Генная инженерия - веление времени
Генная инженерия как развивающееся направление в биологии, история ее появления и развития. Понятие о создании искусственных генетических программ. Генная инженерия "за" и "против". Достижения генетической инженерии в медицине и сельском хозяйстве.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.12.2018 |
| Размер файла | 20,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
"Северо-Кавказская государственная академия"
Кафедра "БИОЛОГИЯ"
РЕФЕРАТ на тему:
"Генная инженерия - веление времени"
Выполнила: студентка 1 курса гр. СТ - 182
Гемсакурова Ф.И.
Руководитель: доцент, к. б. н, Семёнова Р.Б.
Черкесск, 2018
Содержание
- Введение
- Глава ‡T. Генная инженерия. история появления и развития
- Глава ‡U. Понятие о создании искусственных генетических программ
- Глава ‡V. Генная инженерия "за" и "против"
- Заключение
- Список использованной литературы
Введение
Генная инженерия - это развивающееся направление в биологии. Она уже стала неотъемлемой частью в жизни человека и, в скором времени, ее положение только укрепится.
Актуальность этой темы заключается в том, что окружающий нас мир день ото дня пополняется новыми заболеваниями и опасностями, а генная инженерия способствует решению многих важных на сегодняшний день проблем в таких отраслях как медицина, сельское хозяйство, продовольственное обеспечение населения и др.
Это молодое направление в биологии открывает большие возможности перед медициной, ведь ее открытия в этой области зачастую революционные.
Однако, достижения генетической инженерии охватывают не только медицину, но и сельское хозяйство: выводят растения устойчивые к вирусам или к насекомым-вредителям. Например, внедрив в картофель и томаты генов земляной бактерии, растения стали устойчивы к вредителям и сократили применение инсектицидов на 40-60%.
Все труды над генетической инженерией должны быть направлены на улучшение качества жизни человека и предоставление возможности для излечения от многих серьезных заболеваний.
В данной работе раскрываются достижения генной инженерии, выявляются перспективы ее развития, а также дается оценка о ее значимости для людей.
Глава ‡T. Генная инженерия. история появления и развития
Генетическая инженерия не основалась за одну ночь. Ее зарождение - это совокупность ряда открытий в молекулярной генетике и биохимии.
В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик создали двуспиральную модель ДНК, а в 50 - 60-х годах были выяснены свойства генетического кода, а к концу 60-х годов его универсальность была подтверждена экспериментально. Шло интенсивное развитие молекулярной генетики, объектами которой стали кишечные палочки (E. coli), ее вирусы и плазмиды. Были разработаны методы выделения высокоочищенных препаратов неповрежденных молекул ДНК, плазмид и вирусов. ДНК вирусов и плазмид вводили в клетки в биологически активной форме, обеспечивая ее репликацию и экспрессию соответствующих генов. В 1970 году Г. Смитом был впервые выделен ряд ферментов - рестриктаз, пригодных для генно-инженерных целей.Г. Смит установил, что полученный из бактерий очищенный фермент HindII сохраняет способность разрезать молекулы нуклеиновых кислот (нуклеазная активность), характерную для живых бактерий. Комбинирование ДНК-рестриктаз (для разрезания молекул ДНК на определенные фрагменты) и выделенных еще в 1967 г. ферментов - ДНК-лигаз (для "сшивания" фрагментов в произвольной последовательности) по праву можно считать фундаментальной основой для возникновения генной инженерии. Гайсинович А.Е. "Зарождение и развитие генетики" [Электронный ресурс] http: //bookre.org/reader? file=818508&pg=6 (дата обращения: 5. 11.2018)
Таким образом, к началу 70-х годов были сформулированы основные принципы функционирования нуклеиновых кислот и белков в живом организме и созданы теоретические предпосылки генной инженерии.
Датой рождения генной инженерии можно считать 1972 год, когда П. Берг, С. Коэн, Х. Бойер с сотрудниками (Стенфордский университет) создали первую рекомбинантную ДНК, содержавшую фрагменты ДНК вируса SV40, бактериофага и E. Coli. С этого открытия и ведется отсчет всех этапов развития генной инженерии.
