. Nu

Skolen værker og essays fra gymnasiet
Søg skolearbejde

Genetik

Emne: Biologi , Forskning
| Mere

I genteknologi maps mand var i kromosomerne i forskellige gener placeret og afslørende gener udseende ned til mindste detalj.Dessa viden åbner muligheder for os at ændre og erstatte gener og placere gener i andre organismer, så de kan arbejde for os.

Undersøgelserne af det humane genom giver os en bedre chance for at forstå og forebygge arvelige sygdomme. En person med usunde gener kan have en chance for at undgå at pådrage sig sygdommen.

Der er også risici forbundet med genteknologi. Mange frygter, at genteknologi vil blive brugt til at frasortere folk med dårlige genetiske forhold. GENTEK-teknologi er ikke bare noget, der påvirker vores medicinske faciliteter, det påvirker også de fleste af vores menneskelighed og vores samfund som helhed.

Rekombinant DNA-teknologi

Rekombinant DNA-teknologi er grundlaget for hele genteknologi. Det gør det muligt at bevæge sig frit gener mellem en person, race eller art til en anden. Denne modtager kan modtage nye egenskaber. Organismer, der modtog fremmed genetisk information kaldes transgene organismer. I begyndelsen brugte de bare denne teknik i lavere livsformer såsom bakterier og gær, men for nylig er det også begyndt at anvende den på de højere organismer inkl. planter og dyr og endda mennesker, som du bruger i genterapi, som senere behandles i dette foreskrevet.

Ved anvendelse af rekombinant DNA-teknologi gør brug af en bred vifte af teknologiske redskaber. En af de vigtigste er de såkaldte restriktionsenzymer, der fungerer som en slags biologisk saks. Det var, da forskerne fandt disse enzymer betingelser for rekombinant DNA-teknologi blev oprettet, fordi bruge dem kan "cut" out dele af gener. I dag kender vi mere end 900 restriktionsenzymer. Restriktionsenzymerne adskiller sig fra hinanden ved "stykker" på forskellige bindinger i DNA-kæden. På grund af dette kan du vælge den rigtige enzym snit på præcis det sted, du ønsker

Et billede illustreret et rekombinant DNA-eksperiment, hvor et gen overføres fra en human celle til en bakterie.

Først DNA taget ud af donor og opdelt i ønskelige stykker med restriktionsenzymer. Disse dele er derefter overført til modtageren. Fra disse dele kan overføre før isolere målgenet ved gelelektroforese, som er en kemisk-fysisk fremgangsmåde til adskillelse af biologiske partikler. Ved overførsel af DNA'et fra donoren til modtageren lettes, hvis det første forbindelseselement stykke DNA med en vektor. En vektor er et DNA-molekyle, der har en naturlig evne til at bevæge sig imellem forskellige organismer.

En vektor er ofte anvendes, er de såkaldte plasmider. Et plasmid er en DNA-ring afholdes af bakterier og giver oplysninger om sin egen kopiering og ofte generne for dets egenskaber, såsom resistens over for antibiotika. Ved anvendelse af rekombinant DNA-teknologi til at skære plasmidet ved hjælp af et specifikt restriktionsenzym og derefter leddene er fyldt med DNA fra donor skåret med de samme enzymer. For DNA-fragmenter bør sidde sammen støt tilføje endnu et enzym-ligase. Dette enzym har evnen til at forsegle DNA-molekyler.

Når dette sker er opnået hybrid-DNA-molekyler, dvs molekyler, som indeholder DNA-segmenter, der kunstigt sammenføjet.

En anden type af vektor ved genomet fra virus. Vira er simple organismer, der kun indeholder en lille mængde af DNA. Melder mand i donor-DNA i det virale genom er der med en medpassager i cellen som virusangreb. På denne måde får du en effektiv overførsel af donor-DNA til modtager

Før rekombinant DNA-molekyle overføres til modtageren, bliver de behandlet, så de kan give slip på DNA. For at være sikker på, at modtageren har modtaget den hybride DNA bruge vektorer, der bærer på en let påviselige egenskaber såsom resistens over for antibiotika eller kemoterapi. Når en bakterie modtager hybrid DNA kan derfor en anden genetisk information, og andre egenskaber. Hybrid DNA-molekyler replikere i bakterier, og under gode omstændigheder kan danne hundreder af eksemplarer Fordi bakterierne formere sig ukønnet kan på denne måde at masseproducere hybrid-DNA.

