Genetinė inžinerija
Darbą atliko 10 klasės mokinys – Romanas Kirilovas.
Genetinė inžinerija
Genų inžinerija (genetinė inžinerija) – tai rekombinantinės RNR ir DNR gavimo, genų išskyrimo iš organizmo (ląstelių), manipuliavimo genais ir jų įvedimo į kitus organizmus metodų, metodų ir technologijų visuma.
Genų inžinerija nėra mokslas plačiąja prasme, o yra biotechnologijos įrankis, naudojant tokius biologijos mokslų metodus kaip molekulinė ir ląstelių biologija, citologija, genetika, mikrobiologija, virusologija.
Kenijos gyventojai išbando, kaip auga nauja transgeninė javų veislė, atspari vabzdžiams kenkėjams.
Plėtros istorija ir pasiektas technologijos lygis
XX amžiaus antroje pusėje buvo atlikti keli svarbūs atradimai ir išradimai, kuriais grindžiama genų inžinerija. Daugelį metų trukę bandymai „perskaityti“ genuose „įrašytą“ biologinę informaciją buvo sėkmingai užbaigti. Šį darbą pradėjo anglų mokslininkas F. Sangeris ir amerikiečių mokslininkas W. Gilbertas (1980 m. Nobelio chemijos premija). Kaip žinoma, genuose yra informacijos-instrukcijos, skirtos RNR molekulių ir baltymų, įskaitant fermentus, sintezei organizme. Norint priversti ląstelę sintetinti naujas jai neįprastas medžiagas, būtina, kad joje būtų susintetinti atitinkami fermentų rinkiniai. Ir tam reikia arba tikslingai keisti jame esančius genus, arba įvesti naujus, anksčiau nebuvusius genus. Genų pokyčiai gyvose ląstelėse yra mutacijos. Jie atsiranda veikiant, pavyzdžiui, mutagenams – cheminiams nuodams ar radiacijai.
Frederikas Sangeris
Walteris Gilbertas
Žmogaus genų inžinerija
Taikant žmonėms, genų inžinerija galėtų būti naudojama paveldimų ligų gydymui. Tačiau techniškai yra didelis skirtumas tarp paties paciento gydymo ir jo palikuonių genomo* pakeitimo.
*Genomas – tai visų organizmo genų visuma; visas jo chromosomų rinkinys.
Knockout pelės
Geno nokautas. Norint ištirti konkretaus geno funkciją, gali būti naudojamas genų išmušimas. Taip vadinama vieno ar kelių genų pašalinimo technika, leidžianti ištirti tokios mutacijos pasekmes. Nokautui tas pats genas ar jo fragmentas yra sintetinamas, modifikuojamas taip, kad geno produktas prarastų savo funkciją.
Taikymas moksliniuose tyrimuose
Dirbtinė išraiška. Logiškas nokauto papildymas yra dirbtinė išraiška, tai yra geno pridėjimas prie kūno, kurio jis anksčiau neturėjo. Šis genų inžinerijos metodas taip pat gali būti naudojamas tiriant genų funkciją. Iš esmės papildomų genų įvedimo procesas yra toks pat kaip ir išmušimo, tačiau esami genai nepakeičiami arba nepažeidžiami.
Taikymas moksliniuose tyrimuose
Genų produktų vizualizacija. Naudojamas, kai tikslas yra ištirti geno produkto lokalizaciją. Vienas iš žymėjimo būdų yra pakeisti įprastą geną tokiu, kuris sulietas su reporterio elementu, pavyzdžiui, žaliu fluorescencinio baltymo genu.
Žalios spalvos fluorescencinio baltymo struktūros schema.
"Kokia yra ląstelės cheminė sudėtis" - Tirpus apie organinius tirpiklius. Polipeptidinė grandinė. Lipidų įvairovė. Pektinas. Neutralūs riebalai. Baltymų sudėtis. Tretinė struktūra. Baltymų molekulės sandara. Žinių plėtra. Disacharidai. Polinis tirpiklis. Sąvokos „organinės medžiagos“ apibrėžimas. Baltymai, kuriuose yra visas aminorūgščių rinkinys. Funkcijos. Lipidų funkcijos. Angliavandenių funkcijos. Žinių įtvirtinimas ir patikrinimas. Užbaikite sakinius.
„Eukariotinės ląstelės sandara ir funkcijos“ – temos sampratos. Branduolio žinios. Chromosomų struktūra. Ląstelės modelis. Branduolio funkcijos. Žinių tikrinimas ir atnaujinimas. Skaičių ir raidžių atitikimas. Medžiagos tvirtinimas. Žmogaus kariotipas. Šerdis. Žinių lygis. Lukštas. Ląstelės branduolys. Rungtynės. Diploidinis chromosomų rinkinys. Eukariotinės ląstelės sandara.
„Populiacijos dinamika“ – vienaląstė ameba dalijasi į dvi ląsteles kas tris valandas. Gyventojų raidos modeliai. Gyventojų augimo rūšys. Aplinkosaugos strategija. Pamokos planas. R-strategai. Kodėl gyventojų skaičiaus augimas niekada nėra begalinis. Kurių rūšių populiacijos dinamika yra stabili. Išgyvenimo kreivės. Matematinis ir kompiuterinis modeliavimas. Gyventojų skaičiaus augimo dinamika. Plėšrūno-grobio modelis. Malthuso dėsnis.