Уже несколько поколений выросло на генетически модифицированных продуктах. Их польза или вред еще до конца не установлены, и поэтому этот вопрос остается спорным.
На сегодняшний день люди употребляют сотни ГМ-продуктов. В основном это соя, кукуруза, хлопок. Эксперименты ведутся над подсолнечником, виноградом и др. Чаще всего растение наделяют устойчивостью к гербицидам, насекомым или вирусам. Устойчивость к гербицидам позволяет растению быть не восприимчивым к смертельным для других дозам химикатов. В результате поле очищается от вредителей и сорняков, а культуры, толерантные к гербицидам, выживают. Устойчивая к гербицидам флора становится поистине бесстрашной: например, непобедимый колорадский жук, съедая листья картофеля, погибает. Дубинин Н.П. "Генетика вчера, сегодня, завтра" - М.: Наука, 2008 - 210с.
Вместе с тем встает и другой вопрос: из чего состоят продукты, которые мы ежедневно употребляем?!.
Предел вмешательства в генофонд растений определяется Всемирной организацией здравоохранения. Если продукт содержит более 0,9% ГМО, об этом обязательно должно быть указано в упаковке.
Глава ‡U. Понятие о создании искусственных генетических программ
По определению А.А. Баева, генетическая инженерия - это конструирование in vitro функционально активных генетических структур (рекомбинантных ДНК), или иначе - создание искусственных генетических программ.
Несмотря на то, что генная инженерия появилась совсем недавно, она достигла больших успехов. Любой живой организм имеет тысячи признаков, за наличие которых отвечают определенные гены. Ген - это участок молекулы ДНК, которая несет в себе информацию о признаке. Генная инженерия занимается внедрением в организм нового гена, для получения желаемой характеристики организма. Изменение гена связано с изменением последовательности нуклеотидов в хромосомной ДНК: выделением одних и включением новых нуклеотидов. Новая последовательность нуклеотидов меняет структуру ДНК, следовательно, меняется РНК, для которой ДНК служит матрицей. Таким образом меняются и аминокислоты, которые синтезируются по измененной РНК, что обуславливает появление новых белков, ранее не свойственных этому организму. Именно на появление этих новых белков и направлена работа генной инженерии.
Глава ‡V. Генная инженерия "за" и "против"
Заслуги генной инженерии неисчислимы - она облегчила жизнь многих больных. К примеру, диабетиков. Ранее для получения 100 г кристаллического инсулина требовалось 800-1000 кг поджелудочной железы, а одна железа коровы весит 200-250 грамм. Это делало инсулин не только труднодоступным, но и дорогим. В нынешнее время его получают синтетическим путем с помощью кишечной палочки (E. Coli) - из 1000 литров бактериальной культуры получают 200 г инсулина, что приблизительно равно количеству, получаемому из 1600 кг поджелудочной железы животных. Такой продукт оказался даже эффективнее - он не проявляет побочные эффекты, в отличие от животного инсулина.
Важно отметить достижения генной инженерии в области изучения онкологических заболеваний. Гений в своей отрасли, Стивен Розенберг, впервые в мире добился исчезновения крайне агрессивных раковых опухолей с помощью генетически модифицированных иммунных лимфоцитов. Свой клинический эксперимент ученый поставил на больных терминальной меланомой. В ген Т-лимфоцита был встроен новый ген, способный распознавать меланомный антиген. Кровь больного инфицировали этим геном и у двух испытуемых получили желаемый результат - болезнь отступила. Эксперимент был проведен в 2004 году. Алексей Левин "Маленькая победа доктора Розенберга"
Генотерапия также достигла успехов в борьбе с наследственными заболеваниями, такими как гемофилия, болезнь Хантингтона, дальтонизм. Еще одной заслугой является лечение патологий, связанных с поражением ЦНС. Это такие заболевания как болезнь Паркинсона или болезнь Альцгеймера. Что удивительно, для лечения этих болезней используют вирусы, которые нарушают работу нервной системы. Так, при помощи вируса герпеса в нервную систему внедряют факторы роста, которые замедляют развитие заболевания.
