Генетски материјали организама могу се изменити техникама генетског инжењеринга или рекомбинантном ДНК технологијом. Рекомбинантна ДНК технологија је поступак који се користи за стварање рекомбинантног молекула ДНК који носи ДНК од интереса и векторску ДНК, док је генетски инжењеринг широки појам који се користи за описивање процеса који учествују у манипулацији генетском структуром организма. Ово је кључна разлика између генетског инжењеринга и рекомбинантне ДНК технологије.
САДРЖАЈ
1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је генетски инжењеринг
3. Шта је рекомбинантна ДНК технологија
4. Упоредна упоредба - Генетички инжењеринг вс рекомбинантна ДНК технологија
5. Резиме
Генетски инжењеринг је широк појам који се користи за означавање скупа техника укључених у манипулацију генетском саставом организма. Генетски инжењеринг се ради под ин витро услови (ван живог организма, у контролисаном окружењу).
Гени су кодирани за протеине и остале прекурсоре протеина који су неопходни за раст и развој. Када научници желе да проуче распоред гена, експресију, регулацију гена, итд., Они уводе тај одређени ген у бактерију домаћина која је способна да реплицира уметнути ген и направи вишеструких копија жељеног гена користећи рекомбинантну ДНК технологију. То укључује сечење одређених фрагмената ДНК, њихово уношење у други организам и њихово изражавање у трансформисаном организму. Генетским саставом организма се мења приликом уношења стране ДНК. Стога се назива генетичким инжењерингом (генетска манипулација коришћењем напредних техника). Када се манипулише генетском саставом организма, карактеристике организма се мењају. Карактеристике се могу побољшати или модификовати тако да резултирају пожељним променама организама.
Неколико је главних корака укључених у генетски инжењеринг. То су наиме, цепање и пречишћавање ДНК, производња рекомбинантне ДНК (рекомбинантни вектор), трансформација рекомбинантне ДНК у организам домаћина, умножавање домаћина (клонирање) и скрининг за трансформисане ћелије (исправни фенотипи).
Генетски инжењеринг је применљив на широк спектар организама, укључујући биљке, животиње и микроорганизме. Као пример, трансгена биљка може се произвести уношењем корисних карактеристика као што су отпорност на хербициде, толеранција на сушу, висока храњива вредност, брзорастући, отпорност на инсекте, подношљивост подножја итд., Користећи биљни генетски инжењеринг. Реч трансгена односи се на генетски модификоване организме. Производња трансгених култура са побољшаним карактеристикама је сада изводљива због генетског инжењеринга. Трансгене животиње се такође могу произвести за производњу фармацеутских лекова, као што је приказано на слици 01.
Слика_1: Генетски инжењерске животиње
Генетско инжењерство има широку примену у биотехнологији, у областима медицине, истраживања, пољопривреде и индустрије. У медицини, генетски инжењеринг је укључен у генску терапију и производњу хуманих хормона раста, инсулина, различитих лекова, синтетичких вакцина, хуманих албумина, моноклонских антитела итд. У пољопривреди су генетски модификоване културе попут соје, кукуруза, памука и других усева са одређене генетске карактеристике су створене употребом генетског инжењеринга. У индустрији се генетски инжењеринг широко примењује за производњу рекомбинантних микроорганизама који су способни да производе економски корисне производе, посебно протеине и ензиме. Контрола загађења животне средине (биоремедијација), опоравак метала (биомининг), производња синтетичких полимера, итд. Су такође изводљиви у индустријама које користе генетски модификоване микроорганизме. У истраживању се генетски инжењеринг користи за стварање модела животиња одређених људских болести. Генетски модификовани мишеви најпопуларнији су животињски модел који истраживачи користе за проучавање и проналажење терапија за рак, гојазност, срчане болести, дијабетес, артритис, злоупотребе супстанци, анксиозност, старење, Паркинсонову болест итд..
Рекомбинантна ДНК технологија је технологија која је укључена у припрему рекомбинантног молекула ДНК који садржи ДНК две различите врсте (векторске и стране ДНК) и клонирање. То се постиже рестрикцијским ензимима и ензимом ДНА лигазе. Рестриктивни ендонуклези су ензими за резање ДНК који помажу у одвајању заинтересованих фрагмената ДНК из организма и отварању вектора, углавном плазмида. ДНК лигаза је ензим који олакшава спајање одвојеног фрагмента ДНК са отвореним вектором како би се створила рекомбинантна ДНК. Израда рекомбинантне ДНК (вектора који се састоји од стране ДНК) углавном зависи од употребљеног вектора. Одабрани вектор треба да буде способан да се сам реплицира са било којим ДНК сегментом ковалентно везаним за њега, у одговарајућој ћелији домаћину. Такође треба да садржи погодна места за клонирање и бирајуће маркере за скрининг. У рекомбинантној ДНК технологији, најчешће коришћени вектори су плазмиди бактерија и бактериофага (вируси који инфицирају бактерије).
Слика_02: Синтеза рекомбинантне ДНК
Рекомбинантна ДНК се производи у сврху стварања нових протеина, проучавања генских структура и функција, манипулације својствима протеина, сакупљања великих количина протеина итд. Због тога се синтетизована рекомбинантна ДНК мора реплицирати и експримирати унутар домаћина. Дакле, рекомбинантна ДНК технологија укључује цео процес који се догађа у генетском инжењерингу, почевши од корака изолације специфичне ДНК до скрининга трансформисаних ћелија који се састоје од уведене карактеристике. Стога се рекомбинантна ДНК технологија и генетски инжењеринг могу сматрати два међусобно повезана процеса са једним главним циљем са сличним корацима: изолација занимљивог ДНК уметка, избор погодног вектора, увођење ДНК уметка (стране ДНК) у вектор да би се формирао рекомбинантни молекул ДНК , увођење рекомбинантног молекула ДНК у погодан домаћин и избор трансформисаних ћелија домаћина.
Генетички инжењеринг вс рекомбинантна ДНК технологија | |
Генетски инжењеринг је широк појам који се односи на процес који се користи за манипулацију генетском структуром организма. | Рекомбинантна ДНК технологија је техника која се користи за стварање рекомбинантног молекула ДНК који носи ДНК две различите врсте. |
Синтеза рекомбинантне ДНК | |
Производи се рекомбинантна ДНК | Производи се рекомбинантни молекул ДНК. |
Генетско инжењерство је област молекуларне биологије која се бави манипулацијом генетским материјалом (ДНК) организма ради корисних карактеристика. Рекомбинантна ДНК технологија су технике које се користе за прављење рекомбинантне ДНК. Током оба процеса, врши се манипулација генетским материјалом организма. Иако постоји разлика између генетског инжењеринга и рекомбинантне ДНК технологије, они су међусобно повезани, а генетичко инжењерство би било немогуће без употребе рекомбинантне ДНК технологије.
Референце:
1. Кеи, Сузие, Јулиан К-Ц Ма и Пасцал МВ Драке. "Генетски модификоване биљке и здравље људи." Часопис Краљевског друштва за медицину. Краљевско медицинско друштво, 01. јуна 2008. Веб. 21. фебруар 2017
2. "Рекомбинантни ДНК." ОМИЦС Интернатионал. ОМИЦС Публисхинг Гроуп, н.д. Веб. 22. фебруар 2017.
Љубазношћу слике:
1. „Рекомбинантна ДНК“ Тинастелла - Властито дело (Публиц Домаин) преко Цоммонс Викимедиа
2. „Генетски инжењер животиње“ од стране америчке Управе за храну и лекове путем Флицкр-а