Genetické inžinierstvo
Prácu vykonal žiak 10. ročníka - Roman Kirillov.
genetické inžinierstvo
Genetické inžinierstvo (genetické inžinierstvo) je súbor techník, metód a technológií na získanie rekombinantnej RNA a DNA, izoláciu génov z organizmu (buniek), manipuláciu s génmi a ich zavedenie do iných organizmov.
Genetické inžinierstvo nie je žiadna veda široký zmysel, ale je nástrojom biotechnológie, využívajúci metódy takých biologických vied, ako sú molekulárne a bunkovej biológie, cytológia, genetika, mikrobiológia, virológia.
Keňania testujú, ako rastie nová transgénna plodina odolná voči škodcom
História vývoja a dosiahnutú úroveň technológie
V druhej polovici 20. storočia bolo urobených niekoľko dôležitých objavov a vynálezov, ktoré sú základom genetického inžinierstva. Dlhoročné pokusy „prečítať“ biologickú informáciu, ktorá je „zapísaná“ v génoch, boli úspešne zavŕšené. Túto prácu začali anglický vedec F. Sanger a americký vedec W. Gilbert ( nobelová cena v chémii 1980). Ako viete, gény obsahujú informácie-inštrukcie na syntézu molekúl RNA a bielkovín v tele, vrátane enzýmov. Aby bola bunka prinútená syntetizovať nové, pre ňu nezvyčajné látky, je potrebné, aby v nej boli syntetizované zodpovedajúce súbory enzýmov. A na to je potrebné buď cielene zmeniť gény v ňom, alebo do neho vložiť nové, predtým chýbajúce gény. Zmeny v génoch v živých bunkách sú mutácie. Vznikajú pod vplyvom napríklad mutagénov – chemických jedov alebo žiarenia.
Frederick Senger
Walter Gilbert
Ľudské genetické inžinierstvo
Pri aplikácii na ľudí by sa genetické inžinierstvo mohlo použiť na liečbu dedičných chorôb. Technicky je však podstatný rozdiel medzi liečbou samotného pacienta a zmenou genómu * jeho potomkov.
*Genóm – súhrn všetkých génov organizmu; jeho kompletná sada chromozómov.
knockout myši
Knokaut génov. Génový knockout možno použiť na štúdium funkcie konkrétneho génu. Toto je názov techniky odstraňovania jedného resp viac génov, čo nám umožňuje skúmať dôsledky takejto mutácie. Pre knockout je rovnaký gén alebo jeho fragment syntetizovaný, modifikovaný tak, že génový produkt stráca svoju funkciu.
Aplikácia vo vedeckom výskume
umelý výraz. Logickým doplnkom k knockoutu je umelé vyjadrenie, to znamená pridanie génu do tela, ktorý predtým nemalo. Táto metóda genetického inžinierstva sa dá použiť aj na štúdium funkcie génov. Proces zavádzania ďalších génov je v podstate rovnaký ako pri knockoutovaní, ale existujúce gény sa nenahradia ani nepoškodia.
Aplikácia vo vedeckom výskume
Vizualizácia génových produktov. Používa sa, keď je úlohou študovať lokalizáciu génového produktu. Jedným zo spôsobov značenia je nahradenie normálneho génu fúziou s reportérovým elementom, napríklad so zeleným fluorescenčným proteínovým génom.
Schéma štruktúry zeleného fluorescenčného proteínu.
História vývoja V druhej polovici 20. storočia bolo urobených niekoľko dôležitých objavov a vynálezov, ktoré sú základom genetického inžinierstva. Dlhoročné pokusy „prečítať“ biologickú informáciu, ktorá je „zapísaná“ v génoch, boli úspešne zavŕšené. Túto prácu začali anglický vedec F. Sanger a americký vedec W. Gilbert (Nobelova cena za chémiu 1980). Walter Gilbert Frederick Senger
Hlavné etapy riešenia problému genetického inžinierstva: 1. Získanie izolovaného génu. 1. Získanie izolovaného génu. 2. Zavedenie génu do vektora na prenos do organizmu. 2. Zavedenie génu do vektora na prenos do organizmu. 3. Prenos vektora s génom do modifikovaného organizmu. 3. Prenos vektora s génom do modifikovaného organizmu. 4. Transformácia buniek tela. 4. Transformácia buniek tela. 5. Selekcia geneticky modifikovaných organizmov(GMO) a odstránenie tých, ktoré neboli úspešne modifikované. 5. Selekcia geneticky modifikovaných organizmov (GMO) a eliminácia tých, ktoré neboli úspešne modifikované.