Однако, вторая сторона медали не такая радующая. Генная инженерия применяется и в сельском хозяйстве. Хоть она и была призвана спасти растущее население планеты от голода, удешевив себестоимость товара, все же побочные эффекты пугающие. К примеру, ген из подснежника, который внедряют в картофель для устойчивости к колорадскому жуку, вызывает повышенное содержание лектинов Лектины - это вещества, которые производятся растениями для своей защиты, что неблагоприятно сказывается на пищеварительной и иммунной системе человека. Или же, при перекрестном опылении сорняки получат ген устойчивости к пестицидам и вредителям, и их размножение станет неконтролируемым.
Бесспорно, генная инженерия пугает общество, ведь это очень молодая отрасль медицины, последствия экспериментов неоднозначны, к тому же, без жертв не обходится. И, изучая вопрос о влиянии генной инженерии, мнение общества расходится на две большие группы. Первая группа считает, что генная инженерия - это веление времени. Другие же придерживаются мнения, что такое воздействие человека на природу пагубно скажется на ее естественной саморегуляции Дегтярев Н.Д. "Генная инженерия: спасение или гибель человечества?" [Электронный ресурс] http: //www.studmed.ru/degtyarev-n-gennaya-inzheneriya-spasenie-ili-gibel-chelovechestva_0936440682c.html (дата обращения 25. 11. 18) . Однако, все сходятся в одном - она изменила наш мир.
генная инженерия искусственная генетическая программа
Заключение
Генная инженерия уже стала неотъемлемой частью нашей жизни. Споры по поводу необходимости дальнейшего ее развития неизбежны. Многие считают неразумным "идти против природы". Однако, если рационально использовать знания в этой области и применять их только в благом русле, то она имеет право быть частью нашей жизни, ведь многие людские проблемы разрешаются с ее помощью.
Генетические исследования ведутся серьезными и ответственными учеными, а методы, позволяющие свести к минимуму возможность случайного распространения потенциально опасных гибридов, все время совершенствуются. К тому же во "Всеобщей декларации о геноме человека и правах человека" записано: "Цель прикладного использования результатов научных исследований по геному человека, в том числе в области биологии, генетики и медицины, должна заключаться в уменьшении страданий людей и в улучшении состояния здоровья отдельного человека и всех людей".
Список использованной литературы
1. Алексей Левин "Маленькая победа доктора Розенберга" 2006г
2. Гайсинович А.Е. "Зарождение и развитие генетики" [Электронный ресурс] http://bookre.org/reader? file=818508&pg=6 (дата обращения: 23.11.2018)
3. Дегтярев Н.Д. "Генная инженерия: спасение или гибель человечества?" [Электронный ресурс] http://www.studmed.ru/degtyarev-n-gennaya-inzheneriya-spasenie-ili-gibel-chelovechestva_0936440682c.html (дата обращения 25.11.18)
4. Дубинин Н.П. "Генетика вчера, сегодня, завтра" - М.: Наука, 2008 - 210с.
5. https: // biomolecula.ru
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Использование генной инженерии как инструмента биотехнологии с целью управления наследственностью живых организмов. Особенности основных методов и достижений генной инженерии в медицине и сельском хозяйстве, связанные с ней опасности и перспективы.
доклад [15,1 K], добавлен 10.05.2011Генная инженерия: история возникновения, общая характеристика, преимущества и недостатки. Знакомство с новейшими методами генной инженерии, их использование в медицине. Разработка генной инженерии в области животноводства и птицеводства. Опыты на крысах.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 11.07.2012История развития Биотехнологии. Генетическая инженерия как важная составная часть биотехнологии. Осуществление манипуляций с генами и введение их в другие организмы. Основные задачи генной инженерии. Генная инженерия человека. Искусственная экспрессия.
презентация [604,9 K], добавлен 19.04.2011Генная инженерия как раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием новых комбинаций генетического материала. История ее возникновения и развития, этапы генного синтеза. Безопасна ли генная модификация? Примеры ее применения.
реферат [24,4 K], добавлен 23.11.2009Структура современной биотехнологии. Промышленные процессы, выполняемые с помощью ферментации. Генная инженерия: достижения и проблемы. Возможности коррекции генотипа при генетических заболеваниях. Биологическая очистка сточных вод. Трансгенные растения.