"Kokia yra pieno nauda?" - Diuretikas. Piene gausu vitaminų. Arbata su pienu. Mokslininkai. Problemos su virškinimo traktu. Pieno produktai. Naudingos pieno savybės sumažėja maždaug perpus. Pienas nuo peršalimo. Naudingos pieno savybės. Pienas. Pienas yra geras nuo migrenos. Raminantis poveikis.
„Mitozė, mejozė ir amitozė“ – mitozė. Robertas Remakas. Zigota yra totipotentinė (tai yra, galinti pagimdyti bet kurią kitą) ląstelė. Chromatino spiralizacija nevyksta, chromosomos neaptinkamos. Per 4–8 valandas po gimimo ląstelė padidina savo masę. Kai chromosomos pasiekia ašigalius, prasideda telofazė. Kitas etapas po profazės vadinamas metafaze. Vyriškos ir moteriškos lytinės ląstelės susilieja ir sudaro zigotą. Bakterijų ląstelių dalijimasis.
„Moliuskų klasių charakteristikos“ - Tipas: Moliuskai. Vynuogių sraigė. Moliuskų šėrimo būdai. Angelfish. Bendrosios charakteristikos. Gastropodų klasė. Moliuskai. Moliuskų vaidmuo ekosistemose. Moliuskų rūšys. Klasė dvigeldžiai. Galvakojų klasė.
1 iš 23
Pristatymas tema:
1 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
2 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Genetinė inžinerija. Kas čia? Genų inžinerija (genetinė inžinerija) – tai visuma technikų, metodų ir technologijų, skirtų gauti rekombinantinę RNR ir DNR, išskirti genus iš organizmo (ląstelių), manipuliuoti genais ir įterpti juos į kitus organizmus Genų inžinerija nėra mokslas plačiąja prasme , bet yra priemonė biotechnologija, naudojanti tokius biologijos mokslų metodus kaip molekulinė ir ląstelių biologija, citologija, genetika, mikrobiologija, virusologija arba rekombinantinė DNR technologija, keičianti chromosominę medžiagą – pagrindinę paveldimą ląstelių medžiagą – naudojant biocheminius ir genetinius. technikos. Chromosomų medžiaga susideda iš dezoksiribonukleino rūgšties (DNR). Biologai išskiria tam tikras DNR dalis, sujungia jas į naujus derinius ir perkelia iš vienos ląstelės į kitą. Dėl to galima atlikti tokius genomo pokyčius, kurie vargu ar būtų įvykę natūraliai.
3 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Plėtros istorija ir pasiektas technologijos lygis Dvidešimtojo amžiaus antroje pusėje buvo atlikti keli svarbūs atradimai ir išradimai, kuriais grindžiama genų inžinerija. Daugelį metų trukę bandymai „perskaityti“ genuose „įrašytą“ biologinę informaciją buvo sėkmingai užbaigti. Šį darbą pradėjo anglų mokslininkas F. Sangeris ir amerikiečių mokslininkas W. Gilbertas (1980 m. Nobelio chemijos premija). Kaip žinoma, genuose yra informacijos-instrukcijos, skirtos RNR molekulių ir baltymų, įskaitant fermentus, sintezei organizme. Norint priversti ląstelę sintetinti naujas jai neįprastas medžiagas, būtina, kad joje būtų susintetinti atitinkami fermentų rinkiniai. Ir tam reikia arba tikslingai keisti jame esančius genus, arba įvesti naujus, anksčiau nebuvusius genus. Genų pokyčiai gyvose ląstelėse yra mutacijos. Jie atsiranda veikiant, pavyzdžiui, mutagenams – cheminiams nuodams ar radiacijai. Tačiau tokių pokyčių negalima kontroliuoti ar nukreipti. Todėl mokslininkai sutelkė savo pastangas bandydami sukurti metodus, kaip į ląsteles įvesti naujus, labai specifinius žmonėms reikalingus genus.
4 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Pagrindiniai genų inžinerijos problemos sprendimo etapai yra tokie: 1. Išskirto geno gavimas. 2. Geno įvedimas į vektorių pernešimui į organizmą. 3. Vektoriaus su genu perkėlimas į modifikuotą organizmą. 4. Kūno ląstelių transformacija. 5. Genetiškai modifikuotų organizmų (GMO) atranka ir tų, kurie nebuvo sėkmingai modifikuoti, naikinimas. Genų sintezės procesas dabar yra labai gerai išvystytas ir netgi iš esmės automatizuotas. Yra specialūs įrenginiai, aprūpinti kompiuteriais, kurių atmintyje saugomos įvairių nukleotidų sekų sintezės programos. Toks prietaisas sintetina iki 100-120 azoto bazių ilgio DNR segmentus (oligonukleotidus). Plačiai paplito metodas, leidžiantis panaudoti polimerazės grandininę reakciją DNR, įskaitant mutantinę DNR, sintezei. Jame šabloninei DNR sintezei naudojamas termostabilus fermentas DNR polimerazė, kuriai kaip sėklos panaudojami dirbtinai susintetinti nukleino rūgšties gabalėliai – oligonukleotidai. Fermentas atvirkštinė transkriptazė leidžia, naudojant tokius pradmenis, sintetinti DNR ant RNR šablono, išskirto iš ląstelių. Tokiu būdu susintetinta DNR vadinama komplementaria DNR (RNR) arba kDNR. Iš fagų bibliotekos taip pat galima gauti izoliuotą, „chemiškai gryną“ geną. Taip vadinamas bakteriofago preparatas, kurio genome yra įmontuoti atsitiktiniai fragmentai iš genomo arba cDNR, kuriuos fagas atgamina kartu su visa jo DNR.