Pomocou génovej terapie je v budúcnosti možné zmeniť ľudský genóm. V súčasnosti efektívne metódy modifikácie ľudského genómu sa vyvíjajú a testujú na primátoch. Pomocou génovej terapie je v budúcnosti možné zmeniť ľudský genóm. V súčasnosti sa vyvíjajú a testujú účinné metódy na modifikáciu ľudského genómu na primátoch. Aj keď v malom meradle, genetické inžinierstvo sa už používa na to, aby ženy s niektorými typmi neplodnosti mali šancu otehotnieť. Na tento účel sa používajú vajcia. zdravá žena.
Projekt ľudského genómu V roku 1990 bol v USA spustený Projekt ľudského genómu, ktorého účelom bolo určiť celý genetický rok človeka. Projekt, v ktorom zohrali významnú úlohu aj ruskí genetici, bol dokončený v roku 2003. Výsledkom projektu bolo identifikovaných 99 % genómu s presnosťou 99,99 %.
Neuveriteľné príklady genetického inžinierstva V roku 2007 juhokórejský vedec zmenil DNA mačky tak, aby žiarila v tme, a potom túto DNA vzal a naklonoval z nej ďalšie mačky, čím vytvoril celú skupinu nadýchaných fluorescenčných mačiek Eco-prasa, alebo ako ho kritici nazývajú aj Frankensvin - je to prasa, ktoré bolo geneticky modifikované, aby lepšie trávilo a spracovávalo fosfor.
Vedci z Washingtonskej univerzity pracujú na vývoji topoľov, ktoré dokážu vyčistiť znečistené oblasti absorbovaním znečisťujúcich látok z podzemnej vody cez ich korene. Vedci nedávno izolovali gén jedu v chvoste škorpióna a začali hľadať spôsoby, ako ho vstreknúť do kapusty. Vedci nedávno izolovali gén jedu v chvoste škorpióna a začali hľadať spôsoby, ako ho vstreknúť do kapusty.
Kozy, ktoré pradia pavučinu Výskumníci vložili gén pre kostrové vlákno pavučiny do kozej DNA, takže zviera bude bielkovinu z pavučiny produkovať iba v mlieku. Geneticky modifikovaný losos AquaBounty rastie dvakrát rýchlejšie ako bežné ryby tohto druhu. Geneticky modifikovaný losos AquaBounty rastie dvakrát rýchlejšie ako bežné ryby tohto druhu.
Paradajka Flavr Savr bola prvou komerčne pestovanou a geneticky upravenou potravinou, ktorá bola licencovaná na ľudskú spotrebu. Paradajka Flavr Savr bola prvou komerčne pestovanou a geneticky upravenou potravinou, ktorá bola licencovaná na ľudskú spotrebu. Banánové vakcíny Keď ľudia zjedia kúsok geneticky upraveného banánu naplneného vírusovými proteínmi, ich imunitný systém vytvorí protilátky na boj proti tejto chorobe; to isté sa deje s konvenčnými vakcínami.
Stromy sú geneticky modifikované, aby rástli rýchlejšie, kvalitnejšie drevo a dokonca aj na detekciu biologických útokov. Kravy produkujú mlieko rovnaké ako dojčiace ženy. Kravy produkujú mlieko rovnaké ako dojčiace ženy.
Nebezpečenstvá genetického inžinierstva: 1. V dôsledku umelého pridania cudzieho génu môžu neočakávane vznikať nebezpečné látky. 1. V dôsledku umelého pridania cudzieho génu môžu neočakávane vznikať nebezpečné látky. 2. Môžu sa objaviť nové a nebezpečné vírusy. 3. Poznatky o vplyve tam zavedených organizmov modifikovaných pomocou genetického inžinierstva na životné prostredie sú úplne nedostatočné. 4. Neexistujú absolútne spoľahlivé metódy testovania neškodnosti. 5. V súčasnosti je genetické inžinierstvo technicky nedokonalé, pretože nie je schopné riadiť proces vloženia nového génu, takže nie je možné predpovedať výsledky.
Genetické inžinierstvo nachádza široké praktické využitie v odvetviach národného hospodárstva, ako je mikrobiologický priemysel, farmakologický priemysel, potravinársky priemysel A poľnohospodárstvo. Genetické inžinierstvo nachádza široké praktické uplatnenie v odvetviach národného hospodárstva, akými sú mikrobiologický priemysel, farmaceutický priemysel, potravinárstvo a poľnohospodárstvo.
