Génmanipuláció
A munkát egy 10. osztályos tanuló – Roman Kirillov – végezte el.
Génmanipuláció
A génsebészet (génsebészet) technikák, módszerek és technológiák összessége rekombináns RNS és DNS kinyerésére, gének izolálására egy szervezetből (sejtekből), gének manipulálására és más organizmusokba való bejuttatására.
A génsebészet nem a tág értelemben vett tudomány, hanem a biotechnológia eszköze, olyan biológiai tudományok módszereit alkalmazva, mint a molekuláris és sejtbiológia, citológia, genetika, mikrobiológia, virológia.
A kenyaiak tesztelik, hogyan növekszik egy új transzgénikus növényfajta, amely ellenáll a rovarkártevőknek.
Fejlődéstörténet és elért technológiai szint
A 20. század második felében több fontos felfedezés és találmány született, amelyek a géntechnológia alapját képezik. A génekben „beírt” biológiai információk „beolvasására” irányuló sokéves kísérletek sikeresen befejeződtek. Ezt a munkát F. Sanger angol és W. Gilbert amerikai tudós indította el (kémiai Nobel-díj 1980). Mint ismeretes, a gének információs utasításokat tartalmaznak az RNS-molekulák és fehérjék, köztük az enzimek szintéziséhez a szervezetben. Ahhoz, hogy egy sejtet új, számára szokatlan anyagok szintézisére kényszerítsünk, szükséges, hogy a megfelelő enzimkészletek szintetizálódjanak benne. És ehhez vagy szándékosan módosítani kell a benne található géneket, vagy új, korábban hiányzó géneket kell bevinni. Az élő sejtekben a gének változásai mutációk. Például mutagén – vegyi mérgek vagy sugárzás – hatása alatt fordulnak elő.
Frederick Sanger
Walter Gilbert
Humán géntechnológia
Ha embereken alkalmazzák, a génsebészet örökletes betegségek kezelésére használható. Technikailag azonban jelentős különbség van aközött, hogy magát a beteget kezelik, és a leszármazottai genomját* megváltoztatják.
*A genom egy szervezet összes génjének összessége; teljes kromoszómakészlete.
Knockout egerek
Gene kiütés. Egy adott gén működésének tanulmányozásához génkiütés használható. Ez a neve egy vagy több gén eltávolításának technikájának, amely lehetővé teszi egy ilyen mutáció következményeinek tanulmányozását. Knockouthoz ugyanazt a gént vagy annak fragmentumát szintetizálják, módosítják, így a géntermék elveszti funkcióját.
Alkalmazás a tudományos kutatásban
Mesterséges kifejezés. A knockout logikus kiegészítése a mesterséges expresszió, vagyis egy olyan gén hozzáadása a testhez, amellyel korábban nem rendelkezett. Ez a géntechnológiai technika a génfunkciók vizsgálatára is használható. Lényegében a további gének bejuttatásának folyamata ugyanaz, mint a knockout esetében, de a meglévő gének nem cserélődnek ki vagy sérülnek.
Alkalmazás a tudományos kutatásban
Géntermékek megjelenítése. Akkor használatos, ha a feladat egy géntermék lokalizációjának tanulmányozása. Az egyik címkézési módszer a normál gén helyettesítése egy riporterelemmel fuzionált génnel, például a zöld fluoreszcens fehérje génjével.
A zöld fluoreszcens fehérje szerkezetének vázlata.
"Mi a sejt kémiai összetétele" - Szerves oldószerekben oldódik. Polipeptid lánc. A lipidek sokfélesége. Pektin. Semleges zsírok. Fehérje összetétel. Harmadlagos szerkezet. A fehérje molekula szerkezete. Az ismeretek bővítése. Disacharidok. Poláris oldószer. A „szerves anyagok” fogalmának meghatározása. Az aminosavak teljes készletét tartalmazó fehérjék. Funkciók. A lipidek funkciói. A szénhidrátok funkciói. Az ismeretek megszilárdítása, tesztelése. Egészítsd ki a mondatokat.
„Eukarióta sejt felépítése és funkciói” - A téma fogalmai. Kernel tudás. A kromoszóma szerkezete. Sejtmodell. Kernel funkciók. A tudás tesztelése, frissítése. A számok és betűk közötti megfelelés. Az anyag rögzítése. Emberi kariotípus. Mag. Tudásszint. Héj. Sejtmag. Mérkőzés. Diploid kromoszómakészlet. Az eukarióta sejt felépítése.
„Népességdinamika” – Az egysejtű amőba három óránként két sejtre osztódik. Népességfejlődési modellek. A népességnövekedés típusai. Környezetvédelmi stratégia. Tanterv. R-stratégák. Miért soha nem végtelen a népességnövekedés? Mely fajok populációdinamikája stabil. Túlélési görbék. Matematikai és számítógépes modellezés. A népességnövekedés dinamikája. Ragadozó-zsákmány modell. Malthus törvénye.
"Mi a tej előnyei?" - Vízhajtó hatás. A tej gazdag vitaminokban. Tea tejjel. Tudósok. Problémák a gyomor-bél traktusban. Tejtermékek. A tej jótékony tulajdonságai körülbelül a felére csökkennek. Tej megfázásra. A tej hasznos tulajdonságai. Tej. A tej jó a migrén ellen. Nyugtató hatás.
