História biogenetiky, aké štúdie, základné koncepty

Ten Biogenetika Je to kombinovaná oblasť štúdia biológie a genetiky. Znamená to štúdium akéhokoľvek javu, ktorý ovplyvňuje živé bytosti, analyzovaný z oboch perspektív, a spôsob riešenia tohto fenoménu.

Pojem biogenetika sa tiež používa na definovanie modifikácie živých bytostí z niektorých „bielych“ organizmov. Odvetvie vedomostí, ktoré sa zameriava, zahŕňa alebo umožňuje konce spojené s dvoma predchádzajúcimi definíciami, je známa aj ako genetické inžinierstvo.

Agrobacterium Swimfaciens Pôdna baktéria umožňuje akýkoľvek klonovaný gén do akejkoľvek rastliny, ktorú chceme modifikovať. Je to hlavná cesta zlepšovania rastlín pomocou rekombinantnej technológie DNA. Tieto kúsky listu modifikované baktériami umožnia regenerovať úplnú, normálnu a vylepšenú transgénnu rastlinu.(Zdroj: SEB951 na in.Wikipedia/CC By-SA (http: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0/) cez Wikimedia Commons)

Avšak vo svete vedy je však používanie biogenetického slova (a) ako prídavné meno ako názov samostatnej vedy rozšírenejšie. S najväčšou pravdepodobnosťou, ktoré chce používať také podstatné meno (biogenetika), je skutočne uvedené genetické inžinierstvo.

Naopak, biogenetické prídavné meno (a) sa skôr vzťahuje na všetko, čo súvisí s biogenéza (Biologický pôvod) niektorých molekúl, štruktúry, tkaniva, orgánov alebo biologickej entity.

Genetické inžinierstvo spája súbor metód, stratégií, techník a praktických aplikácií potrebných na úmyselnú a plánovanú úpravu živej bytosti.

Preto dodržiava biologické znalosti bieleho jednotlivca o modifikácii (ten, kto chce zmeniť) a vnímanú potrebu takejto zmeny. To znamená, že je to veda venovaná štúdiu o tom, ako zmeniť gény a genómy jednotlivcov.

[TOC]

História

Domestikácia druhov, výskumné kríže (ako sa začalo Mendel) a zlepšenie zeleniny konvenčným prechodom nie sú biogenetika, to znamená, že nie sú prípadmi genetického inžinierstva. Jeden používa umelý výber a kontrolované oplodnenie, aby niečo získal bez toho, aby vedel, ako alebo prečo.

Môže vám slúžiť: trojuholníky: História, prvky, klasifikácia, vlastnosti

Na druhej strane sa zrodila biogenetika, keď sme boli schopní vziať špecifickú DNA organizmu, klonovať ju a šíriť ju a/alebo vyjadriť v inom. Inými slovami, biogenetika sa narodila vďaka rekombinantnej technológii DNA začiatkom 70. rokov (1970).

Aktivita, ktorá definuje túto odvetvie poznatkov, je činnosť „molekulárneho klonu“. Akonáhle budeme mať reštrikčné enzýmy (molekulárne nožnice) a ligy DNA (gumová pasta), mohli sme rezať a zasiahnuť pohodlie.

Objav štruktúry DNA bol jedným z najdôležitejších nálezov dvadsiateho storočia

Takto by sme sa mohli prestavať novo autonómna molekula DNA (ktorá sa dá replikovať iba v bunke), ako plazmid. Potom sme boli schopní znížiť špecifický gén ľudí známych funkcií a zasiahnuť ho v plazmide expresie.

Pri jej zavedení do baktérie sme neskôr boli schopní produkovať ľudské proteíny v baktériách na naše použitie a spotrebu. Napríklad, keď sme produkovali rekombinantný ľudský inzulín.

V súčasnosti môžeme robiť genetické inžinierstvo (biogenetika) nielen baktérií, ale aj húb, rastlín a zvierat: jedná sa o tzv. „Geneticky modifikované organizmy“ (OGM).

V rámci tejto skupiny organizmov máme takto -zavolanú transgénnosť, ktorá nie je iná, že OGM, ktoré boli modifikované integráciou génov z iných druhov.

Aké štúdie biogenetika? Žiadosti

Úprava génov

Biogenetika Štúdia Ako zmeniť gén alebo genómy bielych organizmov genetickej manipulácie. Na druhej strane biogenetika môže pristupovať k akémukoľvek biologickému procesu a určiť, ako môže modifikácia organizmu viesť k riešeniu problémov.

Napríklad prostredníctvom techník používaných v biogenetike môže výskumný pracovník špecifikovať funkciu génu alebo skupiny génov. Môže tiež produkovať určitú biomolekulu v inom organizme alebo dokonca zložitú konkrétnu biochémiu.

Môže vám slúžiť: aký je dôležitosť matematiky pri štúdiu elektromagnetických javov?