Jedným z najvýznamnejších odvetví genetického inžinierstva je výroba lieky. Moderné technológie Výroba rôznych liekov umožňuje liečiť najzávažnejšie choroby, alebo aspoň spomaliť ich rozvoj. Jedným z najvýznamnejších odvetví genetického inžinierstva je výroba liečiv. Moderné technológie na výrobu rôznych liekov umožňujú liečiť najzávažnejšie choroby, alebo aspoň spomaliť ich rozvoj.
S rozvojom genetického inžinierstva začali čoraz viac vykonávať rôzne pokusy na zvieratách, v dôsledku čoho vedci dosiahli akúsi mutáciu organizmov. S rozvojom genetického inžinierstva začali čoraz viac vykonávať rôzne pokusy na zvieratách, v dôsledku čoho vedci dosiahli akúsi mutáciu organizmov. Napríklad Lifestyle Pets geneticky vytvoril hypoalergénnu mačku menom Ashera GD. Do tela zvieraťa bol zavedený určitý gén, ktorý umožnil „obísť choroby“. Napríklad Lifestyle Pets geneticky vytvoril hypoalergénnu mačku menom Ashera GD. Do tela zvieraťa bol zavedený určitý gén, ktorý umožnil „obísť choroby“.
Pomocou genetického inžinierstva predstavili vedci z Pennsylvánskej univerzity nová metóda výroba vakcín: pomocou geneticky upravených húb. Vďaka tomu sa zrýchlila výroba vakcín, čo by sa podľa Pensylvánov mohlo hodiť v prípade bioteroristického útoku alebo prepuknutia vtáčej chrípky. Vedci z Pennsylvánskej univerzity zaviedli pomocou genetického inžinierstva novú metódu výroby vakcín: pomocou geneticky upravených húb. Vďaka tomu sa zrýchlila výroba vakcín, čo by sa podľa Pensylvánov mohlo hodiť v prípade bioteroristického útoku alebo prepuknutia vtáčej chrípky.
Ako už bolo spomenuté vyššie, rozvoj genetického inžinierstva nemohol ovplyvniť výrobu liekov, ktoré prispievajú k rýchlemu uzdraveniu pacienta. Takže, získané rovnakým genetickým inžinierstvom, baktérie z čeľade Clostridium, zavedené do tela, rastú a množia sa iba v tých častiach nádorov, ktoré sú chudobné na kyslík a ktoré sú dodnes najťažšie liečiteľné. Ako už bolo spomenuté vyššie, rozvoj genetického inžinierstva nemohol ovplyvniť výrobu liekov, ktoré prispievajú k rýchlemu uzdraveniu pacienta. Takže, získané rovnakým genetickým inžinierstvom, baktérie z čeľade Clostridium, zavedené do tela, rastú a množia sa iba v tých častiach nádorov, ktoré sú chudobné na kyslík a ktoré sú dodnes najťažšie liečiteľné.
Teraz už vedia syntetizovať gény a pomocou takto syntetizovaných génov zavedených do baktérií sa získava množstvo látok, najmä hormóny a interferón. Ich výroba predstavovala dôležité odvetvie biotechnológie. Teraz už vedia syntetizovať gény a pomocou takto syntetizovaných génov zavedených do baktérií sa získava množstvo látok, najmä hormóny a interferón. Ich výroba predstavovala dôležité odvetvie biotechnológie. Interferón je proteín syntetizovaný telom v reakcii na vírusová infekcia sa teraz skúmajú ako možná liečba rakoviny a AIDS. Na výrobu takého množstva interferónu, aké vyprodukuje iba jeden liter bakteriálnej kultúry, by boli potrebné tisíce litrov ľudskej krvi. Je zrejmé, že zisk z hromadnej výroby tejto látky je veľmi veľký. Veľmi dôležitú úlohu zohráva aj inzulín získaný mikrobiologickou syntézou, ktorý je nevyhnutný pri liečbe cukrovky. Množstvo vakcín bolo tiež geneticky upravených a testuje sa ich účinnosť proti vírusu ľudskej imunodeficiencie (HIV), ktorý spôsobuje AIDS. s použitím rekombinantnej DNA na výrobu dostatočné množstvá a ľudský rastový hormón, jedinú liečbu zriedkavej detskej choroby, hypofýzového nanizmu. Interferón, proteín syntetizovaný telom ako odpoveď na vírusovú infekciu, sa teraz skúma ako možná liečba rakoviny a AIDS. Na výrobu takého množstva interferónu, aké vyprodukuje iba jeden liter bakteriálnej kultúry, by boli potrebné tisíce litrov ľudskej krvi. Je zrejmé, že zisk z hromadnej výroby tejto látky je veľmi veľký. Veľmi dôležitú úlohu zohráva aj inzulín získaný mikrobiologickou syntézou, ktorý je nevyhnutný pri liečbe cukrovky. Množstvo vakcín bolo tiež geneticky upravených a testuje sa ich účinnosť proti vírusu ľudskej imunodeficiencie (HIV), ktorý spôsobuje AIDS. Pomocou rekombinantnej DNA sa v dostatočnom množstve získava aj ľudský rastový hormón, jediná liečba vzácneho detského ochorenia – hypofýzového nanizmu.