„Mitózis, meiózis és amitózis” - Mitózis. Robert Remak. A zigóta egy totipotens (vagyis bármely más születésre képes) sejt. A kromatinspiralizáció nem fordul elő, a kromoszómák nem észlelhetők. A születés után 4-8 órán belül a sejt megnöveli tömegét. Amikor a kromoszómák elérik a pólusokat, megkezdődik a telofázis. A profázis után következő szakaszt metafázisnak nevezzük. A hím és női ivarsejtek összeolvadnak és zigótát alkotnak. Bakteriális sejtosztódás.
„A puhatestűek osztályainak jellemzői” - Típus: Puhatestűek. Szőlőcsiga. A kagylók etetésének módszerei. Angyalhal. Általános jellemzők. Gasztropodák osztálya. Kagylófélék. A puhatestűek szerepe az ökoszisztémákban. A puhatestűek fajtái. osztály kéthéjúak. A fejlábúak osztálya.
1/23
Előadás a témában:
1. dia
Dia leírása:
2. dia
Dia leírása:
Génmanipuláció. Mi ez? A génsebészet (génsebészet) technikák, módszerek és technológiák összessége rekombináns RNS és DNS kinyerésére, gének izolálására egy szervezetből (sejtekből), gének manipulálására és más organizmusokba való bejuttatására A génsebészet nem tág értelemben vett tudomány , hanem a biotechnológia eszköze, olyan biológiai tudományok módszereit alkalmazva, mint a molekuláris és sejtbiológia, a citológia, a genetika, a mikrobiológia, a virológia, vagy a rekombináns DNS technológia, a kromoszómaanyag - a sejtek fő öröklődő anyaga - megváltoztatása biokémiai és genetikai módszerekkel. technikák. A kromoszómális anyag dezoxiribonukleinsavból (DNS) áll. A biológusok a DNS bizonyos szakaszait izolálják, új kombinációkban egyesítik, és egyik sejtből a másikba helyezik át. Ennek eredményeként olyan változásokat lehet végrehajtani a genomban, amelyek természetesen aligha következtek volna be.
3. dia
Dia leírása:
Fejlődéstörténet és elért technológiai szint A huszadik század második felében több fontos felfedezés és találmány született, amelyek a géntechnológia alapját képezik. A génekben „beírt” biológiai információk „beolvasására” irányuló sokéves kísérletek sikeresen befejeződtek. Ezt a munkát F. Sanger angol és W. Gilbert amerikai tudós indította el (kémiai Nobel-díj 1980). Mint ismeretes, a gének információs utasításokat tartalmaznak az RNS-molekulák és fehérjék, köztük az enzimek szintéziséhez a szervezetben. Ahhoz, hogy egy sejtet új, számára szokatlan anyagok szintézisére kényszerítsünk, szükséges, hogy a megfelelő enzimkészletek szintetizálódjanak benne. És ehhez vagy szándékosan módosítani kell a benne található géneket, vagy új, korábban hiányzó géneket kell bevinni. Az élő sejtekben a gének változásai mutációk. Például mutagén – vegyi mérgek vagy sugárzás – hatása alatt fordulnak elő. De az ilyen változásokat nem lehet irányítani vagy irányítani. Ezért a tudósok erőfeszítéseiket arra összpontosították, hogy olyan módszereket dolgozzanak ki, amelyek segítségével új, nagyon specifikus géneket juttathatnak be az embernek a sejtekbe.
4. dia
Dia leírása:
A géntechnológiai probléma megoldásának fő lépései a következők: 1. Izolált gén beszerzése. 2. A gén bejuttatása egy vektorba a szervezetbe történő átvitel céljából. 3. A vektor átvitele a génnel a módosított szervezetbe. 4. Testsejtek átalakulása. 5. A géntechnológiával módosított szervezetek (GMO-k) szelektálása és a nem sikeresen módosított szervezetek eltávolítása. A génszintézis folyamata mára nagyon jól fejlett, sőt nagyrészt automatizált. Vannak speciális számítógépekkel felszerelt eszközök, amelyek memóriájában különféle nukleotidszekvenciák szintézisére szolgáló programok tárolódnak. Egy ilyen eszköz 100-120 nitrogénbázis hosszúságú DNS-szegmenseket szintetizál (oligonukleotidokat). Széles körben elterjedt egy olyan technika, amely lehetővé teszi a polimeráz láncreakció felhasználását DNS szintetizálására, beleértve a mutáns DNS-t is. Templát DNS-szintézishez hőstabil enzimet, a DNS-polimerázt használnak benne, amelyhez mesterségesen szintetizált nukleinsavdarabokat - oligonukleotidokat - használnak fel magokként. A reverz transzkriptáz enzim lehetővé teszi az ilyen primerek használatával DNS szintetizálását a sejtekből izolált RNS templátán. Az így szintetizált DNS-t komplementer DNS-nek (RNS) vagy cDNS-nek nevezik. Egy izolált, "kémiailag tiszta" gén a fágkönyvtárból is beszerezhető. Ez a neve egy bakteriofág készítménynek, amelynek genomjába a genomból vagy a cDNS-ből véletlenszerű fragmentumokat építenek be, amelyeket a fág az összes DNS-ével együtt reprodukál.
