Ключова разлика - генно инженерство срещу технология на рекомбинантна ДНК
Генетичните материали на организмите могат да бъдат променени с помощта на техники за генно инженерство или технология на рекомбинантна ДНК. Технологията на рекомбинантна ДНК е процес, използван за създаване на рекомбинантна ДНК молекула, която носи ДНК от интерес и векторна ДНК, докато генното инженерство е широк термин, използван за описване на процесите, свързани с манипулирането на генетичната структура на организма. Това е ключовата разлика между генното инженерство и технологията на рекомбинантната ДНК.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Общ преглед и ключова разлика
2. Какво е генно инженерство
3. Какво е технология на рекомбинантна ДНК
4. Сравнение рамо до рамо - генно инженерство срещу технология на рекомбинантна ДНК
5. Обобщение
Какво е генно инженерство?
Генното инженерство е широк термин, използван за обозначаване на набор от техники, участващи в манипулиране на генетичния състав на организма. Генното инженерство се извършва при in vitro условия (извън живия организъм, в контролирана среда).
Гените са кодирани за протеини и други протеинови прекурсори, които са от съществено значение за растежа и развитието. Когато учените искат да проучат подреждането на гените, експресията, генната регулация и т.н., те въвеждат този конкретен ген в бактерия гостоприемник, която е способна да репликира вмъкнатия ген и да направи множество копия на желания ген, използвайки рекомбинантна ДНК технология. Включва изрязване на специфични ДНК фрагменти, въвеждането им в различен организъм и експресията им в трансформирания организъм. Генетичният състав на организма се променя, когато се въведе чужда ДНК. Поради това се нарича генно инженерство (генетична манипулация с помощта на усъвършенствани техники). Когато се манипулира генетичният състав на организма, характеристиките на организма се променят. Характеристиките могат да бъдат подобрени или модифицирани, за да доведат до желани промени в организмите.
Има няколко основни стъпки, свързани с генното инженерство. Това са именно разцепване и пречистване на ДНК, производство на рекомбинантна ДНК (рекомбинантен вектор), трансформация на рекомбинантна ДНК в организъм гостоприемник, размножаване на гостоприемника (клониране) и скрининг за трансформирани клетки (правилни фенотипове).
Генното инженерство е приложимо за широк спектър от организми, включително растения, животни и микроорганизми. Като пример, трансгенни растения могат да бъдат произведени чрез въвеждане на полезни характеристики като устойчивост на хербициди, толерантност към суша, висока хранителна стойност, бързорастяща, устойчивост на насекоми, толерантност към потапяне и др., Като се използва растително генно инженерство. Думата трансгенен се отнася до генетично модифицирани организми. Понастоящем производството на трансгенни култури с подобрени характеристики е осъществимо благодарение на генното инженерство. Трансгенни животни също могат да бъдат произведени за производство на фармацевтични продукти за хора, както е показано на фигура 01.
Фигура_1: Генетично инженерни животни
Генното инженерство има широко приложение в биотехнологиите, в областта на медицината, научните изследвания, селското стопанство и промишлеността. В медицината генното инженерство включва генна терапия и производство на човешки растежни хормони, инсулин, различни лекарства, синтетични ваксини, човешки албумини, моноклонални антитела и др. В земеделието генетично модифицирани култури като соя, царевица, памук и други култури с определени ценни характеристики са направени с помощта на генно инженерство. В индустрията генното инженерство се прилага широко за получаване на рекомбинантни микроорганизми, които могат да произвеждат икономически полезни продукти, особено протеини и ензими. Контролът на замърсяването на околната среда (биоремедиация), възстановяването на метали (биоминиране), производството на синтетични полимери и др. Също са възможни в индустрии, използващи генно инженерни микроорганизми. При изследванията генното инженерство се използва за създаване на животински модели на определени човешки заболявания. Генетично модифицираните мишки са най-популярният животински модел, използван от изследователите за проучване и намиране на терапии за рак, затлъстяване, сърдечни заболявания, диабет, артрит, злоупотреби с вещества, безпокойство, стареене, болест на Паркинсон и др.
Какво е технология на рекомбинантна ДНК?
Технологията на рекомбинантна ДНК е технологията, участваща в получаването на рекомбинантна ДНК молекула, която носи ДНК от два различни вида (вектор и чужда ДНК) и клониране. Това се постига чрез рестрикционни ензими и ДНК лигазен ензим. Рестрикционните ендонуклеази са ДНК режещи ензими, които помагат при отделянето на заинтересованите ДНК фрагменти от организма и отварянето на вектори, главно плазмиди. ДНК лигазата е ензим, който улеснява свързването на отделен ДНК фрагмент с отворен вектор, за да се създаде рекомбинантна ДНК. Създаването на рекомбинантна ДНК (вектор, състоящ се от чужда ДНК) зависи главно от използвания вектор. Избраният вектор трябва да може да се самовъзпроизвежда с който и да е ДНК сегмент, ковалентно прикрепен към него, в подходяща клетка гостоприемник. Той трябва също да съдържа подходящи места за клониране и избираеми маркери за скрининг. В рекомбинантната ДНК технология често използваните вектори са плазмиди на бактерии и бактериофаги (вируси, заразяващи бактерии).
Фигура_02: Синтез на рекомбинантна ДНК
Рекомбинантната ДНК се произвежда с цел създаване на нови протеини, изучаване на генни структури и функции, манипулиране на протеиновите свойства, събиране на големи количества протеини и т.н. Следователно, синтезираната рекомбинантна ДНК трябва да бъде реплицирана и експресирана вътре в гостоприемника. Следователно, рекомбинантната ДНК технология включва целия процес, който се случва в генното инженерство, започвайки от стъпката на изолиране на специфичната ДНК до скрининга на трансформирани клетки, състояща се от въведената характеристика. Следователно, рекомбинантната ДНК технология и генното инженерство могат да се разглеждат като два взаимосвързани процеса с една основна цел със сходни стъпки: изолиране на интересна ДНК вложка, избор на подходящ вектор, въвеждане на ДНК вложка (чужда ДНК) във вектор, за да се образува рекомбинантна ДНК молекула,въвеждане на рекомбинантна ДНК молекула в подходящ гостоприемник и селекция на трансформирани клетки гостоприемник.
Каква е разликата между генното инженерство и рекомбинантната ДНК технология?
Различна статия Средна преди таблица
Генетично инженерство срещу технология на рекомбинантна ДНК |
|
| Генното инженерство е широк термин, който се отнася до процеса, който се използва за манипулиране на генетичната структура на организма. | Технологията за рекомбинантна ДНК е техниката, използвана за създаване на рекомбинантна ДНК молекула, носеща ДНК от два различни вида. |
| Синтез на рекомбинантна ДНК | |
| Получава се рекомбинантна ДНК | Получава се рекомбинантна ДНК молекула. |
Резюме - Генетично инженерство срещу технология на рекомбинантна ДНК
Генното инженерство е област на молекулярната биология, която се занимава с манипулиране на генетичния материал (ДНК) на организма за ценни характеристики. Рекомбинантната ДНК технология е техниката, използвана за получаване на рекомбинантна ДНК. По време на двата процеса се извършва манипулация на генетичния материал на организма. Въпреки че има разлика между генното инженерство и технологията на рекомбинантната ДНК, те са взаимосвързани и генното инженерство би било невъзможно без използването на технология на рекомбинантна ДНК.
