ako jeho rodič, čo sa zvyčajne robí v laboratóriu. Nové vyprodukované druhy sú známe ako klony. Tieto klony sú vytvárané procesom známym ako jadrový prenos somatických buniek. Tento jadrový prenos somatických buniek je proces, ktorý sa týka prenosu jadra z tejto somatickej bunky do vaječnej bunky. Somatické bunky sú všetky bunky v tele okrem choroboplodných zárodkov. Pokiaľ ide o mechanizmus, jadro tejto somatickej bunky bude odstránené a vložené do neoplodneného vajíčka, ktoré má jadro, ktoré bolo alebo bolo odstránené. Vajíčko s jadrom potom zostane konzervované, kým sa z neho nestane embryo. Toto embryo sa potom umiestni do náhradnej matky a vyvinie sa v náhradnej matke.

Úspešnosťou klonovania je klonovanie ovce „Dolly“. Ovce Dolly sa množia bez pomoci barana, ale namiesto toho sa vytvárajú z prítomnosti mliečnej žľazy, ktorá sa tiež odoberá z oviec. Prsné žľazy oviec Finndorset sa potom použili ako darcovia bunkových jadier a vajíčka oviec Blackface ako príjemcovia. Zlúčenie týchto dvoch buniek využíva elektrické napätie 25 Voltov, ktoré nakoniec vytvorí fúziu medzi bunkou čierneho ovčieho vajca bez jadra a bunkou ovčej prsnej žľazy Finndorsat. V skúmavke sa potom výsledky fúzie vyvinú do embrya, ktoré sa potom prenesie do lona čiernej ovce. Takže nový narodený druh je druh s rovnakými vlastnosťami ako ovce Finndorset.

---

Procesy a techniky genetického inžinierstva

Jednoducho povedané, tento proces genetického inžinierstva môže alebo môže obsahovať nasledujúce etapy.

1. Identifikujte gén a izolujte požadovaný gén,
2. Vytvorte DNA / AND kópie RNAd,
3. Pripojenie cDNA k plazmidovému kruhu,
4. Vloženie rekombinantnej DNA do tela / bakteriálnej bunky,
5. Vytvorte bakteriálne klony obsahujúce rekombinantnú DNA,
6. Zber produktu.

Vyššie uvedeným postupom v oblasti genetického inžinierstva je v praxi prijať princípy technickej techniky uvedenej nižšie.

---

1. Génové klonovanie

Génové klonovanie je počiatočným štádiom genetického inžinierstva. Ďalej sú uvedené kroky v génovom klonovaní, ktoré zahŕňajú:

1. Rozrezanie DNA na fragmenty s veľkosťou niekoľkých stoviek až tisícov kb (kilobáza),
2. Potom sa fragment vloží do bakteriálneho vektora na klonovanie.
3. Všetky druhy vektorov sú navrhnuté tak, aby prenášali DNA rôznych dĺžok.
4. Každý vektor obsahuje iba jednu DNA, ktorá sa potom amplifikuje za vzniku klonu v bakteriálnej stene.
5. Z každého klonu sa potom izoluje množstvo fragmentov DNA, ktoré sa potom exprimujú. Táto jednovláknová DNA sa pomocou DNA polymerázy premení na dvojvláknovú DNA.
6. Výsledné fragmenty DNA sa potom klonovali do plazmidov, aby sa vytvorili banky cDNA.

---

2. Sekvenovanie DNA

Toto sekvenovanie je technika na stanovenie základnej sekvencie fragmentu DNA, ktorá si vyžaduje dlhý proces a čas. V súčasnosti je tento proces automatizovaný, čo znamená, že vykonané sekvenovanie je možné v priemyselnom meradle až do tisíc kilobáz za deň.

---

3. In vitro amplifikácia génov

Jedná sa o proces amplifikácie DNA na syntézu komplementárnych fragmentov DNA ktorý vychádza z primérového reťazca známeho ako technika PCR (polymerázový reťazec) reakcia).

---

4. Génová konštrukcia

Každý z týchto génov pozostáva z promótora (tj. Z oblasti zodpovednej za génovú transkripciu končiacu v terminátorovej oblasti), génu Tento marker bol vybraný (t.j. gén, ktorý má úlohu v rezistencii na antibiotiká, ktorá pomáha pri diferenciácii bunkových zmien), a tiež Ďakujem. Táto génová konštrukcia obsahuje najmenej promótorovú oblasť, transkriptovú oblasť a tiež terminačnú oblasť. Preto sa táto konštrukcia génu nazýva expresný vektor.

Táto konštrukcia génu predpokladá použitie v prvkoch, ako je syntéza nukleotidov chemicky, reštrikčné enzýmy, ktoré štiepia DNA v špecifických oblastiach, amplifikácia fragmentov DNA in vitro pomocou techniky PCR, ako aj spojenie rôznych fragmentov DNA s kovalentnými väzbami pomocou enzýmov ligáza. Potom sa tieto fragmenty pridajú k plazmidu, ktorý sa potom prenesie do baktérií za vzniku bakteriálnych klonov. Tento bakteriálny klon bude potom vybraný a amplifikovaný. Pridanie prvkov do konštrukcie génu závisí od experimentálneho cieľa, najmä od typu bunky, ktorá bude potom vyjadrená.