5. dia
Dia leírása:
A gén vektorba történő beillesztéséhez enzimeket használnak - restrikciós enzimeket és ligázokat, amelyek szintén hasznos eszközök a géntechnológia számára. Restrikciós enzimek segítségével a gén és a vektor darabokra vágható. Az ilyen darabok ligázok segítségével „összeragaszthatók”, más kombinációba kombinálhatók, új gént konstruálhatnak, vagy vektorba zárhatják. A restrikciós enzimek felfedezéséért Werner Arber, Daniel Nathans és Hamilton Smith is Nobel-díjat kapott (1978). A gének baktériumokba való bejuttatásának technikáját azután fejlesztették ki, hogy Frederick Griffith felfedezte a bakteriális átalakulás jelenségét. Ez a jelenség egy primitív szexuális folyamaton alapul, amely a baktériumokban a nem kromoszómális DNS kis fragmentumainak, plazmidjainak cseréjével jár együtt. A plazmid technológiák képezték az alapot a mesterséges gének baktériumsejtekbe való bejuttatásához. Jelentős nehézségeket okoztak egy kész génnek a növényi és állati sejtek örökletes apparátusába történő bejuttatása. A természetben azonban előfordulnak olyan esetek, amikor idegen DNS (vírus vagy bakteriofág) bekerül a sejt genetikai apparátusába, és metabolikus mechanizmusai segítségével elkezdi szintetizálni „fehérjét”. A tudósok tanulmányozták az idegen DNS bejuttatásának jellemzőit, és elvként használták a genetikai anyag sejtbe történő bejuttatására. Ezt a folyamatot transzfekciónak nevezik. Ha az egysejtű szervezetek vagy többsejtű sejtkultúrák módosításnak vannak kitéve, akkor ebben a szakaszban kezdődik a klónozás, vagyis azon szervezetek és leszármazottaik (klónjaik) szelekciója, amelyek módosultak. Ha többsejtű szervezetek beszerzése a feladat, akkor a megváltozott genotípusú sejteket a növények vegetatív szaporítására használják, vagy a helyettesítő anya blasztocisztáiba juttatják be, ha állatokról van szó. Ennek eredményeként a kölykök megváltozott vagy változatlan genotípussal születnek, amelyek közül csak azokat választják ki és keresztezik egymással, amelyek a várt változásokat mutatják.
6. dia
Dia leírása:
7. dia
Dia leírása:
A géntechnológia jótékony hatásai A géntechnológiát a módosított vagy géntechnológiával módosított szervezet kívánt tulajdonságainak elérésére használják. Ellentétben a hagyományos szelekcióval, amely során a genotípus csak közvetve változik, a génsebészet lehetővé teszi a közvetlen beavatkozást a genetikai apparátusba a molekuláris klónozás technikájával. A génsebészet alkalmazására példa lehet új, géntechnológiával módosított gabonanövényfajták előállítása, humán inzulin előállítása genetikailag módosított baktériumok felhasználásával, eritropoetin előállítása sejttenyészetben vagy új kísérleti egérfajták tudományos kutatás céljából az ilyen ipari törzsek nagyon fontosak a sejtre gyakorolt hatásuk módosítására és szelekciójára – az erős mérgekkel való kezeléstől a radioaktív besugárzásig.
8. dia
Dia leírása:
Ezeknek a technikáknak a célja az egyik - a sejt örökletes, genetikai berendezésében bekövetkező változások elérése. Eredményük számos mutáns mikroba termelése, amelyek közül több száz és ezer közül a tudósok megpróbálják kiválasztani az adott célra legmegfelelőbbet. A kémiai vagy sugármutagenezis módszereinek megalkotása a biológia kiemelkedő vívmánya volt, és a modern biotechnológiában is széles körben alkalmazzák a géntechnológiai módszerrel már számos gyógyszert előállítottak, köztük a humán inzulint és az interferont. És bár ez a technológia még mindig fejlesztés alatt áll, óriási előrelépést ígér mind az orvostudomány, mind a mezőgazdaság területén. Az orvostudományban például ez egy nagyon ígéretes módszer a vakcinák létrehozására és előállítására. A mezőgazdaságban a rekombináns DNS segítségével olyan termesztett növényeket lehet előállítani, amelyek ellenállnak a szárazságnak, a hidegnek, a betegségeknek, a rovarkártevőknek és a gyomirtó szereknek.
9. dia
Dia leírása:
Gyakorlati alkalmazás Most már tudják, hogyan kell géneket szintetizálni, és az ilyen szintetizált gének segítségével baktériumokba juttatva számos anyagot, különösen hormonokat és interferont nyernek. Előállításuk a biotechnológia fontos ágát alkotta. Az interferon fehérje, amelyet a szervezet vírusfertőzésre válaszul szintetizál, jelenleg a rák és az AIDS lehetséges kezelését vizsgálják. Több ezer liter emberi vérre lenne szükség ahhoz, hogy olyan mennyiségű interferont nyerjünk, amelyet egyetlen liter baktériumtenyészet biztosít. Nyilvánvaló, hogy ennek az anyagnak a tömeggyártásából származó előnyök nagyon nagyok. Nagyon fontos szerepet játszik a mikrobiológiai szintézis alapján nyert inzulin is, amely a cukorbetegség kezeléséhez szükséges. A génsebészetet számos olyan vakcina megalkotására is alkalmazták, amelyeket jelenleg tesztelnek, hogy teszteljék hatékonyságukat az AIDS-t okozó humán immunhiány vírus (HIV) ellen. A rekombináns DNS felhasználásával emberi növekedési hormont is kellő mennyiségben nyernek, ez az egyetlen módja egy ritka gyermekbetegség - az agyalapi mirigy törpeségének - kezelésének.
