Genetik Mühendisliğinin Tanımı, Türleri, Süreçleri, Teknikleri ve Etkileri

Genetik Mühendisliğinin Tanımı

Genetik mühendisliği, genetik modifikasyon, gen manipülasyonu, DNA içeren bir biyoteknolojidir. rekombinantlar, teknolojinin yanı sıra gen klonlama ve her türlü modern genetiği kullanarak prosedür. Bununla birlikte, genetik mühendisliği terimi geniş olarak, genin manipülasyonunu/transferini aşağıdaki yollarla tanımlamaktır: daha iyi bir yeni ürün elde etmek için bir gen ekleyerek bu rekombinant DNA'yı yapın veya üstün. Bu rekombinant DNA, 2 farklı organizmadan 2 genetik materyalin birleştirilmesinin sonucudur ve ayrıca alıcı organizmanın istediğimize uygun özellikleri veya işlevleri ifade etmesi için arzu edilen özellikler, özellikler veya işlevler istemek.

Genetik mühendisliğinde kullanılan nesneler, genellikle basitten karmaşık seviyelere kadar değişen hemen hemen tüm organizma gruplarıdır. Genetik mühendisliği sürecinde üretilen üstün organizmalara transgenik organizmalar denir.

Genetik mühendisliğinin doğuşu, bir nesilden diğerine miras kalan genetik materyali ortaya çıkarabilme çabasından kaynaklanmıştır. İnsanlar kromozomların genleri taşıyan genetik materyal olduğunu öğrendiğinde, işte o zaman genetik mühendisliği ortaya çıkıyor.

---

Genetik Mühendisliği Türlerinin Sınıflandırılması

Genetik mühendisliği, genleri değiştirmek ve daha sonra daha kaliteli organizmalar üretmek amacıyla üreme teknolojisinin gelişmelerinden biridir. Aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli genetik mühendisliği türleri vardır:

1. DNA rekombinasyonu

Bu DNA rekombinasyonu, DNA'yı o 1 türden ayırma ve birleştirme tekniğidir. daha iyi yeni özellikler elde edebilmek amacıyla diğer türlerden DNA ile veya üstün. Aşağıda gen rekombinasyonundan kaynaklanan ürünlerden bazıları verilmiştir.

• İnsülin Üretimi
  Bu insülin, insan hücre DNA'sının E. Coli bakteri plazmidi ile rekombinasyonundan üretilir. Üretilen insülin daha saftır ve hayvan pankreas genlerinden sentezlenen insüline kıyasla insan proteini içerdiği için insan vücudu tarafından daha iyi kabul edilir.
• Hepatit Aşısı İmalatı
  Bu hepatit aşısı, Saccharomyces maya hücreleri ile rekombinant insan hücre DNA'sından üretilir. Üretilen aşı, zayıflatılmış bir virüs formundadır ve insan vücuduna enjekte edildiğinde antikorlar oluşturacak ve böylece hepatit ataklarına karşı bağışıklık kazanacaktır.

---

2. Hücre Füzyon

Hücre füzyonu için başka bir terim, hibridoma teknolojisi olarak bilinir. Bu hücre füzyonu, 2 farklı hücrenin 1'e bir proteine ​​füzyonudur. o kadar iyi ki, her ikisinin de orijinal genlerini içerir. hibridom. Bu hibridoma genellikle tıbbi muayenelerde ve tedavide antikor elde edebilmek için kullanılır. Örneğin, insan hücrelerinin fare hücreleriyle kaynaşması örneğini ele alalım. Bu füzyonun amacı, hızla bölünebilen antikorlar şeklinde bir hibridom üretmektir. Bu özellik, hızla bölünebilen miyelom formundaki fare kanser hücreleri ile kaynaşmış antikorlar formundaki insan hücrelerinden elde edilir.

