A géntechnológia (6) - absztrakt, 1. oldal

1.1. alapfogalmak

Biotechnológia - a termelés biológiai anyagok vagy rendszerek előállítására értékes termékek és végrehajtása célzott transzformációk.

A biológiai anyagok ebben az esetben - a mikroorganizmusok, növényi vagy állati sejtek, a celluláris komponensek (membrán sejtjeiben, riboszómák, mitokondriumok, kloroplasztisz), és a biológiai makromolekulák (DNS, RNS, fehérje - többnyire enzimek). Biotechnology is használ virális DNS-t vagy RNS-t a transzfer idegen géneknek sejtekbe.

Az ember használ biotechnológia több ezer éve, az emberek sütött kenyér, főzött sört, a sajt előállításához különféle mikroorganizmusok, így nem tudni létezésükről.

Valójában a kifejezés jelent meg nyelvünkben, nem is olyan régen, inkább használja a „ipari mikrobiológia”, „Műszaki Biokémia” és mások.

Valószínűleg a legrégebbi biotechnológiai fermentációs folyamat mikroorganizmusok alkalmazásával. Ezt támasztja alá a leírás a főzési folyamat, felfedezte 1981-ben. Az ásatások során Babylon a táblára, amely nyúlik vissza, a 6. évezredben. e.

Nem kevésbé ősi biotechnológiai folyamatok borkészítés, kenyérsütés, és savanyított tejtermékek.

A hagyományos, klasszikus, megértés biotechnológia - a tudomány módszerek és technológiák a termelés különböző anyagok és termékek természetes biológiai objektumok és folyamatok.

Az „új” Biotechnology ellentétben a „régi” Biotechnology használják elválasztására biofolyamatok módszerek alkalmazásával géntechnológia és a hagyományos formák biofolyamatok.

Tehát a hagyományos termelés az alkohol, a fermentáció során - a „régi” biotechnológia, de a használata élesztő a folyamat, javított géntechnológiai azzal a céllal, hogy fokozzák a hozam az alkohol - az „új” biotechnológia.

Biotechnológia, mint tudomány egyik fontos ága a modern biológia, amely, mint a fizika, végén kezdődött a XX században. az egyik legfontosabb prioritása a világon a tudomány és a gazdaság.

A túlfeszültség-kutatás biotechnológia a tudomány világában zajlott a 80-as években, de annak ellenére, hogy ilyen rövid idő alatt a létezéséről, a biotechnológia felkeltette a figyelmet mind a tudósok és a nagyközönség számára.

Az előrejelzések szerint a 21. század elején, biotechnológiai termékek teszik ki a negyedét világ teljes termelésének.

Ami a modern biotechnológiai folyamatokban, ezek alapján a módszerek a rekombináns DNS technológia, valamint az immobilizált enzimek használata, sejtek vagy sejtszervecskéket.

A modern biotechnológia - a tudomány génsebészeti módszerekkel és a sejtek létrehozása és felhasználása genetikailag transzformált, hogy javítsa a biológiai vagy gyártás az új típusú termékek különböző célokra.

1.2. A fő irányok biotechnológia

Hagyományosan a következő fő területeken a biotechnológia:

élelmiszeripari biotechnológia;

biotechnológiai termékek a mezőgazdaság;

biotechnológiai termékek és a háztartási és ipari használatra;

biotechnológiai gyógyszerek;

Biotechnológiai és diagnosztikai reagensek.

Biotechnology is tartalmaz fémek kilúgozódás és a koncentráció, a környezet szennyeződésének, bomlása mérgező hulladék és növeli olajtermelés.