10. dia
Dia leírása:
Gyakorlati alkalmazás A rekombináns DNS-hez kapcsolódó orvoslás másik ígéretes iránya az ún. génterápia. Ezekben a munkákban, amelyek még nem hagyták el a kísérleti szakaszt, egy erős daganatellenes enzimet kódoló gén genetikailag módosított másolatát juttatják a szervezetbe a daganat elleni küzdelem érdekében. A génterápiát az immunrendszer örökletes rendellenességeinek leküzdésére is elkezdték alkalmazni. A mezőgazdaságban több tucat élelmiszer- és takarmánynövényt módosítottak géntechnológiával. Az állattenyésztésben a biotechnológiai úton előállított növekedési hormon alkalmazása növelte a tejhozamot; A sertésekben előforduló herpesz elleni vakcinát genetikailag módosított vírus felhasználásával hoztak létre.
11. dia
Dia leírása:
12. dia
Dia leírása:
Humán géntechnológia Ha emberekre alkalmazzák, a génsebészet örökletes betegségek kezelésére használható. Technikailag azonban jelentős különbség van aközött, hogy magát a beteget kezelik, és a leszármazottai genomját megváltoztatják. Jelenleg az emberi genom módosítására szolgáló hatékony módszerek fejlesztés alatt állnak. A majmok génsebészete sokáig komoly nehézségekbe ütközött, 2009-ben azonban siker koronázta a kísérleteket: az első génmódosított főemlős, a közönséges selyemmajd utódokat szült. Ugyanebben az évben egy publikáció jelent meg a Nature-ben egy felnőtt hím majom színvakságból való sikeres kezeléséről.
13. dia
Dia leírása:
Humán géntechnológia Bár kis léptékben, a géntechnológiát már alkalmazzák arra, hogy bizonyos típusú meddőségben szenvedő nőknek esélyt adjanak a teherbeesésre. Erre a célra egészséges nők tojásait használják. Ennek eredményeként a gyermek egy apától és két anyától örökli a genotípust. A géntechnológia segítségével jobb megjelenésű, szellemi és fizikai képességekkel, jellem- és viselkedésmóddal rendelkező utódokat lehet szerezni. A génterápia segítségével a jövőben lehetőség nyílik az élő emberek genomjának javítására. Elvileg lehet komolyabb változásokat is létrehozni, de az ilyen átalakulások útján az emberiségnek számos etikai problémát kell megoldania.
14. dia
Dia leírása:
15. dia
Dia leírása:
A géntechnológia tudományos veszélytényezői 1. A géntechnológia alapvetően különbözik az új fajták és fajták fejlesztésétől. Idegen gének mesterséges hozzáadása nagymértékben megzavarja a normál sejt finoman szabályozott genetikai szabályozását. A génmanipuláció alapvetően különbözik az anyai és apai kromoszómák természetes kereszteződésekben előforduló kombinációjától.2. Jelenleg a génsebészet technikailag tökéletlen, mivel nem képes szabályozni egy új gén beillesztésének folyamatát. Ezért lehetetlen megjósolni az inszerciós helyet és a hozzáadott gén hatásait. Még ha egy gén helyét meg is lehet határozni, miután beépült a genomba, a rendelkezésre álló DNS-információk nagyon hiányosak az eredmények előrejelzéséhez.
16. dia
Dia leírása:
3. Idegen gén mesterséges hozzáadása következtében váratlanul veszélyes anyagok képződhetnek. Ezek legrosszabb esetben mérgező anyagok, allergének vagy egyéb egészségre ártalmas anyagok lehetnek. Az ilyen lehetőségekkel kapcsolatos információk még mindig nagyon hiányosak. 4. Nincsenek teljesen megbízható módszerek az ártalmatlanság vizsgálatára. Az új gyógyszerek súlyos mellékhatásainak több mint 10%-a nem mutatható ki a gondosan elvégzett biztonsági vizsgálatok ellenére. Valószínűleg lényegesen nagyobb annak a kockázata, hogy az új, génmanipulált élelmiszerek veszélyes tulajdonságait nem fedezik fel, mint a gyógyszerek esetében. 5. Az ártalmatlanság vizsgálatára vonatkozó jelenlegi követelmények rendkívül elégtelenek. Ezek egyértelműen a jóváhagyási folyamat egyszerűsítésére szolgálnak. Lehetővé teszik rendkívül érzéketlen ártalmatlansági vizsgálati módszerek alkalmazását. Ezért jelentős a kockázata annak, hogy a veszélyes élelmiszerek észrevétlenül átmennek az ellenőrzésen.
