Ako sa spája DNA v biotechnológiách?

Pri zostrihu DNA je DNA jedného organizmu rozrezaná a DNA iného organizmu vkĺznutá do medzery. Výsledkom je rekombinantná DNA, ktorá obsahuje znaky hostiteľského organizmu modifikované znakom v cudzej DNA. Je to koncepčne jednoduché, ale v praxi ťažké, pretože je potrebných veľa interakcií, aby bola DNA aktívna. Spojená DNA sa použila na vytvorenie žiariaceho zajačieho králika, na chov kozy, ktorej mlieko obsahuje pavúčí hodváb, a na opravu genetických chýb chorých ľudí. DNA a genetické funkcie sú veľmi zložité, takže zo sloních klov nemôžete urobiť žirafu, ale rýchlo sa objavia konkrétne výhody.

Farmaceutický inzulín

Inzulín je hormón generovaný v pankrease. Reguluje hladinu glukózy v krvi, ktorá zase riadi veľkú časť metabolickej aktivity tela. Cukrovka je ochorenie, pri ktorom telo buď neprodukuje žiadny inzulín, alebo nie je dostatok inzulínu na spustenie správnej metabolickej aktivity. Po väčšinu 20. storočia dostávali diabetici inzulín extrahovaný z ošípaných alebo kráv - ale nie je to presná zhoda a mohlo by to vyvolať alergické reakcie. Vedci spojili gén pre inzulín do kruhovej slučky nazývanej plazmid a potom tento plazmid vložili do baktérií Escherichia coli. E. baktérie coli fungujú ako miniatúrne továrne, ktoré vyrábajú ľudský inzulín bez nebezpečenstva alergickej reakcie.

instagram story viewer

Produktívnejšie plodiny

Bacillus thuringiensis alebo Bt je baktéria, ktorá produkuje bielkoviny, ktoré sú smrteľné pre hmyzích škodcov. Bt proteíny sa ako insekticídy používali od začiatku 60. rokov. Sú to atraktívne insekticídy, pretože sú toxické pre škodcov, ale nie toxické pre tvory, ktoré škodcov požierajú, ani pre ľudí alebo iné cicavce. Ale Bt insekticídy sa rýchlo rozpadajú na slnečnom svetle a ľahko ich zmýva dážď. Keď vedci spojili gény pre Bt toxíny do semien bavlníka, rastliny prirodzene produkovali Bt toxín a chránili sa pred škodcami bez potreby postreku.

Zvieracie predmety

Jednou z ťažkostí pri hľadaní účinnej liečby rakoviny je testovanie rôznych možností liečby. Okrem etických úvah o používaní ľudských subjektov trvá vývoj rakoviny dlho u ľudí a existuje veľa environmentálnych a behaviorálnych interakcií, ktoré ovplyvňujú pokrok v choroba. Štúdium ochorenia na myšiach alebo potkanoch eliminuje mnohé z týchto obáv: choroba postupuje rýchlo a životné prostredie je možné prísne kontrolovať. Potkany a myši však trpia rakovinou potkanov a myší - nie rakovinou človeka - pokiaľ nemajú v DNA spojené gény ľudských chorôb. Spojená DNA dáva vedcom spôsob, ako študovať ľudské choroby na zvieratách.

Reportéri génov

DNA je paradoxná molekula. Je to neuveriteľne jednoduché, pretože má iba štyri opakujúce sa komponenty. Je to však ohromne zložité, pretože ľudská DNA obsahuje 3 miliardy párov týchto zložiek. Je to komplexné aj pre iné tvory a nie je príliš ľahké zistiť, kedy a kde sa aktivujú rôzne úseky DNA. Zjednodušene povedané, existuje veľa vedcov, ktoré nevedia o tom, čo robí DNA. Môžu spojiť takzvaný reportérový gén - molekulu, ktorá žiari napríklad - hneď vedľa neznámeho génu. Keď vidia žiaru produkovanú reportérovým génom, vedia, že neznámy gén hneď vedľa je tiež funkčný.

Teachs.ru
  • Zdieľam
instagram viewer