1.3. A géntechnológia - alapján a biotechnológia

A géntechnológia - területe a biotechnológia, amely magában foglalja a tevékenységek átszervezésére genotípusok. Már ma, a géntechnológia segítségével kapcsolja ki és be bizonyos gének, így szabályozza, aktivitását szervezetekre, és - hogy elbírja a genetikai utasításokat egyik szervezetből a másikba, beleértve - organizmusok más fajok. Amint a genetika az összes többet megtudni a gének és fehérjék, annál is inkább valós az a lehetőség, önkényesen programozott genotípus (különösen a humán), könnyen eléri az összes eredmény: mint például a sugárzásállósági, képes élni a víz alatt, a képesség, hogy regenerálni a sérült szerveket, sőt halhatatlanságot.

2. A géntechnológia

2.1. History of Genetic Engineering

A géntechnológia látták, mint a munka számos kutató különböző területein biokémia és molekuláris genetika.

Sok éven át, a fő osztály makromolekulák tekinthető fehérjéket. Volt még egy felvetés, hogy a gének fehérje természetű.

Csak 1944-ben, Avery, McLeod és McCarthy azt mutatták, hogy a fuvarozó a genetikai információ DNS.

Azóta az intenzív tanulmányozása nukleinsavak. Egy évtizeddel később, 1953-ban, George. Watson és Crick épített modell kettős szálú DNS-t. Ebben az évben tartják a születési év a molekuláris biológia.

A fordulat 50-60-es években feltárták tulajdonságait a genetikai kód, és a végén a 60-as évek sokoldalúságát kísérletileg igazoltuk.

Volt intenzív fejlődése a molekuláris genetika, amely acél tárgyak Escherichia coli (E. coli), a vírusok és plazmidok.

az izolálására szolgáló eljárások nagymértékben tisztított készítmények az intakt DNS-molekulák, plazmidok, és a vírusokat fejlesztettek.

A vírus-DNS és a plazmid juttatják be a sejtekbe egy biológiailag aktív formában nyújtva a replikációját és expresszióját a megfelelő gének.

A 70-es években ez nyitott és egy sor enzimet, hogy katalizálják a DNS konverziós reakcióban. Egy különleges szerepe van a génsebészeti technikák közé tartozik restrikciós enzimek és DNS-ligáz.

Fejlődésének története génsebészet lehet három részre osztja:

Az első szakasz kapcsolódik a bizonyítéka elvének lehetséges rekombináns DNS-molekulák in vitro. Ezek a vizsgálatok vonatkoznak, így hibridek a különböző plazmidok. Ez bizonyult a lehetőségét rekombináns molekulák alkalmazásával kiindulási DNS-molekulák különböző fajok és törzsek a baktériumok és azok életképességét, a stabilitás és a funkció.

A második szakasz társul az elején munka előkészítése rekombináns DNS-molekulák között prokarióta kromoszomális gének és különböző plazmidokban, bizonyítja azok stabilitását és életképességét.

Harmadik lépés - kezdete beépülés DNS-vektor molekulák (DNS alkalmaznak géntranszfer és képesek beágyazott genetikai berendezésben a befogadó sejt) az eukarióta gének, elsősorban állatok.

Formálisan, a születési dátum géntechnológia figyelembe kell venni a 1972-re, a Stanford Egyetem P. Berg és S. Cohen és munkatársai létrehozta az első tartalmazó rekombináns DNS-DNS fragmentumokat az SV40 vírus, bakteriofág és az E. coli.

2.2. Célkitűzések és géntechnológia

A cél alkalmazása géntechnológia építésére az ilyen rekombináns DNS molekulák, amelyek beépülve a genetikai berendezésben a testhez kapcsolt tulajdonságok az ember számára hasznos.

A rekombináns DNS-technológián alapuló megszerzése rendkívül specifikus DNS-próbákkal, amelyek segítségével tanul génexpressziót azokban a szövetekben, a lokalizáció a gének kromoszómákon, gének azonosítására, amelyeknek kapcsolatos funkciók (például humán, és a csirke). DNS-próbák is használják a diagnózis a különböző betegségek.