Zlepšenie organizmov

Prostredníctvom biogenetiky sa môžu organizmy zlepšiť, aby boli schopné odolať útoku patogénov a chorôb, ktoré spôsobujú.

Môžete tiež modifikovať živé organizmy, aby sa mohli zaoberať environmentálnym stresom spôsobeným nedostatkom vody, znečistením pôdy atď. Niektoré rastliny sa biogenetikou zlepšili, aby boli odolné voči škodcom, a tiež niektorými zvieratami, aby ich rástli rýchlejšie.

Rekombinantné baktérie môžu okrem iného produkovať širokú škálu rôznych užitočných zlúčenín v potravinách a pití.

Korekcia mutácií

Nakoniec, so súčasnými technikami úpravy genómu, máme schopnosť korigovať mutácie, a tak zabrániť vývoju chorôb genetickej bázy, zvýšiť expresiu génu a modifikovať genotypy (a teda fenotypy) prakticky akéhokoľvek organizmu.

Základné koncepty v biogenetike

Molekulárny klon

Molekulárny klon je hmotnostná šírenie výraznej oblasti izolovanej DNA z jej genomického prostredia. Tento fragment je klonovaný (pripojený) v klonovom a/alebo expresnom vektore.

Na dosiahnutie tohto cieľa sa používajú reštrikčné enzýmy, ktoré rezajú nukleotidmi, a ligy, ktoré spájajú ADN, ktoré chce niekto vložiť.

Takmer vo všetkých prípadoch sa základné kroky molekulárneho klonu vykonávajú v baktériách. V nich sa vytvára klonovaná DNA a vytvára sa rekombinantná molekula DNA, ktorá sa potom môže preniesť na iné zložitejšie organizmy. V biogenetike môžete tiež používať vírusy, ako sú vozidlá na rôzne účely.

Amplifikácia PCR

Dôležitým pokrokom pri hmotnostnej produkcii špecifických molekúl DNA bolo implementáciu amplifikácie polymerázovou reťazovou reakciou (PCR, angličtina Polymerická reťazová reakcia).

Môže vám slúžiť: James Chadwick: Životopis, atómový model, experimenty

Toto je masívna technika syntézy DNA In vitro. Tu použitím termokyktora, malej molekuly DNA, povedzme ako 1 500 nukleotidový gén, umožňuje produkovať 235 kópií za veľmi niekoľko hodín.

Thermocyler: Jednoduchý stroj, ktorý umožňuje zosilnenie akejkoľvek DNA za veľmi niekoľko hodín (zdroj: Samsara, cez Wikimedia Commons)

Termocykler umožňuje vykonávať automatizované slučky troch rozhodujúcich teplôt v akomkoľvek protokole Amplification DNA pomocou PCR. Toto sú: z:

• denaturácia (otvorenie DNA)
• zvonenie (stretnutie bieleho génu) a
• Syntéza (polymerizácia)

Amplifikácia DNA pomocou PCR je nevyhnutnou biogenetickou technikou vo všetkých oblastiach modernej biológie a medicíny.

Sekvenovanie a úpravy

Sekvenovanie DNA spája širokú sadu techník, ktoré nám umožňujú poznať s určitou presnosťou poradie, v ktorom sa nukleotidy nachádzajú v konkrétnej molekule DNA. To nám umožňuje „čítať“ informácie ako kodifikované v našom genóme.

Nakoniec boli do praxe uvedené metódy úpravy DNA, ktoré umožňujú zmenu „biologického textu“ dedičskej molekuly.

Týmto spôsobom sme schopní nielen „čítať“ DNA prostredníctvom sekvenovania génov a genómov, ale môžeme napraviť text alebo ho zmeniť tak, aby sme rozprávali iný príbeh.

To znamená, že prostredníctvom biogenetiky (vhodnejšie genetické inžinierstvo) môžeme klonovať gény, zvyšovať ich zosilnením pomocou PCR, čítať ich sekvenovaním a zmeniť text podľa vydania.

Odkazy

1. Alberts B a kol. (2017) Molekulárna biológia bunky, 6. vydanie. Garland Science, New York City. 1464 s.
2. Green Mr, Sambrook J (2012) Molekulárny klonovanie: Manuálne laboratórium, Štvrté vydanie. Súprava troch objemov. Cold Spring Harbor, USA. 2028 pp.
3. Pepper MS (2019) Špeciálne vydanie SAMJ venovaného bunkovej a génovej terapii. S Afr Med j. 109 (8b): 12719.
4. Salsman J, Dellaire G (2017) Úpravy precízneho genómu v CRISPR bolo. Biochemový bunkový biol. 95 (2): 187-201.
5. Singh RR (2020) Sušenie novej generácie pri vysokej citlivej detekcii mutácií v nádoroch: výzvy, pokroky a aplikácie. J. S1525-1578 (20) 30330-5.