Ďalšou perspektívnou oblasťou v medicíne spojenou s rekombinantnou DNA je tzv. génová terapia. V týchto prácach, ktoré ešte neopustili experimentálnu fázu, sa do tela zavedie geneticky upravená kópia génu kódujúceho silný protinádorový enzým na boj proti nádoru. génová terapia boli tiež použité na boj dedičné poruchy v imunitný systém. Ďalšou perspektívnou oblasťou v medicíne spojenou s rekombinantnou DNA je tzv. génová terapia. V týchto prácach, ktoré ešte neopustili experimentálnu fázu, sa do tela zavedie geneticky upravená kópia génu kódujúceho silný protinádorový enzým na boj proti nádoru. Génová terapia sa začala využívať aj v boji proti dedičným poruchám imunitného systému. Poľnohospodárstvu sa podarilo geneticky modifikovať desiatky potravinárskych a kŕmnych plodín. V chove zvierat používanie biotechnologicky vyrobeného rastového hormónu zvýšilo dojivosť; pomocou geneticky modifikovaného vírusu vytvorili vakcínu proti herpesu u ošípaných. Poľnohospodárstvu sa podarilo geneticky modifikovať desiatky potravinárskych a kŕmnych plodín. V chove zvierat používanie biotechnologicky vyrobeného rastového hormónu zvýšilo dojivosť; pomocou geneticky modifikovaného vírusu vytvorili vakcínu proti herpesu u ošípaných.
Ľudské genetické inžinierstvo Tak ako u ľudí, genetické inžinierstvo by sa mohlo použiť na liečbu dedičných chorôb. Technicky je však podstatný rozdiel medzi liečbou samotného pacienta a zmenou genómu jeho potomkov. Pri aplikácii na ľudí by sa genetické inžinierstvo mohlo použiť na liečbu dedičných chorôb. Technicky je však podstatný rozdiel medzi liečbou samotného pacienta a zmenou genómu jeho potomkov Genóm V súčasnosti sú vo vývoji účinné metódy na zmenu ľudského genómu. Dlho genetické inžinierstvo opíc čelilo vážnym ťažkostiam, ale v roku 2009 boli experimenty korunované úspechom: prvý geneticky modifikovaný primát, kosmáč obyčajný, dal potomstvo. V tom istom roku Nature vydala publikáciu o úspešnej liečbe farbosleposti dospelého samca opice. V súčasnosti sa vyvíjajú účinné metódy na modifikáciu ľudského genómu. Genetické inžinierstvo opíc čelilo po dlhú dobu vážnym ťažkostiam, ale v roku 2009 boli experimenty korunované úspechom: prvý geneticky modifikovaný primát, kosmáč obyčajný, dal potomstvo. V tom istom roku Nature vydala publikáciu o úspešnej liečbe farbosleposti dospelého samca opice.
