Генна інженерія
Генна інженерія – це метод біотехнології, що займається дослідженнями з перебудови генотипів. Генотип є не просто механічна сума генів, а складна, сформована в процесі еволюції організмів система. Генна інженерія дозволяє шляхом операцій у пробірці переносити генетичну інформацію з одного організму в іншій. Перенос генів дає можливість переборювати міжвидові бар’єри й передавати окремі спадкоємні ознаки одних організмів іншим
Носіями матеріальних основ генів служать хромосоми, до складу яких входять ДНК і білки. Але гени утворення
Перебудова генотипів, при виконанні завдань генної інженерії, являє собою якісні зміни генів не пов’язані з видимими в мікроскопі змінами будови хромосом. Зміни генів насамперед пов’язане з перетворенням хімічної структури ДНК. Інформація про структуру білка, записана у вигляді послідовності нуклеотидов, реалізується у вигляді послідовності амінокислот у синтезованій молекулі білка. Зміна послідовності нуклеотидов у хромосомної ДНК, випадання одних і включення інших нуклеотидов міняють склад утворяться на ДНК молекули РНК, а це, у свою чергу, спричиняється нову послідовність амінокислот при синтезі. У результаті в клітці починає синтезуватися новий білок, що приводить до появлен ію в про рганизма нових властивостей. Сутність методів генної інженерії полягає в тім, що в генотип організму вбудовуються або виключаються з нього окремі гени або групи генів. У результаті вбудовування в генотип раніше відсутнього гена можна змусити клітку синтезувати білки, які раніше вона не синтезувалася
Найпоширенішим методом генної інженерії є метод одержання рекомбинантних, тобто утримуючий чужорідний ген, плазмид. Плазмиди являють собою кільцеві двухцепочние молекули ДНК, що складаються з декількох тисяч пар нуклеотидов. Цей процес складається з декількох етапів
Рестрикція – розрізування ДНК, наприклад, людини на фрагменти
Лигирование – фрагмент із потрібним геном включають у плазмиди й зшивають їх.
Трансформація – у ведення рекомбинантних плазмид у бактеріальні клітки. Трансформовані бактерії при цьому здобувають певні властивості. Кожна із трансформованих бактерій розмножується й утворить колонію з багатьох тисяч нащадків – клон
Скрининг – відбір серед клонів трансформованих бактерій тих, які плазмиди, що несуть потрібний генчеловека.
Весь цей процес називається клонуванням. За допомогою клонування можна одержати більше мільйона копій будь-якого фрагмента ДНК людини або іншого організму. Якщо клонований фрагмент кодує білок, то експериментально можна вивчити механізм, що регулює транскрипцію цього гена, а також напрацювати цей білок у потрібній кількості. Крім того, клонований фрагмент ДНК одного організму можна ввести в клітки іншого організму. Цим можна домогтися, наприклад, високі й сталі врожаї завдяки уведеному гену, що забезпечує стійкість до ряду хвороб. Якщо ввести в генотип грунтових бактерій гени інших бактерій, що володіють здатністю зв’язувати атмосферний азот, то грунтові бактерії зможуть перекладати цей азот у зв’язаний азот грунту. Увівши в генотип бактерії кишкової палички ген з генотипу людини, що контролює синтез інсуліну, учені домоглися одержання інсуліну за допомогою такої кишкової палички. При подальшому розвитку науки стане можливим введення в зародок людини відсутніх генів, і тим самим дозволить уникнути генетичних хвороб
Експерименти по клонуванню тварин ведуться давно. Досить забрати з яйцеклітини ядро, имплантировать у неї ядро іншої клітки, узятої з ембріональної тканини, і виростити неї – або в пробірці, або в чреве приймальні матері. Клонована ягничка Частки була створена нетрадиційним шляхом. Ядро із клітки вим’я 6-літньої дорослої вівці однієї породи пересадили в без’ядерне яйце вівці іншої породи. зародок, Що Розвивається, помістили у вівцю третин породи. Тому що народжена ягничка одержала всі гени від першої вівці – донора, то є її точною генетичною копією. Цей експеримент відкриває масу нових можливостей для клонування елітних порід, замість багаторічної селекції
Учені Техаського університету змогли продовжити життя декількох типів людських кліток. Звичайно клітка вмирає, переживши біля 7-10 процесів розподілу, а вони домоглися сто розподілів клітки. Старіння, на думку вчених, відбувається через те, що клітки при кожному розподілі втрачають теломери, молекулярні структури, які розташовуються на кінцях всіх хромосом. Учені имплантировали в клітки відкритий ними ген, відповідальний за вироблення теломерази й тим самим зробили їх безсмертними. Можливо це майбутній шлях кбессмертию.
Ще з 80-х років з’явилися програми по вивченню генома людини. У процесі виконання цих програм уже прочитано близько 5 тисяч генів ( повний геном людини містить 50-100 тисяч). Виявлено ряд нових генів людини. Генна інженерія здобуває все більше значення в генотерапии. Тому, що багато хвороб закладені на генетичному рівні. Саме в геноме закладена схильність до багатьом хворобам або стійкість до них. Багато вчених уважають, що в XXI столітті буде функціонувати геномная медицина й генна інженерія
(2 votes, average: 5.00 out of 5)