Praktisk brug

Rekombinant DNA-teknologi anvendes til mange formål. Den vigtigste anvendelse er at masseproducere identiske DNA-molekyler, som til brug i forskning og fremstilling af lægemidler, vacciner og andre proteiner af interesse inden for den farmaceutiske
fonde industrien.
Masseproducerede DNA bruges i forskning til at studere gen struktur på molekylært niveau i forskellige organismer og til at studere funktionen af ​​de forskellige gener.
En anden vigtig anvendelse af rekombinant DNA-teknologi er i den farmaceutiske industri, hvor man overfører humane gener for bakterier og dermed få dem til at producere humane proteiner, der kan anvendes til medicin. Et eksempel er væksthormon. Væksthormon produceret i hypofysen. Hos mennesker med dværgvækst mangler evnen til at producere væksthormon selv, eller den er tilstrækkelig selv-producerede ikke. Disse mennesker kan blive helbredt, hvis de bliver behandlet i løbet af barndommen med væksthormon, men denne metode har været begrænset, fordi det er svært at få fat i hormonet ved den gamle metode til udvinding hormon fra hypofysen af ​​afdøde personer, fordi du kun kan komme meget lidt. Ved at tilføje den genetiske information for humant væksthormon for bakterierne har fået bakterier, der producerer væksthormon. Det væksthormon er identisk med den humane og er med held anvendt til behandling af mennesker med dværgvækst som følge af hormonmangel.
Et andet eksempel er insulin. Insulin er nødvendig af omkring 60 millioner mennesker i verden i dag til at regulere indholdet af blodsukker. Tidligere brugte de grisens bugspytkirtlen til at producere insulin. Pig insulin ligner den menneskelige eksistens, kun én af 51 aminosyrer adskiller dem, men det er nok til at forårsage allergiske reaktioner hos nogle mennesker. Så det var en stor succes for diabetikere, når man har lært at fremstille human insulin ved hjælp af rekombinant DNA-teknologi.
I øjeblikket er der ikke så mange stoffer på markedet, som er produceret med rekombinant DNA-teknologi, men den hurtige udvikling, der finder sted lige nu, og i 2000'erne, bør den iværksætte et stort antal genetik afledte lægemidler
fonde. Fordelene ved disse stoffer er, at de kommer fra en uendelig kilde til råstoffer, de har den samme sammensætning som kroppens egne kolleger i medicin og infektionen er ikke sandsynligt, at overholde lægemidlet. Den sidste fordel er ellers en frygtet komplikation ved brug af biologiske partikler produceret på traditionel vis, dvs fra levende eller døde dyr, og mennesker.
Et andet område, hvor rekombinant DNA-teknologi er meget nyttig, er i produktionen af ​​vacciner. I produktionen af ​​vacciner under anvendelse overførsel rekombinant DNA-teknologi til genet fra det infektiøse agens, der forårsager de beskyttende antistoffer til en modtager (sædvanligvis en bakterie, gær eller pattedyrscelle). Modtageren kan derefter udtrække vaccine indeholdende kun den del, der giver anledning til immunitet. Processen er klart beskrevet i billede to.
På denne måde har den allerede fået en vaccine mod sygdommen Hepatitis B er en leversygdom, og det er håbet, at der i fremtiden vil producere vacciner mod mange sygdomme ved hjælp af denne teknologi, især parasitære sygdomme, der forårsager store lidelser i troperne. Fordelene ved disse vacciner er, at de kommer fra en uendelig kilde til råstoffer, og at de er uskadelige, fordi de er produceret i celler, der indeholder kun en lille del af agenterne. Produktionsomkostninger er forholdsvis ganske lav.
Rekombinant DNA-teknologi også engageret i plantekimplasmaer. Teknologien har fået stor betydning i planteforædling. Planteforædling har til formål at udvikle nye og bedre egenskaber ved vore afgrøder. De gamle metoder har tilfælles, at de har lav nøjagtighed og at de er meget tidskrævende. At udvikle en ny sort kan tage op til 15 år. Under anvendelse af rekombinant DNA-teknologi har helt nye dimensioner åbnet ved en at overføre egenskaber til forskellige planter næsten enhver måde som med bakterier. Ved overførsel af gener i planter bruger jorden bakterien Agrobacterium tumefaciens til at indsætte det ønskede gen, og som derefter får inficere planten og sprede deres hybrid DNA. Processen er beskrevet tydeligt i billedet tre.
Ved hjælp af denne teknik, vil det være de mange gode egenskaber af planter. For eksempel har du fået planter til at blive resistente over for skadedyr ved at få dem til at producere et protein, som insekter ikke kan tåle. Det har også føre planter til at blive immune over for herbicidet og har også ført dem til at blive mere ernæringsmæssigt komplekst som dette vil være kartoflerne med højere indhold af stivelse, hvilket betyder, at det vil absorbere mindre fedt under stegning. En anden vigtig ting, man har været i stand til at påvirke tempoet de er opdelt i som dette vil være de tomater, der kan holde sig frisk meget længere end normalt.
Man kan også overføre gener til dyreceller og derved producere en genetisk ændrede dyr (transgene dyr). Ved hjælp af en meget tynd glaskapillar at indsprøjte en lille mængde DNA i et befrugtet æg. Med lidt held, er det stadig i ægget og forbindes der med æggets kromosomer. Ægget overføres derefter til en uterus, hvor det kan udvikle sig til et transgent dyr. Transgene mus er relativt enkle at fremstille og anvendes til forskning blandt andet ved at give dem et gen, der forårsager dem til at udvikle en særlig form for tumor, som giver forskerne mulighed for at studere tumor dannelse og dermed udvikle bedre behandlinger.
En mulighed for fremtiden er at producere dyr, der udskiller stoffer i mælk eller blod. Det er allerede lykkedes med, for eksempel, er blevet givet de gener, der koder for humant hæmoglobin hos svin. Grisene har siden begyndt at producere både svine-og humant hæmoglobin. Med hjælp af særligt udstyr har været muligt at skelne mellem de to arter fra hinanden. På denne måde håber forskerne i sidste ende være i stand til at løse sygehusenes mangel på blod. Et andet eksempel på dette er den transgene få givet det humane gen, til fremstilling af et protein, der anvendes til behandling af hæmofili. Den har også modtaget genet til at operere i mælkekirtlen, således at proteinet udskilles i mælken.