Ľudské genetické inžinierstvo Hoci v malom meradle sa genetické inžinierstvo už používa na to, aby ženy s niektorými typmi neplodnosti mali šancu otehotnieť. K tomu použite vajíčka zdravej ženy. Dieťa v dôsledku toho zdedí genotyp od jedného otca a dvoch matiek. Aj keď v malom meradle, genetické inžinierstvo sa už používa na to, aby ženy s niektorými typmi neplodnosti mali šancu otehotnieť. K tomu použite vajíčka zdravej ženy. V dôsledku toho dieťa zdedí genotyp od jedného otca a dvoch matiek Genotyp Pomocou genetického inžinierstva je možné získať potomkov s vylepšeným vzhľadom, duševnými a fyzickými schopnosťami, charakterom a správaním. Pomocou génovej terapie je v budúcnosti možné zlepšiť genóm a súčasných ľudí. V zásade sa dajú vytvárať aj závažnejšie zmeny, ale na ceste k takýmto premenám musí ľudstvo vyriešiť mnohé etické problémy. Pomocou genetického inžinierstva je možné získať potomkov s vylepšeným vzhľadom, duševnými a fyzickými schopnosťami, charakterom a správaním. Pomocou génovej terapie je v budúcnosti možné zlepšiť genóm a súčasných ľudí. V zásade sa dajú vytvárať aj závažnejšie zmeny, ale na ceste k takýmto premenám musí ľudstvo vyriešiť mnohé etické problémy. génová terapia
Vedecké riziká genetického inžinierstva 1. Genetické inžinierstvo sa zásadne líši od šľachtenia nových odrôd a plemien. Umelé pridávanie cudzích génov značne narúša jemne vyladenú genetickú kontrolu normálnej bunky. Génová manipulácia sa zásadne líši od kombinácie materských a otcovských chromozómov, ku ktorej dochádza pri prirodzenom krížení. 2. V súčasnosti je genetické inžinierstvo technicky nedokonalé, pretože nie je schopné riadiť proces vloženia nového génu. Preto nie je možné predpovedať miesto inzercie a účinky pridaného génu. Aj keď je možné určiť umiestnenie génu po jeho vložení do genómu, dostupné poznatky o DNA sú na predpovedanie výsledkov veľmi neúplné.
3. V dôsledku umelého pridania cudzieho génu môžu neočakávane vznikať nebezpečné látky. V horšom prípade to môžu byť toxické látky, alergény, prípadne iné zdraviu škodlivé látky. Informácie o tomto druhu možností sú stále veľmi neúplné. 4. Neexistujú absolútne spoľahlivé metódy testovania neškodnosti. Viac ako 10% vážne vedľajšie účinky napriek starostlivo vykonaným štúdiám bezpečnosti nemožno identifikovať nové lieky. Miera rizika, že nebezpečné vlastnosti nové, geneticky upravené potraviny zostanú nepovšimnuté, pravdepodobne v oveľa väčšej miere ako v prípade liekov. 5. Súčasné požiadavky na testovanie nezávadnosti sú mimoriadne nedostatočné. Sú prehľadne spracované tak, aby zjednodušili proces schvaľovania. Umožňujú použitie extrémne necitlivých metód testovania nezávadnosti. Preto existuje značné riziko, že nezdravé potraviny môžu prejsť kontrolou neodhalené.
6. Geneticky upravené potraviny zatiaľ nemajú pre ľudstvo žiadnu významnú hodnotu. Tieto produkty slúžia prevažne len komerčným záujmom. 7. Poznatky o vplyve organizmov modifikovaných genetickým inžinierstvom a prinesených na životné prostredie sú úplne nedostatočné. Zatiaľ nebolo dokázané, že organizmy modifikované genetickým inžinierstvom nebudú mať škodlivý vplyv na životné prostredie. Ekológovia špekulovali o rôznych potenciálnych environmentálnych komplikáciách. Napríklad existuje veľa príležitostí na nekontrolované šírenie potenciálne škodlivých génov využívaných genetickým inžinierstvom, vrátane prenosu génov baktériami a vírusmi. Komplikácie spôsobené v prostredí sú pravdepodobne neopraviteľné, pretože uvoľnené gény nie je možné vziať späť.
8. Môžu sa objaviť nové a nebezpečné vírusy. Experimentálne sa ukázalo, že gény vírusov zabudované do genómu sa môžu kombinovať s génmi infekčné vírusy(tzv. rekombinácia). Tieto nové vírusy môžu byť agresívnejšie ako tie pôvodné. Vírusy sa tiež môžu stať menej druhovo špecifické. Napríklad rastlinné vírusy sa môžu stať škodlivými užitočný hmyz, zvieratá a ľudia. 9. Poznanie dedičnej substancie, DNA, je veľmi neúplné. Je známe, že len 3 % DNA fungujú. je riskantné manipulovať so zložitými systémami, o ktorých vedomosti nie sú úplné. Rozsiahle skúsenosti v oblasti biológie, ekológie a medicíny ukazujú, že to môže spôsobiť vážne nepredvídateľné problémy a poruchy. 10. Genetické inžinierstvo nevyrieši problém svetového hladu. Tvrdenie, že genetické inžinierstvo môže významne prispieť k riešeniu problému hladu vo svete, je vedecky nepodložený mýtus.