---

3. Çekirdek Transferi (Klon)

Klonlama, bir organizmanın tam bir kopyasını oluşturmak için aseksüel özelliklere sahip bir üreme sürecidir. Bu klonlama tekniği, genellikle laboratuvarda yapılan ebeveyniyle genetik olarak aynı olan yeni bir tür üretecektir. Üretilen yeni türler klonlar olarak bilinir. Bu klonlar, somatik hücre nükleer transferi olarak bilinen bir işlemle oluşturulur. Bu somatik hücre nükleer transferi, çekirdeğin o somatik hücreden yumurta hücresine transferini ifade eden bir işlemdir. Somatik hücreler, mikroplar hariç vücuttaki tüm hücrelerdir. Mekanizmaya gelince, bu somatik hücrenin çekirdeği çıkarılacak ve çekirdeği çıkarılmış veya çıkarılmış olan döllenmemiş bir yumurtaya yerleştirilecektir. Çekirdekli yumurta daha sonra embriyo haline gelene kadar korunacaktır. Bu embriyo daha sonra taşıyıcı anneye yerleştirilecek ve taşıyıcı annede gelişecektir.

Klonlamanın başarısı, "Dolly" koyunu klonlamaktır. Dolly koyunu bir koç yardımı olmadan çoğaltılır, bunun yerine dişi bir koyundan alınan bir meme bezinin varlığından yaratılır. Finndorset koyunlarının meme bezleri daha sonra hücre çekirdeği donörü ve alıcı olarak karayüz koyunlarının yumurtaları olarak kullanıldı. İki hücrenin birleştirilmesi, 25 Voltluk bir elektrik voltajı kullanır ve sonunda, çekirdeksiz karayüz koyun yumurta hücresi ile Finndorsat koyun meme bezi hücresi arasında bir füzyon oluşturur. Bir test tüpünde füzyon sonuçları daha sonra bir embriyoya dönüşecek ve daha sonra karayüz koyununun rahmine aktarılacaktır. Böylece doğan yeni tür Finndorset koyunu ile aynı özelliklere sahip bir türdür.

---

Genetik Mühendisliği Süreçleri ve Teknikleri

Basit bir ifadeyle, bu genetik mühendisliği süreci aşağıdaki aşamaları içerebilir veya içerebilir.

1. Geni tanımlayın ve ilgilenilen geni izole edin,
2. RNAd'ın DNA/VE kopyalarını yapın,
3. cDNA'nın plazmit halkasına bağlanması,
4. Vücut/bakteri hücresine rekombinant DNA eklenmesi,
5. Rekombinant DNA içeren bakteri klonları oluşturun,
6. Ürün hasadı.

Yukarıdaki genetik mühendisliği süreci, pratikte, aşağıdaki mühendislik tekniğinin ilkelerini benimsemektir.

---

1. gen klonlama

Gen klonlama, genetik mühendisliğinin ilk aşamasıdır. Aşağıda, aşağıdakiler dahil olmak üzere gen klonlama adımları verilmiştir:

1. DNA'nın birkaç yüz ila binlerce kb (kilobaz) büyüklüğünde parçalara ayrılması,
2. Daha sonra fragman, klonlama için bir bakteri vektörüne yerleştirilir.
3. Her türlü vektör, farklı uzunluklarda DNA taşımak üzere tasarlanmıştır.
4. Her vektör, daha sonra bakteri duvarında bir klon oluşturmak üzere amplifiye edilen yalnızca bir DNA içerir.
5. Her klondan bir dizi DNA fragmanı izole edilecek ve bunlar daha sonra ifade edilecektir. Bu tek sarmallı DNA, DNA polimeraz yardımıyla çift sarmallı DNA'ya dönüştürülecektir.
6. Elde edilen DNA parçaları daha sonra cDNA bankaları üretmek için plazmitlere klonlandı.

---

2. DNA dizilimi

Bu dizileme, uzun bir süreç ve zaman gerektiren bir DNA parçasının baz dizisini belirleme tekniğidir. Halihazırda, bu işlem zaten otomatik bir yapıya sahiptir, yani gerçekleştirilen sıralamanın endüstriyel ölçekte günde binlerce kilobaz'a kadar mümkün olduğu anlamına gelir.

