Ingineria genetica si Biotehnologie
Acasă | Despre noi | feedback-ul
Multe lucruri noi nu nu înțeleg pentru că conceptele noastre sunt slabe; dar, pentru că aceste lucruri nu fac parte din cercul conceptelor noastre.
Rezultatele studiului de genetica moleculara si biologie moleculara sunt o ilustrare a condiției biologice lider în știința modernă. Pe această bază, există noi domenii de cercetare, cum ar fi ingineria genetică și biotehnologie.
Ingineria genetică - sistemul de tehnici experimentale care permit proiectarea structurii genetice artificiale in forma de molecule ADN hibride. Esența ingineriei genetice se reduce la transferul de gene străine într-un organism care le poate informa proprietăți utile. Genome ADN-ul este o anumita regiune a unei molecule care stochează și transmite informații ereditare. Moleculele de ADN sunt molecule polimerice lungi - în linukleotidy format din unități de monomer. Particulele elementare de material genetic sunt unități monomere ale moleculei de ADN polimeric. Genele conțin astfel de informații, cod, sau un fel de program, la direcția căreia sinteza proteinelor în celulele corpului. In ADN-ul liniar molecula separa genele site-uri individuale buton-TION, și nu se pot suprapune. molecula de ADN
Acesta poate fi împărțită în regiuni continue (gene) în fiecare dintre care informațiile sunt înregistrate pe secvența de aminoacizi a proteinei. Dacă găsiți metode de a reduce ADN-ul la exact piesele necesare pentru a separa diferite bucăți unul de altul, atunci ele sunt capsate la latitudinea experimentatorului, și să le transferați într-o celulă a unui alt organism, este posibil de a face celula nu sintetiza care îi sunt specifice (de ex., E. Externe) proteine .
Astfel, procedurile de inginerie genetica sunt reduse la cea a unui set de fragmente de ADN care conține gena dorită, a fost colectată structură hibridă, care este apoi introdus în celulă. Informația genetică introdusă este exprimat, ceea ce duce la sinteza unui produs nou. Astfel, prin introducerea în celulă a noilor informații genetice in forma de molecule ADN hibrid, se poate obține un organism modificat. Sintetizeze dorite proteine, hormoni, vaccinuri și alte necesități pentru medicină și agricultură compuși prin biologie moleculara si este obiectivul principal al ingineriei genetice. sarcină dificilă aici este de a găsi un ADN de tăiere tehnici din cadrul miliarde de un metru, în scopul de a obține toate de aceeași moleculă într-o probă dată sunt strict în aceleași locuri. Dupa multe cercetari, oamenii de știință au descoperit că rolul precizia unui bisturiu pot fi utilizate enzime de restricție. Ei învață o varietate de secvențe de nucleotide și taie-le la locul potrivit. Piesele obținute sunt apoi reticulate de o altă enzimă numită ligaza capabil vindeca pauze în lanțul de ADN. Astfel, prin în mod artificial pot primi tot felul de combinatii de gene care in vivo nu pot fi realizate din cauza barierelor existente în calea încrucișări.
Rezultate gene hibride prin amestecarea unei molecule de ADN trebuie să se replice într-o compoziție celula vie și își schimbă proprietățile genetice. Acest rol special Plaza midam. Se pare că, în bacterii, drojdii și organisme superioare, pe lângă principalele molecule de ADN care nu se deplasează de la o celulă la alta, există, de asemenea, molecule mici
ly ADN - plasmid care celulele sunt ușor schimbate. În cazul în care extractul de plasmide bacteriene și integrarea acestora în fragmente de molecule de ADN străin, și pentru vindecarea rănilor și apoi se amestecă plasmida hibridă rezultată de celule bacteriene, astfel de plasmide hibride vor fi active biologic și va reproduce. Mai mult, rezultatul multiplicării plasmide hibride din bacteria gazda administreaza multiplica multiple (replicate) fragment de ADN străin încorporat. Această metodă de inginerie genetică se numește clonare. Metoda de donare folosind o biologie moleculara plasmid oferă o oportunitate unică de a amesteca gene de la bacterii, virusuri, drojdii și organisme superioare - oameni și animale.
Printre cele mai recente realizări ale ingineriei sau biologiei structurale ar trebui să menționeze clonarea cu succes a mamiferelor (oi, porci, vaci), crearea primelor cromozomi umane artificiale, crearea de șoareci transgenici.
Dacă gena plasmatică de încorporare (fragment ADN) al unei persoane, o astfel de plasmidă în interiorul bacteriei sau drojdie începe să producă o proteină care corespunde genei umane. Dezvoltarea tehnologiei pentru a determina celulele bacteriene sau de drojdie pentru a sintetiza cantități mari de proteine umane necesare pentru o varietate de scopuri, a inaugurat într-o nouă eră a biotehnologiei.
Serviciul de inginerie genetică sunt farmaciști un succes deosebit, pentru care această metodă oferă un relativ ieftin, dar hormoni vitale, cum ar fi insulina, interferonul, hormoni de creștere, iar celălalt cu natura proteinei. Prin farmaciști comandat ingineri genetice a stabilit producerea de hormon de insulină umană (în loc de insulină animală utilizate anterior), care joacă un rol important în controlul diabetului zaharat. Prin inginerie genetică sunt, de asemenea, destul de ieftine și interferon uman pur - o proteină având o activitate antivirală universală, antigenul virusului hepatitic B
Un alt domeniu important în care a fost aplicată cu succes de inginerie genetică, sunt medicina si agricultura. În fața ochilor noștri, biologia modernă a devenit o știință, care a dat naștere la tehnologia de producție convertește. Biotehnologia a devenit o forță de producție reală. Produse alimentare și de îngrijire medicală în creștere rapidă a populației Pământului sunt cele mai importante provocări cu care se confruntă omenirea, și pentru a le rezolva vor avea probabil metode de biotehnologie.
Producerea și utilizarea de vaccinuri impotriva bolilor virale au permis medicilor pentru a elimina complet ciuma si variola, din care milioane de oameni au murit mai devreme. Metoda de inginerie genetică, spre deosebire de alte metode, permite de a obține absolut inofensive (nu conține infecțios) vaccin. De asemenea, în curs de desfășurare pentru producerea de vaccinuri lucrează împotriva gripei, hepatita si alte boli virale umane.
În prezent, pentru producția de interferon și hormonul de creștere ca sursă de plasmidă în loc de bacterii sunt utilizate pe scară largă ca drojdie care sunt pe scara evolutiva undeva intre bacterii si organisme superioare. Un alt obiect rezolvat cu succes în prezent biotehnologiei, este producerea unei proteine care cuprinde lizina aminoacizi esențiali și utilizate ca aditivi pentru hrana animalelor complete pentru animale.
Biotehnologia aplicată nu numai la metodele de inginerie genetică, dar și metodele ingineriei celulare. Esența metodei inginerie de celule este după cum urmează: din organism celule izolate artificial sunt apoi propagate în mediile nutritive special selectate. Culturile de celule astfel obținute utilizat pentru producerea de substanțe medicamentoase și pentru hibridizare a celulelor care nu pot fi reproduse de obicei sexual. Prin hibridizare, noi forme de plante cultivate derivate din celule somatice (tomate, cartofi). Hibridizarea acelorași celule animale (de exemplu, celulele canceroase si celulele sanguine - celule) utilizate pentru producerea de medicamente valoroase.