Potraviny, ktoré boli geneticky upravené alebo môžu obsahovať geneticky upravené zložky Amyláza - používa sa pri príprave chlebovej múky, škrob Amyláza - používa sa pri príprave chlebovej múky, škrobu Jablčný mušt, víno, pivo atď. Jablčný mušt, víno, pivo atď. prášok) - prísady Prášok do pečiva (prášok do pečiva) - prísady Chlieb - obsahuje sóju Chlieb - obsahuje sóju Repkový olej Repkový olej Catalase - používa sa pri príprave nápojov, vaječný prášok, srvátka Kataláza - používa sa pri príprave nápojov, vaječný prášok, srvátka Cereálie (obilniny) - obsahujú sóju Cereálie (obilniny) - obsahujú sóju Chymozín Chymozín Cereálne výrobky (cereálie) Cereálne výrobky (cereálie) Škrob z obilnín Škrob z obilnín Sirup z obilnín Sirup z obilnín
Výživové doplnky- obsahujú droždie Doplnky stravy - obsahujú droždie ovocné šťavy- môžu sa vyrábať ich geneticky modifikované plody Ovocné šťavy - môžu sa vyrábať ich geneticky modifikované plody Glukózový sirup Glukózový sirup Zmrzlina - môže obsahovať sóju, glukózový sirup Zmrzlina - môže obsahovať sóju, glukózový sirup Kukurica (kukurica) Kukurica (kukurica) Cestoviny ( špagety, rezance) – môže obsahovať sóju Cestoviny (špagety, rezance) – môže obsahovať sóju Zemiaky Zemiaky Light nápoje – môže obsahovať glukózový sirup Ľahké nápoje – môže obsahovať glukózový sirup Sójové bôby, potraviny, mäso Sójové bôby, potraviny, mäso Sýtené ovocné nápoje Sýtené ovocné nápoje Tofu Paradajky Paradajky Droždie (kysnuté cesto) Droždie (kysnuté cesto) Cukor Cukor
Aké sú vyhliadky genetického inžinierstva? S rozvojom genetických technológií má ľudstvo po prvý raz v histórii možnosť pomocou lekárskej genetiky znížiť záťaž patologickej dedičnosti nahromadenej v procese evolúcie, zbaviť sa mnohých dedičné choroby najmä nahradením abnormálneho génu normálnym génom.
prezentáciu snímok
Text snímky: Metóda genetického a bunkového inžinierstva Dokončila žiačka 11. ročníka Nelly Deeva Učiteľka Nadezhda Borisovna Lobova
Text snímky: Bunkové inžinierstvo je oblasť biotechnológie založená na kultivácii buniek a tkanív na živných pôdach. Bunkové inžinierstvo
Text snímky: V polovici 19. storočia Theodor Schwann sformuloval bunkovú teóriu (1838). Zhrnul doterajšie poznatky o bunke a ukázal, že bunka je základnou stavebnou jednotkou všetkých živých organizmov, že bunky živočíchov a rastlín sú štruktúrou podobné. T. Schwann zaviedol do vedy správne chápanie bunky ako samostatnej jednotky života, najmenšej jednotky života: mimo bunky života neexistuje.
Text snímky: Rastlinné bunky a tkanivá pestované na umelých živných médiách tvoria základ rôznych technológií v poľnohospodárstve. Niektoré z nich sú zamerané na získanie rastlín identických s pôvodnou formou. Iné - vytvárať rastliny, ktoré sú geneticky odlišné od originálu, či už uľahčením a urýchlením tradičného šľachtiteľského procesu alebo vytvorením genetickej diverzity a hľadaním a selekciou genotypov s cennými vlastnosťami. Zlepšenie rastlín a živočíchov na základe bunkových technológií
Text snímky: Genetické zdokonaľovanie zvierat je spojené s vývojom technológie na transplantáciu embryí a metód mikromanipulácie s nimi (získanie identické dvojičky, medzidruhová transplantácia embryí a získavanie chimérických zvierat, klonovanie zvierat pri transplantácii jadier embryonálnych buniek do enukleovaných, t.j. s odstráneným jadrom, vajíčok). V roku 1996 sa škótskym vedcom z Edinburghu po prvý raz podarilo získať ovcu z enukleovaného vajíčka, do ktorého bolo transplantované jadro somatickej bunky (vemena) dospelého zvieraťa.