---

3. in vitro gen amplifikasyonu

Tamamlayıcı DNA parçalarını sentezlemek için bir DNA amplifikasyon işlemidir. PCR (Polimeraz Zinciri) tekniği olarak bilinen bir primer zincirinden başlayan reaksiyon).

---

4. Gen Yapısı

Bu genlerin her biri bir promotörden (yani, terminatör bölgede biten gen transkripsiyonundan sorumlu bölge), genden oluşur. Bu işaretleyici seçildi (yani, hücresel değişiklikleri ayırt etmeye yardımcı olan antibiyotik direncinde rolü olan bir gen) ve ayrıca teşekkür ederim. Bu gen yapısı, en azından bir promotör bölgesini, bir transkript bölgesini ve ayrıca bir terminatör bölgesini içerir. Bu nedenle, bu gen yapısına bir ifade vektörü denir.

Bu gen yapısı, kimyasal olarak nükleotid sentezi, DNA'yı belirli bölgelerde parçalayan restriksiyon enzimleri, DNA fragmanlarının in vitro olarak PCR tekniği kullanılarak amplifikasyonu ve ayrıca enzimler kullanılarak farklı DNA fragmanlarının kovalent bağlarla bağlanması ligaz. Bundan sonra, bu parçalar plazmide eklenir ve daha sonra bakteri klonları oluşturmak üzere bakterilere aktarılır. Bu bakteri klonu daha sonra seçilecek ve amplifiye edilecektir. Gen yapısında elementlerin eklenmesi deneysel bir amaca, özellikle de yapının daha sonra ifade edileceği hücre tipine bağlıdır.

---

5. Hücrelere gen aktarımı

İzole edilmiş bir gen in vitro olarak kopyalanabilir veya kopyalanabilir ve bunun mRNA'sı hücresiz bir sistemde de kopyalanabilir. Etkili bir şekilde kodlanması ve proteine ​​çevrilmesi için bir genin hücreye aktarılması gerekir. doğal olarak transkripsiyon sürecinde gerekli tüm faktörleri içerebilen veya içerebilen tercüme. Pratikte bu gen transferi, hücre füzyonu, mikroenjeksiyon, elektroporasyon, kimyasal bileşiklerin kullanımı ve viral vektörler kullanılarak enjeksiyon dahil olmak üzere çeşitli tekniklerden oluşur.

---

Genetik Mühendisliğinin Faydaları

Genetik mühendisliğinin gelişimi, hayatın çeşitli alanlarında insanlara birçok fayda sağlamaktadır. Genetik mühendisliğinin faydaları, yönlerine göre gözden geçirildiğinde şunları içerir:

1. Sanayi Bidang

Endüstriyel alanda, genetik mühendisliği ilkesi daha sonra çeşitli işlevler için bakterileri klonlama çabalarında kullanılır. plastik üretimi için gerekli olan etilen gibi kimyasal hammaddelerin üretilmesi, eritilmesi gibi bazı örnekler metaller doğrudan topraktan, her türlü içeceğin imalatında tatlandırıcı olarak kullanılan kimyasallar üretir, ve benzeri.

---

2. ilaç alanı

Farmasötik alanında, sağlık için gerekli olan proteinlerin yapımında genetik mühendisliği kullanılmaktadır. Bu protein, doğal olarak üretildiğinde pahalı olabilecek ilaçların sentezini kontrol etmede rolü olan bakteriyel klonlanmış bir gendir.