---

5. Génový prenos do buniek

Izolovaný gén môže alebo môže byť transkribovaný in vitro a jeho mRNA môže byť tiež transkribovaná v bezbunkovom systéme. Aby bolo možné kódovať a translatovať do proteínu, musí sa do bunky preniesť gén ktoré prirodzene môžu alebo môžu obsahovať všetky potrebné faktory v procese transkripcie a tiež preklad. V praxi tento prenos génov spočíva v rôznych technikách, vrátane fúzie buniek, mikroinjekcie, elektroporácie, použitia chemických zlúčenín, ako aj injekcie s použitím vírusových vektorov.

---

Výhody genetického inžinierstva

Rozvoj genetického inžinierstva poskytuje ľuďom veľa výhod v rôznych aspektoch života. Výhody genetického inžinierstva, keď sú preskúmané na základe jeho aspektov, zahŕňajú nasledujúce:

1. Priemysel Bidang

V priemyselnej oblasti sa potom princíp genetického inžinierstva využíva v úsilí klonovať baktérie pre niekoľko funkcií určité príklady, ako je výroba chemických surovín, ako je napríklad etylén, potrebných na výrobu plastov, rozpúšťanie kovy priamo zo zeme vyrábajú chemikálie, ktoré sa používajú ako sladidlo pri výrobe všetkých druhov nápojov, a tak ďalej.

---

2. Farmaceutická oblasť

Vo farmaceutickej oblasti sa genetické inžinierstvo používa v podnikaní na výrobu bielkovín potrebných pre zdravie. Tento proteín je bakteriálny klonovaný gén, ktorý má úlohu v riadení syntézy liekov, ktoré by v prípade prirodzenej produkcie boli drahé.

---

3. Lekársky odbor

Zrod genetického inžinierstva poskytuje veľa výhod pri rozvoji lekárskej vedy, vrátane nasledujúcich:

• Výroba inzulínu
  Inzulín, ktorý predtým syntetizovali cicavce, je dnes možné produkovať klonovaním baktérií. Produkovaný inzulín je tiež oveľa lepší a prijateľnejší pre ľudské telo v porovnaní s inzulínom syntetizovaným zo zvierat.
• Výroba vakcín proti vírusu AIDS
  Vzhľadom na to, že AIDS je nebezpečný vírus a môže alebo môže napadnúť imunitný systém, je potrebné vyvinúť preventívne úsilie Vedci proti tejto chorobe vyrábajú vakcíny pomocou genetického inžinierstva v snahe chrániť sa pred prenosom vírusu AIDS.
• Génová terapia
  Genetické inžinierstvo sa využíva aj pri liečbe genetických porúch, a to: inzercia niekoľkých duplicitných génov priamo do buniek človeka, ktorý má abnormalitu genetické.

---

4. poľnohospodárstvo

V poľnohospodárstve sa genetické inžinierstvo tiež široko používa v úsilí o vloženie génov do buniek rastlín, aby potom poskytoval mnoho výhod, ako napríklad:

1. Produkujte rastliny, ktoré sú schopné účinnejšie zachytiť toto svetlo a zvýšiť tak fotosyntetickú účinnosť.
2. Produkovať rastliny schopné produkovať svoje vlastné pesticídy.
3. Nahradenie používania drahých, ale aj široko používaných dusíkatých hnojív, a to prirodzenou fixáciou dusíka, napríklad výsadbou ryže.
4. Môže alebo môže byť použitý na získanie nových rastlín, ktoré sú ziskovejšie prostredníctvom transplantácie génov, napríklad v skupine Solanaceae.

---

5. Živočíšna výroba

Je to podobné ako pri použití genetického inžinierstva v poľnohospodárstve v oblasti chovu zvierat Génová inzercia sa tiež vykonáva do určitých živočíšnych buniek pomocou technických princípov genetika. Najpoužívanejším zvieraťom je krava. Inžinierstvo v oblasti živočíšnej výroby poskytuje mnoho výhod, ako napríklad:

1. Bola získaná vakcína, ktorá môže alebo môže zabrániť malígnym hnačkám u prasiatok.
2. Bola získaná účinná očkovacia látka proti kopytám a ústam, ktoré sú zhubným ochorením a sú nákazlivé aj pre hovädzí dobytok, ovce, kozy, jelene a ošípané.
3. Špecifické testy rastového hormónu sa vykonávajú u kráv, u ktorých sa očakáva zvýšenie produkcie mlieka.

---

Dopad genetického inžinierstva

Genetické inžinierstvo má dvojitú úlohu vo vývoji vedy pre všetky druhy oblastí života. Využitie genetického inžinierstva však neprináša iba výhody, ale aj určité nežiaduce účinky. Ďalej sú uvedené vplyvy uplatňovania genetického inžinierstva vrátane:

1. Niektoré GMO plodiny môžu alebo nemusia spôsobovať alergie, rozdiely vo výžive, toxicitu a zloženie a Existuje tiež možnosť spôsobiť, že sa baktéria v ľudskom tele stane rezistentnou na antibiotikum istý.
2. Potom môžu transgénne organizmy vo voľnej prírode, ak sú bez dozoru, samozrejme tiež schopné produkovať biologické znečistenie, ktoré má potom vplyv na narušenie ekosystému, ako aj na zvyšujúcu sa prevalenciu určitých chorôb.
3. Vkladanie DNA alebo génov iných nepríbuzných organizmov sa bude považovať za porušenie prírodných zákonov a spoločnosť ho stále ťažko akceptuje. Preto sa genetické inžinierstvo uskutočňované na ľuďoch považuje za morálnu odchýlku a etické porušenie.

Preto môže byť pre vás užitočné vysvetlenie definície genetického inžinierstva, typov, procesov, techník a dopadov, dúfame, že to, čo je popísané. Ďakujem