Text snímky: Genetické inžinierstvo je založené na získavaní hybridných molekúl DNA a zavádzaní týchto molekúl do buniek iných organizmov, ako aj na molekulárno-biologických, imunochemických a biochemické metódy. Genetické inžinierstvo
Text snímky: Genetické inžinierstvo sa rozvíja od roku 1973, keď americkí vedci Stanley Cohen a Enley Chang vložili bakteriálny plazmid do DNA žaby. Potom sa tento transformovaný plazmid vrátil do bakteriálnej bunky, ktorá začala syntetizovať žabie proteíny a tiež prenášať žabie DNA svojim potomkom. Tak sa našla metóda, ktorá umožňuje vložiť cudzie gény do genómu určitého organizmu.
Text snímky: Genetické inžinierstvo nachádza široké praktické uplatnenie v odvetviach národného hospodárstva, akými sú mikrobiologický priemysel, farmakologický priemysel, potravinárstvo a poľnohospodárstvo.
Text snímky: Šľachtenie rastlín a živočíchov na bunkových technológiách Boli vyšľachtené bezprecedentné odrody zemiakov, kukurice, sóje, ryže, repky, uhoriek. Počet rastlinných druhov, na ktorých boli úspešne aplikované metódy genetického inžinierstva, presahuje 50. Transgénne plody majú dlhšiu dobu dozrievania ako bežné plodiny. Tento faktor má veľký vplyv pri preprave, kedy sa netreba báť, že výrobok prezreje. Genetické inžinierstvo dokáže skrížiť paradajky so zemiakmi, uhorky s cibuľou, hrozno s vodnými melónmi – možnosti sú tu jednoducho úžasné. Veľkosť a chutný svieži vzhľad výsledného produktu môže milo prekvapiť každého.
Snímka č. 10
Text snímky: Chov zvierat je tiež v oblasti záujmu genetického inžinierstva. Výskum v oblasti tvorby transgénnych oviec, ošípaných, kráv, králikov, kačíc, husí, kurčiat sa v súčasnosti považuje za prioritu. Tu sa veľká pozornosť venuje zvieratám, ktoré by mohli syntetizovať lieky: inzulín, hormóny, interferón, aminokyseliny. Geneticky modifikované kravy a kozy by teda mohli dávať mlieko, ktoré by obsahovalo potrebné zložky na liečbu takých hrozná choroba ako hemofília. Netreba zľavovať a bojovať s tým nebezpečné vírusy. Zvieratá, ktoré sú geneticky odolné voči rôznym infekčným chorobám, už existujú a v prostredí sa cítia veľmi príjemne. Ale možno najsľubnejšie v genetickom inžinierstve je klonovanie zvierat. Tento termín označuje (v užšom zmysle slova) kopírovanie buniek, génov, protilátok a mnohobunkové organizmy v laboratórnych podmienkach. Takéto exempláre sú geneticky identické. Dedičná variabilita je možná len v prípade náhodných mutácií alebo ak sú vytvorené umelo.
