Дізнайтеся що таке генна інженерія, які можливості використання генетичної інженерії та основні цікаві факти про цю галузь майбутнього.
Геннна інженерія означає пряме маніпулювання ДНК, щоб певним чином змінити характеристики організму (фенотип).
Що таке генна інженерія?
- Генна інженерія, яку іноді називають генетичною модифікацією, це процес зміни ДНК в геномі організму.
- Це може означати зміну однієї базової пари (AT або CG), видалення цілої області ДНК або введення додаткової копії гена.
- Це також може означати вилучення ДНК з геному іншого організму і поєднання його з ДНК цієї людини.
- Генетична інженерія використовується вченими для посилення чи зміни характеристик окремого організму.
- Генетична інженерія може бути застосована до будь-якого організму, від вірусу до вівці.
- Наприклад, генна інженерія може бути використана для отримання рослин, які мають більш високу харчову цінність або можуть переносити вплив гербіцидів.
Як працює генетична інженерія?
Для пояснення процесу генної інженерії ми взяли приклад інсуліну, білка., що допомагає регулювати рівень цукру в нашій крові.
- Зазвичай інсулін виробляється в підшлунковій залозі, але у людей з діабетом 1 типу є проблема з виробленням інсуліну.
- Тому людям з діабетом потрібно вводити інсулін для контролю рівня цукру в крові.
- Генетична інженерія використовується для отримання типу інсуліну, дуже подібного для нашого організму, із дріжджів та бактерій як кишкова паличка.
- Цей генетично модифікований інсулін «Гумулін» отримав ліцензію на використання людиною в 1982 році.
ГЕНОТЕРАПІЯ ТА ЇЇ ПЕРСПЕКТИВИ: ПРЕЗЕНТАЦІЯ МЕДИЦИНИ МАЙБУТНЬОГО
Процес генної інженерії (на прикладі інсуліну):
- Невеликий шматочок кругової ДНК, який називається плазмідою, витягується з бактерій або дріжджових клітин.
- Потім невелику ділянку вирізають із кругової плазміди рестрикційними ферментами, «молекулярними ножицями».
- Ген людського інсуліну вставляється в щілину в плазміді. Ця плазміда зараз генетично модифікована.
- Генетично модифікована плазміда вводиться в нову клітину бактерій або дріжджів.
- Потім ця клітина швидко ділиться і починає виробляти інсулін.
- Щоб створити велику кількість клітин, генетично модифіковані бактерії або дріжджі вирощують у великих посудинах для бродіння, які містять усі необхідні їм поживні речовини. Чим більше клітини діляться, тим більше виробляється інсуліну.
- Коли ферментація завершена, суміш фільтрують, щоб вивільнити інсулін.
- Потім інсулін очищають і розфасовують у пляшки з інсуліном для розповсюдження серед хворих на діабет.
Для чого ще використовується генна інженерія: цікаві факти?
- Першим генетично модифікованим організмом, який було створено, була бактерія в 1973 році.
- У 1974 році ті ж методики були застосовані і до мишей.
- У 1994 році були доступні перші генетично модифіковані продукти.
- Генетична інженерія має ряд корисних застосувань, включаючи наукові дослідження, сільське господарство та технології.
- У рослинах застосовується генна інженерія для підвищення стійкості, харчової цінності та швидкості росту таких культур, як картопля, помідори та рис.
- У тварин було використано розробку овець, які виробляють терапевтичний білок у своєму молоці, який можна використовувати для лікування муковісцидозу або глистів.
Що таке геном: все про цеглинки життя
Приклад генної інженерії: Хвороба Альцгеймера та глист
- Черв’як нематоди, C. elegans , має лише 300 клітин у всій своїй нервовій системі, що робить його дуже простою моделлю для вивчення хвороби Альцгеймера.
- Крім того, через те, що глист майже прозорий, коли їх нервові клітини марковані зеленим флуоресцентним білком (GFP), можна спостерігати розташування та активність різних структур і білків під мікроскопом.
- Генетичний матеріал C. elegans може бути легко генетично модифікований, щоб змусити хробака виробляти специфічні білки, які хочуть вивчити дослідники.
- У людей ген APP кодує білок, пов’язаний з амілоїдними бляшками, характерними для людей з хворобою Альцгеймера.
- Отже, для вивчення хвороби Альцгеймера дослідники генетично сконструювали нервові клітини хробака, щоб містити ген APP.
- Позначивши білок APP, що виробляється у хробака, зеленим флуоресцентним білком, можна було побачити, що всі клітини, які контактували з APP, загинули в міру дорослішання хробака.
- Потім дослідники змогли контролювати прогресування хвороби Альцгеймера у хробака та продовжували застосовувати свої результати для розуміння ролі APP у людини з хворобою Альцгеймера.
Джерело: www.yourgenome.org/