Skaidrė Nr
Skaidrės aprašymas:
Genui įterpti į vektorių naudojami fermentai – restrikcijos fermentai ir ligazės, kurios taip pat yra naudingos genų inžinerijos priemonės. Naudojant restrikcijos fermentus, genas ir vektorius gali būti supjaustyti į gabalus. Ligazių pagalba tokius gabalus galima „sulipdyti“, sujungti į skirtingą kombinaciją, sukonstruojant naują geną arba įterpiant jį į vektorių. Už restrikcijos fermentų atradimą Werneris Arberis, Danielis Nathansas ir Hamiltonas Smithas taip pat buvo apdovanoti Nobelio premija (1978). Genų įvedimo į bakterijas technika buvo sukurta po to, kai Frederickas Griffithas atrado bakterijų transformacijos reiškinį. Šis reiškinys pagrįstas primityviu seksualiniu procesu, kurį bakterijose lydi nedidelių nechromosominės DNR fragmentų, plazmidžių mainai. Plazmidžių technologijos sudarė pagrindą dirbtinių genų įvedimui į bakterijų ląsteles. Dideli sunkumai buvo susiję su paruošto geno įvedimu į paveldimą augalų ir gyvūnų ląstelių aparatą. Tačiau gamtoje pasitaiko atvejų, kai svetima DNR (viruso ar bakteriofago) patenka į ląstelės genetinį aparatą ir, pasitelkdama savo metabolinius mechanizmus, ima sintetinti „savo“ baltymą. Mokslininkai ištyrė svetimos DNR įvedimo ypatybes ir panaudojo ją kaip genetinės medžiagos įvedimo į ląstelę principą. Šis procesas vadinamas transfekcija. Jei vienaląsčiai organizmai ar daugialąsčių ląstelių kultūros yra modifikuojami, tai šiame etape prasideda klonavimas, tai yra tų organizmų ir jų palikuonių (klonų), kurie buvo modifikuoti, atranka. Kai užduotis yra gauti daugialąsčius organizmus, pakitusio genotipo ląstelės naudojamos vegetatyviniam augalų dauginimui arba įvedamos į surogatinės motinos blastocistas, kai kalbama apie gyvūnus. Dėl to jaunikliai gimsta su pakitusiu arba nepakitusiu genotipu, tarp kurių atrenkami ir kryžminami vieni su kitais tik tie, kuriems būdingi laukiami pokyčiai.
Skaidrė Nr
Skaidrės aprašymas:
Skaidrė Nr
Skaidrės aprašymas:
Naudingas genų inžinerijos poveikis Genų inžinerija naudojama norint gauti norimas modifikuoto ar genetiškai modifikuoto organizmo savybes. Skirtingai nuo tradicinės atrankos, kurios metu genotipas keičiasi tik netiesiogiai, genų inžinerija leidžia tiesiogiai įsikišti į genetinį aparatą naudojant molekulinio klonavimo techniką. Genų inžinerijos taikymo pavyzdžiai yra naujų genetiškai modifikuotų grūdinių kultūrų veislių gamyba, žmogaus insulino gamyba naudojant genetiškai modifikuotas bakterijas, eritropoetino gamyba ląstelių kultūroje arba naujų veislių eksperimentinės pelės moksliniams tyrimams gauti tokios pramoninės padermės yra labai svarbios jų modifikavimui ir atrankos metodų aktyviam poveikiui ląstelei – nuo apdorojimo stipriais nuodais iki radioaktyvaus švitinimo.
Skaidrė Nr
Skaidrės aprašymas:
Šių technikų tikslas yra vienas – pasiekti paveldimo, genetinio ląstelės aparato pokyčių. Jų rezultatas – daugybė mutantinių mikrobų, iš kurių šimtai ir tūkstančiai vėliau bando atrinkti tinkamiausius konkrečiam tikslui. Cheminės ar radiacinės mutagenezės metodų sukūrimas buvo puikus biologijos pasiekimas ir plačiai naudojamas šiuolaikinėje biotechnologijoje. Taikant genų inžinerijos metodą, jau buvo gauta nemažai vaistų, įskaitant žmogaus insuliną ir antivirusinį vaistą interferoną. Ir nors ši technologija dar tik kuriama, ji žada pasiekti milžinišką pažangą tiek medicinoje, tiek žemės ūkyje. Pavyzdžiui, medicinoje tai yra labai perspektyvus būdas sukurti ir gaminti vakcinas. Žemės ūkyje rekombinantinė DNR gali būti naudojama auginant auginamų augalų veisles, atsparias sausrai, šalčiui, ligoms, vabzdžiams kenkėjams ir herbicidams.
