Генетическая инженерия как инновационный результат векового развития науки
Клеточная инженерия как научная отрасль, составная часть современной биотехнологии. Основные методы конструирования клеток и организмов с заданными свойствами. Трансгенез как техника переноса экзогенной ДНК через клетки зародыша в целый новый организм.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.02.2019 |
| Размер файла | 16,6 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/
Тюменский Государственный Медицинский Университет
Генетическая инженерия как инновационный результат векового развития науки
Вакула М.А.
г. Тюмень, Россия
План
- Введение
- 1. Векторы и плазмиды
- 2. Трансгенез и его практическое значение
- 3. Клеточная инженерия и клонирование
- Список используемой литературы
Введение
Генная инженерия - составная часть современной биотехнологии, теоретической основой ее является молекулярная биология, генетика. Суть новой технологии заключается в направленном, по заранее заданной программе конструировании молекулярных генетических систем вне организма с последующим внедрением созданных конструкций в живой организм. В результате достигается их включение и активность в данном организме и у его потомства. Возможности генной инженерии - генетическая трансформация, перенос чужеродных генов и других материальных носителей наследственности в клетки растений, животных и микроорганизмов, получение генно-инженерно-модифицированных (генетически модифицированных, трансгенных) организмов с новыми уникальными генетическими, биохимическими и физиологическими свойствами и признаками, делают это направление стратегическим.
Цель: Изучение вклада генной инженерии в развитии науки.
Задачи:
1. Изучить достижение генной инженерии.
2. Рассмотреть современные аспекты развития генной инженерии.
1. Векторы и плазмиды
Особые успехи генетической инженерии связаны с так называемой векторной трансформацией. В основе этого подхода лежит использование векторных молекул, или векторов, в качестве которых применяли плазмиды.
Векторы - это молекулы ДНК, способные переносить включенные в них гены в клетку, где эти молекулы реплицируются в автономном или после интеграции с геном.
Плазмиды - это внехромосомные факторы наследственности, генетические элементы, способные стабильно существовать в клетке в автономном, не связанном с хромосомой состоянием.
Наиболее распространенным методом генной инженерии является метод получения рекомбинантных, т.е. содержащих чужеродный ген, плазмид. Плазмиды представляют собой кольцевые двухцепочные молекулы ДНК, состоящие из нескольких тысяч пар нуклеотидов. Этот процесс состоит из нескольких этапов.
1. Рестрикция - разрезание ДНК, например, человека на фрагменты.
2. Лигирование - фрагмент с нужным геном включают в плазмиды и сшивают их.
3. Трансформация - введение рекомбинантных плазмид в бактериальные клетки.
Трансформированные бактерии при этом приобретают определенные свойства. Каждая из трансформированных бактерий размножается и образует колонию из многих тысяч потомков - клон.
4. Скрининг - отбор среди клонов трансформированных бактерий тех, которые плазмиды, несущие нужный ген человека.
Весь этот процесс называется клонированием. С помощью клонирования можно получить более миллиона копий любого фрагмента ДНК человека или другого организма.
2. Трансгенез и его практическое значение
клеточный биотехнология зародыш организм
Трансгенез - это техника переноса экзогенной ДНК, то есть генов, через клетки зародыша в целый новый организм. Эксплуатируя этот метод, можно получать животных, несущих качественно новые признаки. Например, возможно создание пород, устойчивых к заболеваниям или несущих новые, полезные для промышленной деятельности человека признаки.
Плюсы трансгенеза:
• Есть возможность регулировать количество вводимой ДНК
• Точность "доставки"
• Можно работать с различными животными
Минусы трансгенеза:
• Процесс микроинъекции может привести к гибели эмбриона
• Одна инъекция - одна клетка
• Трансген встраивается случайным образом
• Требует высокой квалификации
• Относительно низкий уровень трансформации
Из этого можно сделать вывод, что трансгенез является перспективным методом развития, но этот метод несет в себе свои трудности и требует высокой технологичности и точности и, возможно, в будущем трансгенез будет ведущем направлением генной инженерии.
3. Клеточная инженерия и клонирование
Клеточная инженерия - это отрасль науки, задачей которой является создание новых клеток и получение тканей, органов и организмов из клеточного материала.
Основные методы современной клеточной инженерии:
• метод гибридизации соматических клеток - сочетание соматических клеток различных тканей или организмов для получения новых комбинаций признаков;
• метод культуры клеток (тканей) - выделение и перенос клеток из организма на питательные среды для получения культуры клеток.
• метод слияния эмбрионов на ранних стадиях - для создания химерных организмов (например, химерных мышей);
• метод клонирования организмов - получение с применением бесполым способом размножения клонов, состоящих из генетически однородных клеток.