17. dia
Dia leírása:
6. A géntechnológiával eddig megalkotott élelmiszereknek nincs jelentős értéke az emberiség számára. Ezek a termékek elsősorban kereskedelmi érdekeket elégítenek ki. 7. Teljesen hiányosak a környezetbe juttatott génmódosított szervezetek hatásainak ismerete. Még nem bizonyított, hogy a géntechnológiával módosított organizmusok nem lesznek káros hatással a környezetre. A környezetvédők különféle lehetséges környezeti komplikációkat javasoltak. Például számos lehetőség kínálkozik a géntechnológia által használt potenciálisan káros gének ellenőrizetlen terjedésére, beleértve a baktériumok és vírusok általi génátvitelt is. A környezet által okozott szövődmények valószínűleg nem korrigálhatók, mivel a felszabaduló géneket nem lehet visszavenni.
18. dia
Dia leírása:
8. Új és veszélyes vírusok jelenhetnek meg. Kísérletileg bebizonyosodott, hogy a genomba beágyazott vírusgének egyesülhetnek a fertőző vírusok génjeivel (ún. rekombináció). Ezek az új vírusok agresszívebbek lehetnek, mint az eredetiek. A vírusok kevésbé fajspecifikussá válhatnak. Például a növényi vírusok károsak lehetnek a hasznos rovarokra, állatokra és az emberre is. 9. Az örökletes anyag, a DNS ismerete nagyon hiányos. A DNS mindössze három százalékának funkciója ismert. Kockázatos olyan összetett rendszereket manipulálni, amelyekről hiányos a tudás. A biológia, az ökológia és az orvostudomány területén szerzett kiterjedt tapasztalat azt mutatja, hogy ez komoly, előre nem látható problémákat és zavarokat okozhat. 10. A géntechnológia nem segít megoldani a világméretű éhezés problémáját. Tudományosan megalapozatlan mítosz az az állítás, hogy a géntechnológia jelentősen hozzájárulhat a világméretű éhezés problémájának megoldásához.
Dia leírása:
Élelmiszer-adalékanyagok - élesztőt tartalmaznak Gyümölcslevek - génmódosított gyümölcsökből készülhetnek Glükózszirup Fagylalt - tartalmazhat szóját, glükózszirupot Kukorica (kukorica)Tészta (spagetti, cérnametélt) - tartalmazhat szóját Burgonya Könnyű italok - tartalmazhat glükózszirupot, szójabab ) Cukor
21. dia
Dia leírása:
Állatok klónozása Egy másik, elhullott állat tőgysejtjéből klónozott birka, Dolly megtöltötte az újságokat 1997-ben. A Roslyn Egyetem (USA) kutatói sikereket értek el anélkül, hogy a nyilvánosság figyelmét a korábban elkövetett több száz kudarcra összpontosították volna. Nem Dolly volt az első állatklón, de a leghíresebb. Valójában a világ az elmúlt évtizedben állatok klónozásával foglalkozott. Roslyn egészen addig titokban tartotta a sikert, amíg nem csak Dollyt sikerült szabadalmaztatniuk, hanem az egész létrehozásának folyamatát. A Szellemi Tulajdon Világszervezete (WIPO) 2017-ig kizárólagos szabadalmi jogokat adott a Roslyn Egyetemnek minden állat klónozására, beleértve az embert is. Dolly sikere arra ösztönözte a tudósokat szerte a világon, hogy belemerüljenek a teremtésbe és játsszák Istent, az állatokra és a környezetre gyakorolt negatív következmények ellenére. Thaiföldön a tudósok megpróbálják klónozni a 100 éve meghalt III. Rama király híres fehér elefántját. A 60-as években élt 50 ezer vadon élő elefántból csak 2000 maradt Thaiföldön. De ugyanakkor nem értik, hogy ha a modern antropogén zavarok és élőhelyek pusztulása nem szűnik meg, akkor a klónokra is ugyanez a sors vár. A klónozás, mint általában minden géntechnológia, egy szánalmas kísérlet a problémák megoldására, miközben figyelmen kívül hagyja azok kiváltó okait.
22. dia
Dia leírása:
A Jurassic Park filmek és a valós klónozási technológiai sikerek által ihletett múzeumok kihalt állatok DNS-mintái után kutatják gyűjteményeiket. Tervben van egy olyan mamut klónozása, amelynek szövetei jól megőrződnek a sarkvidéki jégben. Nem sokkal Dolly után Roslinnak született Polly, egy klónozott bárány, aki testének minden sejtjében hordozza az emberi fehérje gént. Ezt egy lépésnek tekintették az emberi fehérjék állatokban történő tömeges előállítása felé az emberi betegségek, például a trombózis kezelésére. Ahogyan Dolly esetében, itt sem hirdették különösebben azt, hogy a sikert sok kudarc előzte meg - a nagyon nagy, normál méret kétszeresével született kölykök születésekor - 9 kg-ig, amikor a norma 4,75 kg volt. Ez még azokban az esetekben sem lehet jellemző, amikor a klónozás tudománya rohamosan fejlődik. 1998-ban az Egyesült Államokban és Franciaországban kutatóknak sikerült holstein borjakat klónozniuk magzati sejtekből. Ha korábban egy klón létrehozásának folyamata 3 évig tartott, most már csak 9 hónap. Másrészt minden kilencedik klón sikertelen volt, és elpusztult vagy megsemmisült. A klónozás komoly egészségügyi kockázatot jelent. A kutatók számos magzati halálesettel, szülés utáni halálozással, méhlepény-rendellenességgel, rendellenes duzzanattal, háromszoros és négyszeres köldökzsinórproblémákkal és súlyos immunhiányos esettel találkoztak. Nagytestű emlősöknél, például juhoknál és teheneknél a kutatók azt találták, hogy a klónok körülbelül fele súlyos hibákat tartalmaz, beleértve a szív, a tüdő és más szervek specifikus defektusait, amelyek perinatális mortalitáshoz vezetnek. A felhalmozódott genetikai hibák a klónok generációit fertőzik meg és érintik. De lehetetlen egy hibás klónt javításra küldeni, mint egy törött autót.