Skaidrė Nr
Skaidrės aprašymas:
Praktinis pritaikymas Dabar jie žino, kaip sintetinti genus, o tokių susintetintų genų pagalba, įvedant į bakterijas, gaunama nemažai medžiagų, ypač hormonų ir interferono. Jų gamyba buvo svarbi biotechnologijos šaka. Interferonas – baltymas, kurį organizmas sintetina reaguodamas į virusinę infekciją, dabar tiriamas kaip galimas vėžio ir AIDS gydymo būdas. Norint gauti tokį interferono kiekį, kokį suteikia vos vienas litras bakterijų kultūros, prireiktų tūkstančių litrų žmogaus kraujo. Akivaizdu, kad masinės šios medžiagos gamybos nauda yra labai didelė. Labai svarbų vaidmenį atlieka ir mikrobiologinės sintezės pagrindu gaunamas insulinas, būtinas diabetui gydyti. Genų inžinerija taip pat buvo panaudota kuriant daugybę vakcinų, kurios dabar bandomos siekiant patikrinti jų veiksmingumą prieš AIDS sukeliantį žmogaus imunodeficito virusą (ŽIV). Naudojant rekombinantinę DNR, žmogaus augimo hormono taip pat gaunamas pakankamas kiekis, vienintelė priemonė gydant retą vaikų ligą – hipofizės nykštukumą.
10 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Praktinis pritaikymas Kita perspektyvi medicinos kryptis, susijusi su rekombinantine DNR, yra vadinamoji. genų terapija. Šiuose darbuose, kurie dar nepaliko eksperimentinės stadijos, į organizmą įvedama genetiškai modifikuota geno kopija, koduojanti galingą priešnavikinį fermentą, siekiant kovoti su augliu. Genų terapija taip pat pradėta taikyti kovojant su paveldimais imuninės sistemos sutrikimais. Žemės ūkyje dešimtys maistinių ir pašarinių augalų buvo genetiškai modifikuoti. Gyvulininkystėje biotechnologiškai pagaminto augimo hormono naudojimas padidino primilžį; Vakcina nuo kiaulių herpeso buvo sukurta naudojant genetiškai modifikuotą virusą.
11 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
12 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Žmogaus genų inžinerija Taikant žmonėms, genų inžinerija gali būti naudojama paveldimoms ligoms gydyti. Tačiau techniškai yra didelis skirtumas tarp paties paciento gydymo ir jo palikuonių genomo keitimo. Šiuo metu kuriami veiksmingi žmogaus genomo modifikavimo metodai. Ilgą laiką beždžionių genų inžinerija susidūrė su rimtais sunkumais, tačiau 2009-aisiais eksperimentus vainikavo sėkmė: pirmasis genetiškai modifikuotas primatas – paprastoji marmozetė – susilaukė palikuonių. Tais pačiais metais žurnale „Nature“ pasirodė publikacija apie sėkmingą suaugusio beždžionės patino gydymą nuo daltonizmo.
13 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Žmogaus genų inžinerija Nors ir nedideliu mastu, genų inžinerija jau naudojama siekiant suteikti moterims, turinčioms tam tikrų rūšių nevaisingumo, galimybę pastoti. Šiuo tikslu naudojami sveikos moters kiaušiniai. Dėl to vaikas paveldi genotipą iš vieno tėvo ir dviejų motinų. Genų inžinerijos pagalba galima susilaukti pagerėjusios išvaizdos, protinių ir fizinių galimybių, charakterio ir elgesio palikuonių. Genų terapijos pagalba ateityje galima pagerinti gyvų žmonių genomą. Iš principo galima sukurti rimtesnių pokyčių, tačiau tokių virsmų kelyje žmonijai reikia išspręsti daugybę etinių problemų.
14 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
15 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Moksliniai genų inžinerijos pavojaus veiksniai 1. Genų inžinerija iš esmės skiriasi nuo naujų veislių ir veislių kūrimo. Dirbtinis svetimų genų pridėjimas labai sutrikdo tiksliai reguliuojamą normalios ląstelės genetinę kontrolę. Manipuliacija genais iš esmės skiriasi nuo motinos ir tėvo chromosomų derinio, atsirandančio natūraliai kryžminant.2. Šiuo metu genų inžinerija yra techniškai netobula, nes ji negali kontroliuoti naujo geno įterpimo proceso. Todėl neįmanoma numatyti įterpimo vietos ir pridėto geno poveikio. Net jei geno vietą galima nustatyti jį įterpus į genomą, turima DNR informacija yra labai neišsami, kad būtų galima numatyti rezultatus.
16 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
3. Dirbtinai pridėjus svetimą geną netikėtai gali susidaryti pavojingos medžiagos. Blogiausiu atveju tai gali būti toksinės medžiagos, alergenai ar kitos sveikatai kenksmingos medžiagos. Informacija apie tokias galimybes vis dar labai neišsami. 4. Visiškai patikimų nekenksmingumo tyrimo metodų nėra. Daugiau nei 10 % rimtų naujų vaistų šalutinių poveikių negali būti aptikti nepaisant kruopščiai atliktų saugumo tyrimų. Tikėtina, kad rizika, kad naujų genetiškai modifikuotų maisto produktų kenksmingos savybės bus nepastebėtos, bus žymiai didesnė nei narkotikų atveju. 5. Dabartiniai reikalavimai nekenksmingumui nustatyti yra itin nepakankami. Jie aiškiai skirti supaprastinti patvirtinimo procesą. Jie leidžia naudoti itin nejautrus nekenksmingumo tyrimo metodus. Todėl yra didelė rizika, kad pavojingi maisto produktai gali praeiti nepastebėti.
