Plik biogenetyka jest to połączona dziedzina biologii i genetyki. Obejmuje badanie każdego zjawiska, które ma wpływ na istoty żywe, analizowanego z obu perspektyw i sposobu podejścia do tego zjawiska.
Termin biogenetyka został również użyty do zdefiniowania modyfikacji istot żywych z niektórych organizmów „docelowych”. Gałąź wiedzy, która koncentruje się, obejmuje lub pozwala osiągnąć cele związane z dwiema poprzednimi definicjami, jest również znana jako inżynieria genetyczna..
Jednak w świecie nauki użycie słowa biogenetyka (a) jako przymiotnika jest bardziej rozpowszechnione niż biogenetyka jako nazwa odrębnej nauki. Najprawdopodobniej chcąc użyć takiego rzeczownika (biogenetyka), wspomina się o inżynierii genetycznej.
Wręcz przeciwnie, przymiotnik biogenetyczny (a) odnosi się raczej do wszystkiego, z czym się wiąże biogeneza (pochodzenie biologiczne) jakiejś cząsteczki, struktury, tkanki, narządu lub jednostki biologicznej.
Inżynieria genetyczna łączy zestaw metod, strategii, technik i praktycznych zastosowań niezbędnych do zmodyfikowania żywej istoty w zamierzony i zaplanowany sposób.
Dlatego jest posłuszny wiedzy biologicznej jednostki, która jest celem modyfikacji (tej, która ma zostać zmodyfikowana) i dostrzeganej potrzebie takiej zmiany. Oznacza to, że jest to nauka poświęcona badaniu sposobów zmiany genów i genomów jednostek..
Indeks artykułów
Udomowienie gatunków, krzyżówki badawcze (zapoczątkowane przez Mendla) i ulepszanie roślin poprzez krzyżowanie konwencjonalne nie są biogenetyczne, to znaczy nie są przypadkami inżynierii genetycznej. Używa się sztucznej selekcji i kontrolowanego zapłodnienia, aby coś uzyskać, nie wiedząc, jak i dlaczego.
Z drugiej strony, biogenetyka narodziła się, gdy byliśmy w stanie pobrać określone DNA z jednego organizmu, sklonować je i rozmnożyć i / lub wyrazić w innym. Innymi słowy, biogenetyka narodziła się dzięki technologii rekombinacji DNA na początku lat siedemdziesiątych (1970).
Czynnością definiującą tę gałąź wiedzy jest „klonowanie molekularne”. Kiedy już mieliśmy enzymy restrykcyjne (nożyczki molekularne) i ligazy DNA (klej), mogliśmy wycinać i wklejać w dogodny dla nas sposób..
W ten sposób mogliśmy się odbudować de novo samodzielna cząsteczka DNA (która może replikować się tylko w jednej komórce), taka jak plazmid. Następnie byliśmy w stanie wyciąć gen specyficzny dla człowieka o znanej funkcji i wkleić go do plazmidu ekspresyjnego..
Wprowadzając go do bakterii, byliśmy później w stanie wyprodukować ludzkie białka w bakteriach do użytku i spożycia. Tak na przykład wyprodukowaliśmy rekombinowaną insulinę ludzką.
Obecnie możemy zajmować się inżynierią genetyczną (biogenetyką) nie tylko bakterii, ale także grzybów, roślin i zwierząt: są to tak zwane „organizmy modyfikowane genetycznie” (GMO).
W tej grupie organizmów mamy tzw. Transgeniczne, czyli nic innego jak GMO, które zostały zmodyfikowane przez integrację genów z innych gatunków.
Biogenetyka bada, jak zmienić gen lub genomy organizmów będących celem manipulacji genetycznej. Z drugiej strony biogenetyka może podejść do każdego procesu biologicznego i określić, w jaki sposób modyfikacja organizmu może doprowadzić do rozwiązania problemu..
Na przykład dzięki technikom stosowanym w biogenetyce badacz może określić funkcję genu lub grupy genów. Może również wytwarzać określoną biomolekułę w innym organizmie lub nawet skomplikowany określony szlak biochemiczny.
Dzięki biogenetyce można ulepszyć organizmy, aby były w stanie oprzeć się atakowi patogenów i powodowanym przez nie chorobom.
Żywe organizmy można również modyfikować, aby radziły sobie ze stresem środowiskowym spowodowanym niedoborem wody, zanieczyszczeniem gleby itp. Niektóre rośliny zostały wzmocnione biogenetycznie, aby uczynić je odpornymi na szkodniki, a niektóre również zwierzęta, aby przyspieszyć ich wzrost.
Rekombinowane bakterie mogą wytwarzać szeroką gamę różnych związków użytecznych między innymi w przemyśle spożywczym i napojów, farmaceutycznym, zdrowia zwierząt i roślin..
Wreszcie, dzięki obecnym technikom edycji genomu, mamy możliwość korygowania mutacji, a tym samym zapobiegania rozwojowi chorób genetycznych, zwiększania ekspresji genu i modyfikowania genotypów (a tym samym fenotypów) praktycznie każdego organizmu..
Klonowanie molekularne to masowe rozprzestrzenianie się charakterystycznego regionu DNA wyizolowanego z jego środowiska genomowego. Ten fragment jest klonowany (wklejany) do wektora do klonowania i / lub ekspresji.
Aby to osiągnąć, stosuje się enzymy restrykcyjne, które precyzyjnie tną nukleotydy i ligazy, które wiążą DNA, które chce się skleić..
W prawie wszystkich przypadkach podstawowe etapy klonowania molekularnego są przeprowadzane na bakteriach. W nich namnaża się sklonowany DNA i wytwarzana jest rekombinowana cząsteczka DNA, która następnie może zostać przeniesiona do innych, bardziej złożonych organizmów. W biogenetyce wirusy mogą być również wykorzystywane jako nośniki do różnych celów..
Ważnym postępem w masowej produkcji określonych cząsteczek DNA było wdrożenie amplifikacji za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR). Reakcja łańcuchowa polimerazy).
To potężna technika syntezy DNA in vitro. Tutaj, dzięki zastosowaniu termocyklera, mała cząsteczka DNA, powiedzmy jak gen 1500 nukleotydów, umożliwia wyprodukowanie 235 kopii w ciągu zaledwie kilku godzin.
Termocykler umożliwia automatyczne pętle trzech kluczowych temperatur w dowolnym protokole amplifikacji DNA PCR. Są to:
Amplifikacja DNA metodą PCR jest nieodzowną techniką biogenetyczną we wszystkich dziedzinach współczesnej biologii i medycyny..
Sekwencjonowanie DNA łączy szeroki zestaw technik, które pozwalają nam z pewną dokładnością poznać kolejność, w jakiej nukleotydy znajdują się w określonej cząsteczce DNA. To pozwala nam „czytać” informacje w postaci zakodowanej w naszym genomie..
Wreszcie, bardzo niedawno wprowadzono w praktyce metody edycji DNA, które pozwalają na zmianę „tekstu biologicznego” cząsteczki dziedziczenia..
W ten sposób jesteśmy w stanie nie tylko „odczytać” DNA poprzez sekwencjonowanie genów i genomu, ale możemy również poprawić tekst lub zmienić go, aby opowiedzieć inną historię..
Oznacza to, że dzięki biogenetyce (a właściwie inżynierii genetycznej) możemy klonować geny, zwiększać je przez amplifikację PCR, czytać je przez sekwencjonowanie i zmieniać tekst przez edycję..
Jeszcze bez komentarzy