A rekombináns DNS technológia lehetővé tette egy szokatlan megközelítés „fehérje gén”, az úgynevezett „reverz genetikai”. Ebben a megközelítésben, sejteket izolálunk egy fehérje, ez a fehérje klónozott gén, úgy módosítják létrehozásával egy mutáns gént kódoló megváltozott formában a fehérje. A kapott gént bejuttatjuk a sejtbe. Ezen a módon lehetőség van arra, hogy javítsa a hibás gének és kezelésére örökletes betegségek.

Ha a hibrid DNS-t viszünk be egy megtermékenyített petesejt állíthatjuk elő transzgénikus szervezetekben, hogy továbbítja a mutáns gént leszármazottai.

Genetikai transzformáció lehetővé teszi az állatok, hogy létrehozza a szerepe az egyes gének és fehérje termékek, mint például a más gének szabályozására, és különböző patológiás folyamatokban.

A rekombináns DNS technológia az alábbi módszerekkel:

specifikus a DNS hasítása restrikciós nukleázokkal gyorsuló kiválasztása és manipulálni az egyes gének;

gyors szekvenálása nukleotidok a tisztított DNS-fragmens, amely lehetővé teszi, hogy meghatározza a határait a gén és a kódolt aminosav-szekvenciát általa;

egy rekombináns DNS;

nukleinsav hibridizációs, amely lehetővé teszi, hogy kimutassuk a specifikus szekvenciák az RNS vagy DNS nagyobb pontossággal és érzékenység;

DNA Cloning: in vitro amplifikációs használva a polimeráz-láncreakció vagy bejuttatása olyan DNS-fragmentumnak a bakteriális sejt, amely transzformáció után termel egy fragmenst a több millió példányban;

rekombináns DNS bevitele a sejtek vagy szervezetek.

2.3. A lehetőségek a géntechnológia.

Jelentős előrelépés történt a gyakorlati új termékek fejlesztésére, egészségügyi és humán betegségek kezelésére

Jelenleg a gyógyszeripar vezető helyet szerzett magának a világban, ami megmutatkozik nemcsak a az ipari termelés volumene, hanem a pénzügyi alapok ebben az iparágban (közgazdászok becslése, hogy belépett a vezető csoport a kötet a vételi és eladási részvények az értékpapír-piaci értékpapírok). Lényeges újdonság volt az a tény, hogy a gyógyszeripari vállalatok tartoznak a hatálya alá az új fajták mezőgazdasági növények és állatok, és töltsön több tízmillió dollárt évente, ők is mozgósította a kibocsátott vegyi életre. Adalékok az építőipari termékek és így tovább. Ez nem több tízezer, esetleg százezer magasan képzett szakemberek, akik a kutatás és az ipari szektor, a gyógyszeripar, és ez ezeken a területeken az érdeklődés a genomikai és genetikai kutatás rendkívül magas. Nyilvánvaló, hogy miért történt előrelépés a biotechnológia üzem fejlesztésétől függ a genetikai rendszerek és eszközök, amelyek lehetővé teszik a hatékonyabb kezelését transzgén. Tisztításához kivágását transzgenikus DNS-nek a növényi genomba, egyre inkább használják kölcsönzött mikrobiológiai genetika homológ rekombinációs rendszerek, például Cre-lox rendszer és a Flp-FRT. Future nyilvánvalóan vezérelhető géntranszferre, hogy a különböző fokozatok alkalmazásán alapuló, korábban előállított növényi anyagot, amely már tartalmazza a kívánt részeit a kromoszómák szükséges homológia homológ behelyezését a transzgén. Amellett, hogy az integratív expressziós rendszerek fogják tesztelni önállóan replikálódó vektorok. Különösen érdekesek azok a növény mesterséges kromoszómák, ami elméletileg nem ír elő semmiféle korlátozást által befizetett összeg az elméleti információkat.

Módszerek, hogy végezzen expressziós profiljának: substraktsionnaya hibridizáció, elektronikus összehasonlítása EST-könyvtárak „gén-chip”, és így tovább. Ezek lehetővé teszik, hogy a korreláció megállapítása az egyik vagy másik fenotípusos tulajdonságot, és az aktivitás specifikus gének.