17 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
6. Iki šiol naudojant genų inžineriją sukurti maisto produktai neturi jokios reikšmingos vertės žmonijai. Šie produktai daugiausia tenkina tik komercinius interesus. 7. Žinių apie į aplinką patekusių genetiškai modifikuotų organizmų poveikį visiškai nepakanka. Dar neįrodyta, kad genų inžinerijos būdu modifikuoti organizmai neturės žalingo poveikio aplinkai. Aplinkosaugininkai pasiūlė įvairias galimas aplinkos komplikacijas. Pavyzdžiui, yra daug galimybių nekontroliuojamai plisti potencialiai žalingiems genams, kuriuos naudoja genų inžinerija, įskaitant genų perkėlimą per bakterijas ir virusus. Aplinkos sukeltų komplikacijų greičiausiai bus neįmanoma ištaisyti, nes išleistų genų negalima atsiimti.
18 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
8. Gali atsirasti naujų pavojingų virusų. Eksperimentiškai įrodyta, kad viruso genai, įterpti į genomą, gali jungtis su infekcinių virusų genais (vadinamoji rekombinacija). Šie nauji virusai gali būti agresyvesni nei pirminiai. Virusai taip pat gali tapti mažiau specifiniai rūšims. Pavyzdžiui, augalų virusai gali tapti kenksmingi naudingiems vabzdžiams, gyvūnams ir žmonėms. 9. Žinios apie paveldimą substanciją DNR yra labai neišsamios. Yra žinoma tik trijų procentų DNR funkcija. Rizikinga manipuliuoti sudėtingomis sistemomis, apie kurias žinios nėra išsamios. Didelė patirtis biologijos, ekologijos ir medicinos srityse rodo, kad tai gali sukelti rimtų nenuspėjamų problemų ir sutrikimų. 10. Genų inžinerija nepadės išspręsti pasaulinio bado problemos. Teiginys, kad genų inžinerija gali svariai prisidėti sprendžiant pasaulio bado problemą, yra moksliškai nepagrįstas mitas.
Skaidrės aprašymas:
Maisto priedai - yra mielių Vaisių sultys - gali būti pagamintos iš genetiškai modifikuotų vaisių Gliukozės sirupas Ledai - gali būti sojos, gliukozės sirupo Kukurūzai (kukurūzai) Makaronai (spagečiai, makaronai) - gali būti sojosBulvėsLengvieji gėrimai - gali būti gliukozės sirupo, mėsa ) Cukrus
21 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Gyvūnų klonavimas Avis Dolly, klonuota iš kito, negyvo gyvūno, tešmens ląstelių, 1997 m. pildė laikraščius. Roslyno universiteto (JAV) mokslininkai išgirdo sėkmę, nekreipdami visuomenės dėmesio į šimtus anksčiau įvykusių nesėkmių. Dolly nebuvo pirmasis gyvūnų klonas, bet ji buvo pati garsiausia. Tiesą sakant, pasaulis gyvūnus klonavo pastarąjį dešimtmetį. Roslyn laikė sėkmę paslaptyje, kol jiems pavyko užpatentuoti ne tik Dolly, bet ir visą jos kūrimo procesą. Pasaulio intelektinės nuosavybės organizacija (WIPO) suteikė Roslyno universitetui išskirtines patentų teises klonuoti visus gyvūnus, įskaitant žmones, iki 2017 m. Dolly sėkmė įkvėpė mokslininkus visame pasaulyje pasinerti į kūrybą ir vaidinti Dievą, nepaisant neigiamų pasekmių gyvūnams ir aplinkai. Tailande mokslininkai bando klonuoti garsųjį baltąjį karaliaus Ramos III, mirusio prieš 100 metų, dramblį. Iš 50 tūkstančių laukinių dramblių, gyvenusių septintajame dešimtmetyje, Tailande liko tik 2000 Tailando bandą atgaivinti. Tačiau tuo pat metu jie nesupranta, kad jei šiuolaikiniai antropogeniniai trikdžiai ir buveinių naikinimas nesiliaus, klonų laukia toks pat likimas. Klonavimas, kaip ir visa genų inžinerija apskritai, yra apgailėtinas bandymas išspręsti problemas ignoruojant jų pagrindines priežastis.
22 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Muziejai, įkvėpti Juros periodo parko filmų ir realių klonavimo technologijų sėkmės, tiria savo kolekcijas, ieškodami išnykusių gyvūnų DNR mėginių. Planuojama pabandyti klonuoti mamutą, kurio audiniai gerai išsilaikę Arkties lede. Netrukus po Dolly Roslinui gimė Polly, klonuotas ėriukas, turintis žmogaus baltymų geną kiekvienoje savo kūno ląstelėje. Tai buvo vertinama kaip žingsnis link masinės žmogaus baltymų gamybos gyvūnuose, skirtų žmonių ligoms, tokioms kaip trombozė, gydyti. Kaip ir Dolly atveju, tai, kad prieš sėkmę buvo daug nesėkmių, nebuvo itin reklamuojamas – gimus labai dideliems, dvigubai normalesnio dydžio jaunikliams – iki 9 kg, kai norma buvo 4,75 kg. Tai negali būti norma net tais atvejais, kai klonavimo mokslas sparčiai vystosi. 1998 metais JAV ir Prancūzijos mokslininkams pavyko klonuoti Holšteino veršelius iš vaisiaus ląstelių. Jei anksčiau klono kūrimo procesas trukdavo 3 metus, tai dabar tai užtrunka tik 9 mėnesius. Kita vertus, kas devintas klonas buvo nesėkmingas ir mirė arba buvo sunaikintas. Klonavimas yra rimtas pavojus sveikatai. Tyrėjai susidūrė su daugybe vaisiaus mirties, mirčių po gimdymo, placentos anomalijų, nenormalaus patinimo, trigubo ir keturių kartų virkštelės problemų ir sunkaus imunologinio nepakankamumo atvejų. Stambių žinduolių, tokių kaip avys ir karvės, mokslininkai nustatė, kad maždaug pusė klonų turi rimtų defektų, įskaitant specifinius širdies, plaučių ir kitų organų defektus, kurie sukelia perinatalinį mirtingumą. Susikaupusios genetinės klaidos užkrečia ir paveikia klonų kartas. Tačiau sugedusio klono neįmanoma išsiųsti taisyti kaip sugedusio automobilio.