Szöveg a „Géntechnológia” című előadáshoz.
Genetikai és molekuláris biológiai ismereteink napról napra bővülnek. Ez elsősorban a mikroorganizmusokon végzett munkának köszönhető. A „géntechnológia” kifejezés teljes mértékben a szelekciónak tulajdonítható, de ez a kifejezés csak az egyes gének közvetlen manipulálásának lehetőségével kapcsolatban merült fel.
A géntechnológia tehát olyan módszerek összessége, amelyek lehetővé teszik egy gén átvitelét a testen kívüli műveletekkel. információk egyik szervezettől a másikig.
Egyes baktériumok sejtjeiben a fő nagy DNS-molekula mellett egy kis, kör alakú DNS-plazmidmolekula is található. A génsebészetben a szükséges információk gazdasejtbe történő bejuttatására használt prasmidokat vektoroknak nevezik – új gének hordozóinak. A vektorok szerepét a plazmidok mellett vírusok és bakteriofágok is betölthetik.
A szabványos eljárás vázlatosan látható az ábrán.
Kiemelhetjük a genetikailag módosított szervezetek létrehozásának főbb szakaszait:
1. A kívánt tulajdonságot kódoló gén beszerzése.
2. Plazmid izolálása bakteriális sejtből. A plazmidot egy enzim nyitja (vágja), amely „ragadós végeket” hagy maga után – ezek komplementer bázisszekvenciák.
3. Mindkét gén vektorplazmiddal.
4. A rekombinált plazmid bejuttatása a gazdasejtbe.
5. Azon sejtek kiválasztása, amelyek további gént kaptak. jel és gyakorlati felhasználása. Egy ilyen új baktérium új fehérjét fog szintetizálni, enzimek segítségével termeszthető és biomasszát nyerhet ipari méretekben.
A géntechnológia egyik vívmánya az emberben az inzulin szintézisét kódoló gének baktériumsejtbe történő átvitele. Amióta világossá vált, hogy a diabetes mellitus oka az inzulin hormon hiánya, a cukorbetegek elkezdtek inzulint kapni, amelyet az állatok levágása után a hasnyálmirigyből nyertek. Az inzulin egy fehérje, ezért sok vita folyik arról, hogy ennek a fehérjének a génjeit be lehet-e illeszteni a baktériumsejtekbe, majd ipari méretekben termeszteni, hogy olcsóbb és kényelmesebb hormonforrásként használják fel. Jelenleg lehetőség nyílt a humán inzulin génjeinek átvitelére, és ennek a hormonnak az ipari termelése már megkezdődött.
Az ember számára egy másik fontos fehérje az interferon, amely általában vírusfertőzésre válaszul képződik. Az interferon gén is átkerült a baktériumsejtbe.
A jövőt tekintve a baktériumokat széles körben használják majd gyárként számos eukarióta sejttermék, például hormonok, antibiotikumok, enzimek és a mezőgazdaságban szükséges anyagok előállítására.
Lehetséges, hogy hasznos prokarióta gének beépülhetnek eukarióta sejtekbe. Például vigye be a nitrogénmegkötő baktériumok génjét a hasznos mezőgazdasági növények sejtjébe. Ez rendkívül fontos lenne az élelmiszertermelés szempontjából, és lehetővé tenné a nitrát műtrágyák talajba juttatását, amelyre hatalmas összegeket költenek, és amelyek szennyezik a közeli folyókat és tavakat, jelentősen csökkenteni, vagy akár teljesen mellőzni.
a modern világban a géntechnológiát esztétikai célú módosított organizmusok létrehozására is használják (ez a dia törölve, de ha akarod, beszúrhatsz képeket kék rózsákkal és lumineszcens halakkal).