Итак, клеточная инженерия как научная отрасль занимается конструированием клеток и организмов с заданными свойствами. Именно она в будущем поможет создавать не только новые организмы, но и проводить различные опыты на клетках, позволяя учёным открывать их полезные качества. Которые, несомненно, помогут не только в лечении опасных заболеваний, но и окажут существенную помощь в сельском хозяйстве и других видах промышленности.
Список используемой литературы
1. Глазко В.И. Толковый словарь терминов по общей и молекулярной биологии, общей и прикладной генетике, селекции, ДНК-технологии и биоинформатике: В 2 т. / В.И. Глазко, Г.В. Глазко. М.: Изд-во "Медкнига", 2008.
2. Инге-Вечтомов С.Г. Экологическая генетика и теория эволюции / С.Г. Инге-Вечтомов // Информационный вестник ВОГ и С. 2009. Т. 13. № 2. С. 362-371.
3. Рыбчин В.Н. Основы генетической инженерии / В.Н. Рыбчин. СПб.: Изд-во СПб ГТУ, 1999. 522 с.
4. Е.Н. Гнатик "Генетика человека: былое и грядущее", М.: Издательство ЛКИ, 2007
5. https://studfiles.net/preview/5135034/page:8/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История 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 19.04.2011Понятие 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 11.01.2013Клеточная инженерия как совокупность методов, используемых для конструирования новых клеток, история ее развития. Методы выделения протопластов. Описание способов культивирования протопластов: метод жидких капель и платирования. Соматическая гибридизация.
презентация [661,9 K], добавлен 28.02.2014Генетическая 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 15.09.2015Понятие биотехнологии как науки о методах и технологиях производства ценных веществ и продуктов с использованием природных биологических объектов. Традиционная и новая биотехнология, ее перспективные направления развития. Генная и клеточная инженерия.
презентация [547,9 K], добавлен 21.11.2013Генная 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 20.11.2011Генетическая 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 23.06.2009Возникновение биотехнологии. Основные направления биотехнологии. Биоэнергетика как раздел биотехнологии. Практические достижения биотехнологии. История генетической инженерии. Цели, методы и ферменты генной инженерии. Достижения генетической инженерии.
реферат [32,4 K], добавлен 23.07.2008Методы культивирования соматических клеток человека и животных на искусственных питательных средах как предпосылка к развитию клеточной инженерии. Этапы соматической гибридизации. Перенос генетического материала. Происхождение трансгенных растений.
реферат [15,8 K], добавлен 23.01.2010- Биотехнологии: понятие, сущность, история возникновения. Основные направления и методы биотехнологии
Промышленное использование биологических процессов на основе микроорганизмов, культуры клеток, тканей и их частей. История возникновения и этапы становления биотехнологии. Основные направления, задачи и методы: клонирование, генная и клеточная инженерия.
презентация [1,5 M], добавлен 22.10.2016 Основные методы биотехнологии. Размножение организмов с интересующими человека свойствами с помощью метода культуры клеток. Особенности применения методов генной инженерии. Перспективы метода клонирования. Технические трудности применения методов.
презентация [616,1 K], добавлен 04.12.2013Строение и функции оболочки клетки. Химический состав клетки. Содержание химических элементов. Биология опухолевой клетки. Клонирование клеток животных. А была ли Долли? Клонирование - ключ к вечной молодости? Культивирование клеток растений.
реферат [27,3 K], добавлен 16.01.2005Структура 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 18.04.2013Использование 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 21.02.2014Явление наследственности. Современная медицинская генетика. Генетика человека на этапе становления и ее проблемы. Ген цветовой слепоты (дальтонизм). Методы генетической инженерии и биотехнологии по конструированию микроорганизмов с заданными свойствами.
реферат [32,7 K], добавлен 31.10.2008Биотехнология, её направления: генная инженерия, клонирование. Роль клеточной теории в становлении биотехнологии. Значение биотехнологии для развития селекции, сельского хозяйства, микробиологической промышленности, сохранения генофонда планеты.
презентация [2,7 M], добавлен 02.10.2011Понятие 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 10.05.2011Общие понятия, основные вехи и задачи биотехнологии. Рассмотрение применения методов генной инженерии в животноводстве, их практическое значение и перспективы. Клонирование животных с помощью переноса ядер из дифференцированных тотипотентных клеток.
реферат [35,7 K], добавлен 13.07.2014Основные задачи, разделы и направления современной биотехнологии. Производство необходимых человеку продуктов и биологически активных соединений с помощью живых организмов. Изучение генетической, клеточной и биологической инженерии. Объекты биотехнологии.
презентация [2,1 M], добавлен 06.03.2014