Tekstas pristatymui „Genų inžinerija“.
Mūsų žinios apie genetiką ir molekulinę biologiją auga kiekvieną dieną. Tai visų pirma dėl darbo su mikroorganizmais Terminas „genų inžinerija“ gali būti visiškai priskirtas atrankai, tačiau šis terminas atsirado tik dėl galimybės tiesiogiai manipuliuoti atskirais genais.
Taigi genų inžinerija yra metodų rinkinys, leidžiantis perkelti geną atliekant operacijas už kūno ribų. informacija iš vieno organizmo į kitą.
Kai kurių bakterijų ląstelėse, be pagrindinės didelės DNR molekulės, yra ir maža žiedinė DNR plazmidės molekulė. Genų inžinerijoje prasmidai, naudojami reikiamai informacijai įvesti į šeimininko ląstelę, vadinami vektoriais – naujų genų nešėjais. Be plazmidžių, vektorių vaidmenį gali atlikti virusai ir bakteriofagai.
Standartinė procedūra schematiškai parodyta fig.
Galime išskirti pagrindinius genetiškai modifikuotų organizmų kūrimo etapus:
1. Geno, koduojančio dominantį požymį, gavimas.
2. Plazmidės išskyrimas iš bakterinės ląstelės. Plazmidę atidaro (pjauna) fermentas, kuris palieka „lipnius galus“ – tai komplementarios bazinės sekos.
3. Abu genai su vektorine plazmide.
4. Rekombinuotos plazmidės įvedimas į ląstelę šeimininką.
5. Ląstelių, gavusių papildomą geną, atranka. ženklas ir jo praktinis panaudojimas. Tokia nauja bakterija sintetins naują baltymą, ją bus galima auginti naudojant fermentus ir gauti biomasę pramoniniais mastais.
Vienas iš genų inžinerijos laimėjimų – genų, koduojančių žmogaus insulino sintezę, perkėlimas į bakterijų ląstelę. Nuo tada, kai paaiškėjo, kad cukrinio diabeto priežastis – hormono insulino trūkumas, diabetu sergantys pacientai pradėjo vartoti insuliną, kuris buvo gaunamas iš kasos po gyvulių skerdimo. Insulinas yra baltymas, todėl buvo daug diskusijų apie tai, ar šio baltymo genai gali būti įterpti į bakterijų ląsteles ir vėliau auginami pramoniniais mastais, kad būtų galima naudoti kaip pigesnį ir patogesnį hormono šaltinį. Šiuo metu pavyko perkelti žmogaus insulino genus, o pramoninė šio hormono gamyba jau pradėta.
Kitas svarbus žmogui baltymas yra interferonas, kuris dažniausiai susidaro reaguojant į virusinę infekciją. Interferono genas taip pat buvo perkeltas į bakterijų ląstelę.
Žvelgiant į ateitį, bakterijos bus plačiai naudojamos kaip gamyklos, gaminančios įvairius eukariotinių ląstelių produktus, tokius kaip hormonai, antibiotikai, fermentai ir žemės ūkyje reikalingos medžiagos.
Gali būti, kad naudingi prokariotiniai genai gali būti įtraukti į eukariotų ląsteles. Pavyzdžiui, į naudingų žemės ūkio augalų ląsteles įvesti azotą fiksuojančių bakterijų geną. Tai būtų itin svarbu maisto gamybai ir leistų smarkiai sumažinti arba net visiškai atsisakyti nitratinių trąšų įterpimo į dirvą, kurioms išleidžiamos didžiulės pinigų sumos ir kurios teršia šalia esančias upes ir ežerus.
šiuolaikiniame pasaulyje genų inžinerija naudojama ir kuriant modifikuotus organizmus estetiniais tikslais (ši skaidrė ištrinta, bet jei norite, galite įterpti paveikslėlių su mėlynomis rožėmis ir švytinčiomis žuvelėmis).