Diák: 19 Szavak: 971 Hangok: 0 Hatások: 0
A géntechnológia története. Mutációk felhasználásával, pl. az emberek már jóval Darwin és Mendel előtt elkezdtek szelekcióval foglalkozni. Fluoreszcens nyúl géntechnológiával tenyésztve. A géntechnológia lehetőségei. Miben különbözik a növényi géntechnológia (PGE) a hagyományos nemesítéstől? Hozzáállás a GMO-khoz a világon. A paradicsompüré az első génmódosított termék, amely 1996-ban jelent meg Európában. A GM-termékek ellenzőinek demonstrációja Londonban. Címkék, amelyek jelzik a GM összetevők hiányát a termékben. Új GM fajták. Ma kevés nyílt információ áll rendelkezésre a GM termékekről Oroszországban. A tudósok garantálják az ártalmatlanságot. - Géntechnológia.ppt
Génmanipuláció
Diák: 23 Szavak: 2719 Hangok: 0 Hatások: 0Génmanipuláció. Génmanipuláció. A kromoszómális anyag dezoxiribonukleinsavból (DNS) áll. Fejlődéstörténet és elért technológiai szint. De az ilyen változásokat nem lehet irányítani vagy irányítani. Az így szintetizált DNS-t komplementer DNS-nek (RNS) vagy cDNS-nek nevezik. Restrikciós enzimek segítségével a gén és a vektor darabokra vágható. A plazmid technológiák képezték az alapot a mesterséges gének baktériumsejtekbe való bejuttatásához. Ezt a folyamatot transzfekciónak nevezik. A géntechnológia jótékony hatásai. Gyakorlati használat. A mezőgazdaságban több tucat élelmiszer- és takarmánynövényt módosítottak géntechnológiával. - Géntechnológia.ppt
Géntechnológiai technológiák
Diák: 30 Szavak: 2357 Hangok: 0 Hatások: 0A géntechnológiai technológiák etikai problémái. A biológiai sokféleség megőrzése. Génmanipuláció. A 20. század utolsó évei. Új biotechnológiák alkalmazása. Sok figyelem. Az emberi tudás területe. Hatékony rendszer a GMO-k biztonságának értékelésére. Biológiai biztonsági kérdések. Globális projekt. Az új technológia lényege. Élő organizmus. Transzgének átvitele egyedi élő sejtekbe. A genetikai módosítás folyamata. Technológia. Szám. Treonin. Mesterséges inzulin előállítására szolgáló technológia fejlesztése. Betegség. Jelen idő. Antibiotikumok ipari gyártása. - Géntechnológiai technológiák.ppt
A géntechnológia fejlesztése
Diák: 14 Szavak: 447 Hangok: 0 Hatások: 2Biotechnológia Géntechnológia. A biotechnológia egyik fajtája a génsebészet. A génsebészet 1973-ban kezdett fejlődni, amikor Stanley Cohen és Anley Chang amerikai kutatók barteriális plazmidot illesztettek be egy béka DNS-ébe. Így találtak egy olyan módszert, amely lehetővé teszi idegen gének integrálását egy bizonyos szervezet genomjába. A géntechnológia egyik legjelentősebb iparága a gyógyszergyártás. A génsebészet egy rekombináns DNS-molekula előállításának technológiáján alapul. Az öröklődés alapegysége minden szervezetben a gén. - A géntechnológia fejlesztése.pptx
Géntechnológiai módszerek
Diák: 11 Szavak: 315 Hangok: 0 Hatások: 34Génmanipuláció. A génsebészet irányai. Fejlődéstörténet. Molekuláris genetika szekció. A klónozási folyamat. A klónozási folyamat. Étel. Módosított növények. Géntechnológiával módosított forrásból előállított élelmiszerek. A géntechnológia lehetőségei. Génmanipuláció. - A génsebészet módszerei.pptx
Géntechnológiai termékek
Diák: 19 Szavak: 1419 Hangok: 0 Hatások: 1Génmanipuláció. A mezőgazdaságban több tucat élelmiszer- és takarmánynövényt módosítottak géntechnológiával. Humán géntechnológia. Jelenleg az emberi genom módosítására szolgáló hatékony módszerek fejlesztés alatt állnak. Ennek eredményeként a gyermek egy apától és két anyától örökli a genotípust. A génterápia segítségével a jövőben lehetőség nyílik az élő emberek genomjának javítására. A géntechnológia tudományos veszélytényezői. 1. A géntechnológia alapvetően különbözik az új fajták és fajták fejlesztésétől. Ezért lehetetlen megjósolni az inszerciós helyet és a hozzáadott gén hatásait. - Géntechnológiai termékek.ppt
Összehasonlító genomika
Diák: 16 Szavak: 441 Hangok: 0 Hatások: 0Rendszerbiológia - modellek. Streaming lineáris programozás. Áramlási modellek – álló állapot. Mérlegegyenletek. A megoldások tere. Mi történik (Escherichia coli). Mutánsok. Kinetikus modellek. Példa (absztrakt). Egyenletrendszer. Különböző típusú kinetikai egyenletek. Egy példa (valódi) a lizin szintézise corynebacterium glutamicumban. Kinetikai egyenletek. Problémák. Eredmények. A szabályozás kinetikai elemzése. - Comparative Genomics.ppt
Biotechnológia