---

3. Tıp alanında

Genetik mühendisliğinin doğuşu, tıp biliminin gelişiminde aşağıdakiler de dahil olmak üzere birçok fayda sağlar:

• İnsülin Üretimi
  Daha önce memeliler tarafından sentezlenen insülin, şimdi klonlama bakterileri tarafından üretilebilir. Üretilen insülin de hayvanlardan sentezlenen insüline göre çok daha iyi ve insan vücudu için daha kabul edilebilirdir.
• AIDS Virüsüne Karşı Aşı Yapmak
  AIDS'in tehlikeli bir virüs olduğu ve bağışıklık sistemine saldırabileceği veya saldırabileceği göz önüne alındığında, önleme çalışmaları yapılmalıdır. Bu hastalıkta araştırmacılar, kendilerini AIDS virüsünün bulaşmasına karşı korumak için genetik mühendisliğini kullanarak bir aşı yaparlar.
• Gen tedavisi
  Genetik mühendisliği ayrıca, genetik bozukluklar için bir terapi çabasında, yani: anormalliği olan bir kişinin hücrelerine doğrudan birkaç kopya genin yerleştirilmesi genetik.

---

4. Tarım

Tarımda, genetik mühendisliği, gen yerleştirme çabalarında da yaygın olarak kullanılmaktadır. bitki hücrelerine aktarır, böylece daha sonra aşağıdakiler gibi birçok avantaj sağlar:

1. Fotosentetik verimliliği artırmak için bu ışığı daha etkili bir şekilde yakalayabilen bitkiler üretin.
2. Kendi pestisitlerini üretebilen bitkiler üretin.
3. Pahalı ama aynı zamanda yaygın olarak kullanılan azotlu gübrelerin yerine kullanılan azot fiksasyonunu pirinç yetiştiriciliğinde olduğu gibi doğal olarak yapmaktır.
4. Solanaceae grubu gibi gen nakli yoluyla daha karlı yeni bitkiler elde etmek için kullanılabilir veya kullanılabilir.

---

5. Hayvancılık

Bu, genetik mühendisliğinin tarımda, hayvancılık alanında kullanımına benzer. Bazı hayvan hücrelerine de mühendislik prensipleri uygulanarak gen yerleştirme işlemi gerçekleştirilir. genetik. En yaygın kullanılan hayvan inektir. Hayvancılık sektöründeki mühendislik, aşağıdakiler gibi birçok fayda sağlar:

1. Domuz yavrularında kötü huylu ishali önleyebilen veya önleyebilen bir aşı elde edildi.
2. Kötü huylu bir hastalık olan ve sığır, koyun, keçi, geyik ve domuzlarda da bulaşıcı olan tırnak-ağız hastalığına karşı etkili bir aşı elde edildi.
3. Süt üretimini artırması beklenen inekler için özel büyüme hormonu testi yapılmaktadır.

---

Genetik Mühendisliğinin Etkisi

Genetik mühendisliği, hayatın her alanında bilimin gelişmesinde önemli bir yere sahiptir. Bununla birlikte, genetik mühendisliğinin kullanımı sadece fayda sağlamakla kalmaz, aynı zamanda bazı istenmeyen etkiler de sağlar. Aşağıda, aşağıdakiler dahil, genetik mühendisliği uygulamasının etkileri verilmiştir:

1. Bazı GDO'lu ürünler alerjiye, beslenme farklılıklarına, toksisiteye ve bileşime neden olabilir veya olmayabilir ve Ayrıca insan vücudundaki bir bakterinin bir antibiyotiğe dirençli hale gelmesine neden olma olasılığı da vardır. belirli.
2. O zaman vahşi doğadaki transgenik organizmalar, gözetim olmadan tabii ki onlar da üretebilirler. daha sonra ekosistemin bozulması ve artan yaygınlığı üzerinde etkisi olan biyolojik kirlilik. bazı hastalıklar.
3. İlişkili olmayan diğer organizmaların DNA'sını veya genlerini eklemek, doğa yasalarının ihlali olarak kabul edilecektir ve toplum tarafından kabul edilmesi hala zordur. Bu nedenle insanlar üzerinde yapılan genetik mühendisliği, ahlaki bir sapma ve etik bir ihlal olarak kabul edilir.

Bu nedenle, Genetik Mühendisliğinin Tanımı, Türleri, Süreçleri, Teknikleri ve Etkilerinin açıklaması, umarım açıklananlar sizin için yararlı olabilir. teşekkür ederim