Skaidrės: 19 Žodžiai: 971 Garsai: 0 Efektai: 0
Genų inžinerijos istorija. Naudojant mutacijas, t.y. žmonės pradėjo užsiimti atranka gerokai anksčiau nei Darvinas ir Mendelis. Fluorescencinis triušis, išvestas naudojant genų inžineriją. Genų inžinerijos galimybės. Kuo augalų genų inžinerija (PGE) skiriasi nuo įprasto veisimo? Požiūris į GMO pasaulyje. Pomidorų tyrė yra pirmasis GM produktas, pasirodęs Europoje 1996 m. GM produktų priešininkų demonstravimas Londone. Etiketės, nurodančios, kad produkte nėra GM komponentų. Naujos GM veislės. Šiandien Rusijoje yra mažai atviros informacijos apie GM produktus. Mokslininkai garantuoja nekenksmingumą. - Genų inžinerija.ppt
Genetinė inžinerija
Skaidrės: 23 Žodžiai: 2719 Garsai: 0 Efektai: 0Genetinė inžinerija. Genetinė inžinerija. Chromosomų medžiaga susideda iš dezoksiribonukleino rūgšties (DNR). Plėtros istorija ir pasiektas technologijos lygis. Tačiau tokių pokyčių negalima kontroliuoti ar nukreipti. Tokiu būdu susintetinta DNR vadinama komplementaria DNR (RNR) arba kDNR. Naudojant restrikcijos fermentus, genas ir vektorius gali būti supjaustyti į gabalus. Plazmidžių technologijos sudarė pagrindą dirbtinių genų įvedimui į bakterijų ląsteles. Šis procesas vadinamas transfekcija. Naudingas genų inžinerijos poveikis. Praktinis naudojimas. Žemės ūkyje dešimtys maistinių ir pašarinių augalų buvo genetiškai modifikuoti. - Genų inžinerija.ppt
Genų inžinerijos technologijos
Skaidrės: 30 Žodžiai: 2357 Garsai: 0 Efektai: 0Genų inžinerijos technologijų etinės problemos. Biologinės įvairovės palaikymas. Genetinė inžinerija. Paskutiniai XX a. Naujų biotechnologijų panaudojimas. Daug dėmesio. Žmonių žinių sritis. Veiksminga GMO saugos vertinimo sistema. Biologinės saugos klausimai. Pasaulinis projektas. Naujos technologijos esmė. Gyvas organizmas. Transgenų perkėlimas į atskiras gyvas ląsteles. Genetinės modifikacijos procesas. Technologijos. Skaičius. Treoninas. Dirbtinio insulino gamybos technologijos kūrimas. Liga. Esamasis laikas. Pramoninė antibiotikų gamyba. - Genų inžinerijos technologijos.ppt
Genų inžinerijos plėtra
Skaidrės: 14 Žodžiai: 447 Garsai: 0 Efektai: 2Biotechnologija Genų inžinerija. Viena iš biotechnologijų rūšių yra genų inžinerija. Genų inžinerija pradėjo vystytis 1973 m., kai amerikiečių mokslininkai Stanley Cohenas ir Anley Changas į varlės DNR įterpė barterinę plazmidę. Taip buvo rastas metodas, leidžiantis svetimus genus integruoti į tam tikro organizmo genomą. Viena reikšmingiausių genų inžinerijos pramonės šakų yra vaistų gamyba. Genų inžinerija remiasi rekombinantinės DNR molekulės gamybos technologija. Pagrindinis bet kurio organizmo paveldėjimo vienetas yra genas. - Genų inžinerijos plėtra.pptx
Genų inžinerijos metodai
Skaidrės: 11 žodžių: 315 garsų: 0 efektų: 34Genetinė inžinerija. Genų inžinerijos kryptys. Vystymosi istorija. Molekulinės genetikos skyrius. Klonavimo procesas. Klonavimo procesas. Maistas. Modifikuoti pasėliai. Maisto produktai, gauti iš genetiškai modifikuotų šaltinių. Genų inžinerijos galimybės. Genetinė inžinerija. - Genų inžinerijos metodai.pptx
Genų inžinerijos produktai
Skaidrės: 19 Žodžiai: 1419 Garsai: 0 Efektai: 1Genetinė inžinerija. Žemės ūkyje dešimtys maistinių ir pašarinių augalų buvo genetiškai modifikuoti. Žmogaus genų inžinerija. Šiuo metu kuriami veiksmingi žmogaus genomo modifikavimo metodai. Dėl to vaikas paveldi genotipą iš vieno tėvo ir dviejų motinų. Genų terapijos pagalba ateityje galima pagerinti gyvų žmonių genomą. Moksliniai genų inžinerijos pavojaus veiksniai. 1. Genų inžinerija iš esmės skiriasi nuo naujų veislių ir veislių kūrimo. Todėl neįmanoma numatyti įterpimo vietos ir pridėto geno poveikio. - Genų inžinerijos produktai.ppt
Lyginamoji genomika
Skaidrės: 16 Žodžiai: 441 Garsai: 0 Efektai: 0Sistemų biologija – modeliai. Srautinis linijinis programavimas. Srauto modeliai – stacionari būsena. Pusiausvyros lygtys. Sprendimų erdvė. Kas atsitiks (Escherichia coli). Mutantai. Kinetiniai modeliai. Pavyzdys (abstraktus). Lygčių sistema. Įvairių tipų kinetinės lygtys. Pavyzdys (tikras) yra lizino sintezė corynebacterium glutamicum. Kinetinės lygtys. Problemos. Rezultatai. Reguliavimo kinetinė analizė. - Lyginamoji genomika.ppt
Biotechnologija