реферат [684,9 K], добавлен 09.01.2014Суть и задачи генной инженерии, история ее развития. Цели создания генетически модифицированных организмов. Химическое загрязнение как следствие ГМО. Получение человеческого инсулина как важнейшее достижение в сфере генно-модифицированных организмов.
реферат [69,1 K], добавлен 18.04.2013Последовательность приемов генетической инженерии, используемая при создании генетически модифицированных организмов. Классификация основных типов рестриктаз, используемых для фрагментации ДНК. Ферменты, синтезирующие ДНК на матрице ДНК или РНК.
презентация [97,3 K], добавлен 27.04.2014Генная инженерия как метод биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов. Этапы процесса получения рекомбинантных плазмид. Конструирование клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции.
презентация [819,2 K], добавлен 20.11.2011Предпосылки возникновения генетики. Основание мутационной теории. Генетика как наука о наследственности: ее исходные законы и развитие. Генная инженерия: научно-исследовательские аспекты и практические результаты. Клонирование органов и тканей.
реферат [28,9 K], добавлен 02.01.2008Генная инженерия - метод биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов. Возможности генной инженерии. Перспективы генной инженерии. Уменьшение риска, связанного с генными технологиями.
реферат [17,3 K], добавлен 04.09.2007Генетическая инженерия как конструирование in vitro функционально активных генетических структур. История развития этой науки. Получение генномодифицированных (трансгенных) сортов растений и продуктов питания, животных. Генетическое загрязнение планеты.
реферат [49,4 K], добавлен 15.09.2015Генная инженерия. Генетическая информация. Геннетическая карта и её значение в генной инженерии. Генетический анализ и его виды. Селекционный метод. Гибридологический метод. Цитогенетичедский метод. Молекулярно-генетический метод. Мутационый метод.
реферат [13,3 K], добавлен 25.02.2003История развития генетики как науки. Ее основные положения. В основе генетики лежат закономерности наследственности, обнаруженные австрийским биологом Г. Менделем при проведении им серии опытов по скрещиванию различных сортов гороха. Генная инженерия.
контрольная работа [32,1 K], добавлен 16.06.2010Понятие и содержание генетики как научного направления, предмет и методы ее исследования, история становления и развития в мире. Теоретические предпосылки формирования генной инженерии, ее специфические признаки и значение, практическое применение.
курсовая работа [37,7 K], добавлен 10.05.2011Генетическая инженерия - инструмент биотехнологии для получения рекомбинантных РНК и ДНК, осуществления манипуляций с генами и белковыми продуктами, введения их в другие организмы. Современное состояние науки о наследственности и хромосомных болезнях.
реферат [23,9 K], добавлен 23.06.2009Понятие и основные методы генной инженерии. Методика выделения ДНК на примере ДНК плазмид. Принципы действия системы рестрикции-модификации. Перенос и обнаружение клонируемых генов в клетках. Конструирование и введение в клетки рекомбинантных молекул ДНК.
реферат [22,1 K], добавлен 23.01.2010Использование клеток, не существовавших в живой природе, в биотехнологических процессах. Выделение генов из клеток, манипуляции с ними, введение в другие организмы в основе задач генной инженерии. История генной инженерии. Проблемы продуктов с ГМО.
презентация [2,2 M], добавлен 21.02.2014Сущность генной и клеточной инженерии. Основные задачи генной модификации растений, анализ вредности их употребления в пищу. Особенности гибридизации растительных и животных клеток. Механизм получения лекарственных веществ с помощью генной инженерии.
презентация [615,8 K], добавлен 26.01.2014Исследование сущности и предназначения генной инженерии - метода биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов. Метод получения рекомбинантных, то есть содержащих чужеродный ген, плазмид - кольцевых двухцепочных молекул ДНК.
презентация [264,8 K], добавлен 19.02.2012Понятие и сущность биотехнологии, история ее возникновения. Основные направления и методы биотехнологии. Генная и клеточная инженерия. "Три волны" в создании генно-модифицированных растений. Трансгенные животные. Методы иммобилизации ферментов и клеток.
реферат [25,0 K], добавлен 11.01.2013