Snímka č. 11
Text snímky: Príklady genetického inžinierstva
Snímka č. 12
Text snímky: Lifestyle Pets napríklad geneticky upravili hypoalergénnu mačku menom Ashera GD. Do tela zvieraťa bol zavedený určitý gén, ktorý umožnil „obísť choroby“. Ashera
Snímka č. 13
Text snímky: Hybridné plemeno mačiek. Vyšľachtené v USA v roku 2006 na základe génov afrického servala, ázijského leopardia mačka a pravidelne domáca mačka. Najväčšia z domácich mačiek môže dosiahnuť hmotnosť 14 kg a dĺžku 1 meter. Jedno z najdrahších plemien mačiek (cena mačiatka je 22 000 - 28 000 dolárov). Vyhovujúci charakter a oddanosť psov
Snímka č. 14
Text snímky: V roku 2007 juhokórejský vedec pozmenil DNA mačky tak, aby žiarila v tme, potom túto DNA zobral a naklonoval z nej ďalšie mačky, čím vytvoril celú skupinu nadýchaných, fluorescenčných mačiek. A takto to urobil: Výskumník vzal kožné bunky samcov tureckých angor a pomocou vírusu zaviedol genetické pokyny na výrobu červeného fluorescenčného proteínu. Potom umiestnil geneticky modifikované jadrá do vajíčok na klonovanie a embryá boli implantované späť do darcovských mačiek, čím sa stali náhradnými matkami pre ich vlastné klony. Žiar v tme mačky
Snímka č. 15
Text snímky: Geneticky modifikovaný losos AquaBounty rastie dvakrát rýchlejšie ako bežné ryby tohto druhu. Na fotografii sú dva lososy rovnakého veku. Spoločnosť tvrdí, že ryba má rovnakú chuť, štruktúru tkaniva, farbu a vôňu ako bežný losos; stále sa však vedú diskusie o jeho požívateľnosti. Geneticky upravený losos atlantický má ďalší hormón rast z lososa chinook, ktorý umožňuje rybe produkovať rastový hormón po celý rok. Vedcom sa podarilo udržať hormón aktívny pomocou génu prevzatého z úhorovej ryby nazývanej úhor, ktorý funguje ako „prepínač“ hormónu. rýchlo rastúci losos
Snímka č. 16
Text snímky: Vedci z Washingtonskej univerzity pracujú na vytvorení topoľov, ktoré dokážu vyčistiť znečistené oblasti absorbovaním látok znečisťujúcich podzemnú vodu cez ich korene. Rastliny potom rozkladajú škodliviny na neškodné vedľajšie produkty, ktoré sú absorbované koreňmi, kmeňom a listami alebo sa uvoľňujú do ovzdušia. Rastliny bojujúce proti znečisteniu
snímka 1
snímka 2
Biotechnológia je integrácia prírodných a technických vied, ktorá umožňuje plne realizovať schopnosti živých organizmov na výrobu potravín, liekov, riešiť problémy v oblasti energetiky a ochrany životného prostredia.
snímka 3
Jedným typom biotechnológie je genetické inžinierstvo. Genetické inžinierstvo je založené na získavaní hybridných molekúl DNA a zavádzaní týchto molekúl do buniek iných organizmov, ako aj na molekulárno-biologických, imunochemických a bmochemických metódach.
snímka 4
Genetické inžinierstvo sa začalo rozvíjať v roku 1973, keď americkí vedci Stanley Cohen a Enley Chang vložili barteriálny plazmid do DNA žaby. Potom sa tento transformovaný plazmid vrátil do bakteriálnej bunky, ktorá začala syntetizovať žabie proteíny a tiež prenášať žabie DNA svojim potomkom. Tak sa našla metóda, ktorá umožňuje vložiť cudzie gény do genómu určitého organizmu.
snímka 5
Genetické inžinierstvo nachádza široké praktické uplatnenie v odvetviach národného hospodárstva, akými sú mikrobiologický priemysel, farmaceutický priemysel, potravinárstvo a poľnohospodárstvo.
snímka 6
Jedným z najvýznamnejších odvetví genetického inžinierstva je výroba liečiv. Moderné technológie na výrobu rôznych liekov umožňujú liečiť najzávažnejšie choroby, alebo aspoň spomaliť ich rozvoj.
Snímka 7
Genetické inžinierstvo je založené na technológii získavania rekombinantnej molekuly DNA.
Snímka 8
Základnou jednotkou sekvencie v každom organizme je gén. Informácie v génoch kódujúcich proteíny sa dešifrujú v priebehu dvoch po sebe idúcich procesov: transkripcie (syntéza RNA) a translácie (syntéza proteínov), ktoré následne zabezpečujú správny preklad genetickej informácie zašifrovanej v DNA z jazyka nukleotidov do jazyk aminokyselín.
Snímka 9
S rozvojom genetického inžinierstva začali čoraz viac vykonávať rôzne pokusy na zvieratách, v dôsledku čoho vedci dosiahli akúsi mutáciu organizmov. Napríklad Lifestyle Pets geneticky vytvoril hypoalergénnu mačku menom Ashera GD. Do tela zvieraťa bol zavedený určitý gén, ktorý umožnil „obísť choroby“.
snímka 10
snímka 11
Vedci z Pennsylvánskej univerzity zaviedli pomocou genetického inžinierstva novú metódu výroby vakcín: pomocou geneticky upravených húb. Vďaka tomu sa zrýchlila výroba vakcín, čo by sa podľa Pensylvánov mohlo hodiť v prípade bioteroristického útoku alebo prepuknutia vtáčej chrípky.
Načítava...