Skaidrės: 17 Žodžiai: 1913 Garsai: 0 Efektai: 0Atradimai biologijos srityje mokslo ir technologijų eroje. Turinys. Įvadas. Tam tikri biotechnologiniai procesai (kepimas, vyndarystė) žinomi nuo seniausių laikų. Dabartinė biotechnologijų būklė. Biotechnologijos augalininkystėje. Taigi azotobakterinas praturtina dirvą ne tik azotu, bet ir vitaminais, fitohormonais bei bioreguliatoriais. Pramoninė vermikomposto gamyba buvo išvystyta daugelyje šalių. Audinių kultūros metodas. Biotechnologijos gyvulininkystėje. Norint padidinti gyvulių produktyvumą, reikia visaverčių pašarų. Taigi, 1 tona pašarinių mielių leidžia sutaupyti 5-7 tonas grūdų. Klonavimas. Wilmuto sėkmė tapo tarptautine sensacija. - Biotechnology.ppt
Ląstelių biotechnologija
Skaidrės: 23 Žodžiai: 1031 Garsai: 0 Efektai: 1Šiuolaikiniai ląstelių biotechnologijų pasiekimai. Kultūrų gavimas ir naudojimas. Gyvūnų ląstelių kultūros. Faktoriai. Imobilizuotų ląstelių privalumai. Ląstelių imobilizacijos metodai. Imobilizuotos ląstelės biotechnologijoje. Ląstelių kultūros. Ląstelių biotechnologija. SC klasifikacija. Ląstelių biotechnologija. SC funkcinės charakteristikos. Plastmasinis. Diferencijavimo mechanizmai. Pelių ir žmogaus teratokarcinomos linijos. Teratokarcinomos ESC linijų trūkumai. ESC perspektyvos medicinoje. Žmogaus embrionas. Hibridomos, gaminančios monokloninius antikūnus. Hibridomos gavimo schema. - Ląstelių biotechnologija.ppt
Biotechnologijų perspektyvos
Skaidrės: 53 Žodžiai: 2981 Garsai: 0 Efektai: 3Valstybinė biotechnologijų plėtros programa. Biotechnologijos pasaulyje ir Rusijoje. Didžiausi pasaulio ekonomikos sektoriai. Sistemą formuojantis biotechnologijos vaidmuo. Pasaulinės mūsų laikų problemos. Pasaulio biotechnologijų rinka. Biotechnologijų plėtros tendencijos pasaulyje. Didėjantis biotechnologijų vaidmuo ir svarba. Rusijos dalis pasaulio biotechnologijoje. Biopramonė SSRS. Biotechnologinė gamyba Rusijos Federacijoje. Biotechnologija Rusijoje. Biotechnologijų plėtros programa. Programos nurodymai. Biudžeto struktūra. Programos įgyvendinimo mechanizmai. Valstybės tikslinės programos. Technologijų platformos. - Biotechnologijos perspektyvos.ppt
Genų inžinerija ir biotechnologijos
Skaidrės: 69 Žodžiai: 3281 Garsai: 0 Efektai: 0Biotechnologijos ir genų inžinerija. Biotechnologija. Eksperimentinės intervencijos metodai. Biotechnologijų skyriai. Operacijos. Genų inžinerija ir biotechnologijos. Fermentai. DNR fragmento skilimas. Restrikcijos fermento veikimo schema. DNR fragmento skilimas restrikcijos fermentu. Nukleotidų sekos. Papildomų lipnių galų atkaitinimas. DNR fragmentų išskyrimas. Fermentinės genų sintezės schema. Nukleotidų numeracija. Fermentas. cDNR sintezė. DNR fragmentų, turinčių norimą geną, išskyrimas. Vektoriai genų inžinerijoje. Genetinis žemėlapis. Genetinis plazmidės vektoriaus žemėlapis. - Genų inžinerija ir biotechnologija.ppt
Žemės ūkio biotechnologijos
Skaidrės: 48 Žodžiai: 2088 Garsai: 0 Efektai: 35Žemės ūkio biotechnologijos kaip produktyvumo didinimo pagrindas. Literatūra. Žemės ūkio biotechnologijos. Fitobiotechnologija. Fitobiotechnologijos raidos etapai. Galimybė neribotam augimui. Mikro ir makroelementų svarba. Izoliuotų protoplastų gavimo būdas. Izoliuotų protoplastų elektrofuzijos metodas. Augalų genetinės modifikacijos kryptys. Transgeniniai augalai. Transgeninių augalų gavimo etapai. Genų įvedimas ir ekspresija. Augalų transformacija. Ti plazmidės struktūra. Vir-regionas. Vektorinė sistema. Rėmėjas. Žymėjimo genai. - Žemės ūkio biotechnologijos.ppt
Biologiniai objektai
Skaidrės: 12 Žodžiai: 1495 Garsai: 0 Efektai: 0Biologinių objektų tobulinimo metodai. Biotechnologinių produktų klasifikacija. Supersintezė. Cheminių virsmų koordinavimo mechanizmai. Mažos molekulinės masės metabolitai. Prodiuseriai. Induktoriaus metabolitas. Represijos. Katabolito represijos. Mutantų atrankos metodika. Atgalinio slopinimo mechanizmo išjungimas. Labai produktyvūs organizmai. - Bioobjects.ppsx
Keli lygiavimai
Skaidrės: 30 žodžių: 1202 garsų: 0 efektų: 2Keli lygiavimai. Ar galima redaguoti kelis lygiavimus? Vietinis kelių lygiavimas. Kas yra daugkartinis derinimas? Kuris derinimas įdomesnis? Kokie yra lygiavimo tipai? Lygiavimai. Kodėl reikalingas daugialypis derinimas? Kaip pasirinkti kelių derinimo sekas? Mėginio paruošimas. Kaip galime sukurti visuotinį daugialypį derinimą? ClustalW algoritmas yra euristinio progresinio algoritmo pavyzdys. Vadovaujantis medis. Šiuolaikiniai kelių lygiavimo (MSA, kelių sekų derinimo) konstravimo metodai. -