Diák: 17 Szavak: 1913 Hangok: 0 Hatások: 0Felfedezések a biológia területén a tudomány és a technológia korszakában. Tartalom. Bevezetés. Bizonyos biotechnológiai folyamatok (sütés, borkészítés) ősidők óta ismertek. A biotechnológia jelenlegi állása. Biotechnológia a növénytermesztésben. Így az azotobakterin nemcsak nitrogénnel, hanem vitaminokkal, fitohormonokkal és bioregulátorokkal is gazdagítja a talajt. A vermikomposzt ipari előállítását számos országban fejlesztették. Szövettenyésztési módszer. Biotechnológia az állattenyésztésben. Az állatok termelékenységének növelése érdekében teljes értékű takarmányra van szükség. Így 1 tonna takarmányélesztővel 5-7 tonna gabonát takaríthatunk meg. Klónozás. Wilmut sikere nemzetközi szenzációvá vált. - Biotechnológia.ppt
Sejtes biotechnológia
Diák: 23 Szavak: 1031 Hangok: 0 Hatások: 1A sejtbiotechnológia modern vívmányai. Kultúrák megszerzése és felhasználása. Állati sejtkultúrák. Tényezők. Az immobilizált sejtek előnyei. Sejtimmobilizációs módszerek. Immobilizált sejtek a biotechnológiában. Sejttenyészetek. Sejtes biotechnológia. Az SC osztályozása. Sejtes biotechnológia. Az SC funkcionális jellemzői. Műanyag. A differenciálódás mechanizmusai. Egér és humán teratocarcinoma vonalak. A teratocarcinoma ESC vonalak hátrányai. Az ESC-k kilátásai az orvostudományban. Emberi embrió. Monoklonális antitesteket termelő hibridómák. A hibridóma előállításának sémája. - Celluláris biotechnológia.ppt
A biotechnológia kilátásai
Diák: 53 Szavak: 2981 Hangok: 0 Hatások: 3Állami program a biotechnológia fejlesztésére. Biotechnológia a világban és Oroszországban. A világgazdaság legnagyobb ágazatai. A biotechnológia rendszerformáló szerepe. Korunk globális problémái. Biotechnológiai világpiac. A biotechnológia fejlődésének trendjei a világban. A biotechnológia szerepének és fontosságának növekedése. Oroszország részesedése a világ biotechnológiájában. Bioipar a Szovjetunióban. Biotechnológiai termelés az Orosz Föderációban. Biotechnológia Oroszországban. Biotechnológiai Fejlesztési Program. Programirányok. Költségvetési szerkezet. A program végrehajtásának mechanizmusai. Állami célprogramok. Technológiai platformok. - Biotechnológia kilátásai.ppt
Géntechnológia és biotechnológia
Diák: 69 Szavak: 3281 Hangok: 0 Hatások: 0Biotechnológia és géntechnológia. Biotechnológia. Kísérleti beavatkozási technikák. A biotechnológia szekciói. Tevékenységek. Géntechnológia és biotechnológia. Enzimek. DNS-fragmens hasítása. A restrikciós enzim hatásának sémája. DNS-fragmens hasítása restrikciós enzimmel. Nukleotid szekvenciák. Kiegészítő ragadós végek izzítása. DNS-fragmensek izolálása. Az enzimatikus génszintézis sémája. Nukleotidok számozása. Enzim. cDNS szintézis. A kívánt gént tartalmazó DNS-fragmensek izolálása. Vektorok a géntechnológiában. Genetikai térkép. A plazmidvektor genetikai térképe. - Géntechnológia és biotechnológia.ppt
Mezőgazdasági biotechnológia
Diák: 48 Szavak: 2088 Hangok: 0 Hatások: 35Mezőgazdasági biotechnológia, mint a termelékenység növelésének alapja. Irodalom. Mezőgazdasági biotechnológia. Fitobiotechnológia. A fitobiotechnológia fejlődési szakaszai. Korlátlan növekedési kapacitás. A mikro- és makroelemek jelentősége. Eljárás izolált protoplasztok előállítására. Izolált protoplasztok elektrofúziós módszere. A növények genetikai módosításának irányai. Transzgénikus növények. A transzgénikus növények megszerzésének szakaszai. Génbevezetés és kifejezés. A növények átalakítása. A Ti plazmid szerkezete. Vir-vidék. Vektoros rendszer. Promóter. Marker gének. - Mezőgazdasági biotechnológia.ppt
Biológiai tárgyak
Diák: 12 Szavak: 1495 Hangok: 0 Hatások: 0A biológiai objektumok javításának módszerei. Biotechnológiai termékek osztályozása. Szuperszintézis. A kémiai átalakulások koordinációs mechanizmusai. Alacsony molekulatömegű metabolitok. Producerek. Induktor metabolit. Elnyomás. Katabolita elnyomás. A mutánsok kiválasztásának módszertana. A retroinhibíciós mechanizmus kikapcsolása. Rendkívül produktív szervezetek. - Bioobjects.ppsx
Többféle igazítás
Diák: 30 Szavak: 1202 Hangok: 0 Hatások: 2Többféle igazítás. Szerkeszthető a többszörös igazítás? Helyi többszörös igazítás. Mi az a többszörös igazítás? Melyik igazítás érdekesebb? Milyen típusú igazítások léteznek? Igazítások. Miért van szükség többszörös igazításra? Hogyan válasszunk ki szekvenciákat többszörös igazításhoz? Minta előkészítés. Hogyan építhetjük fel a globális többszörös összehangolást? A ClustalW algoritmus egy példa a heurisztikus progresszív algoritmusra. Irányadó fa. Modern módszerek többszörös illesztés (MSA, többszörös szekvencia illesztés) létrehozására. -