Fremstilling af DNA kunstigt

Det har længe været kemisk binding enkelte nukleotider til opnåelse af korte DNA-kæder. Problemet med de tidlige metoder var, at du kun kan skabe meget korte DNA-kæder, og at hvert trin i produktionsprocessen var meget tidskrævende. For nylig har de udviklet en automatiseret teknik, der gør det muligt at adskille timer fremstille kæder på op til 200 nukleotider i længden. Med hjælp fra "klisterenzymen" ligase kæder så kan sættes sammen i længere kæder. Med denne teknologi de har bygget hele gener.
Ved hjælp af PCR-fremgangsmåden kan duplikeres DNA i reagensglas. Den metode, du kan se illustreret i billedet fire er til én efterligne cellens naturlige DNA kopiering i et reagensglas. Antages et enkelt DNA-molekyle. Når det opvarmes til omkring 900 ° C, hydrogenbindinger mellem nitrogenbaser. På denne måde er de to strenge adskilles fra hinanden. Sænk temperaturen og tilsætning af enzymet polymerase og råvarer til DNA. Af disse ingredienser producerer enzymet nye DNA med de oprindelige strenge som skabeloner. Dette gentages igen og igen. Hver gang du opvarme og afkøle prøven til dobbelt mængde DNA. Denne metode har stor betydning for forskningsenheden at producere DNA fra enkelte celler i en sådan mængde, at struktur og funktion kan blive bedre undersøgt. Metoden har overtaget store dele af produktionen af ​​DNA fra bakterier. En anden væsentlig anvendelse af metoden er i retsmedicin, hvor du bruger meget lille stikprøve, som mundskyl, blodpletter, etc. kan identificere enkeltpersoner.

Genterapi

Genterapi er en variant af rekombinant DNA-teknologi, der overfører gener til forskellige organismer, i håb om at reparere beskadigede gener. I begyndelsen den eneste teknologi på de lavere livsformer, men for nylig har det udviklet teknologi til at engagere sig i meget avancerede væsener incl. mand er mulige. Proceduren kan sammenlignes med en organtransplantation, hvor det transplanterede et gen i stedet for en krop.
Alligevel er teknologien relativt dårligt udviklet, og der har været så mange forsøger at bruge teknikken på mennesker. Vanskeligheden ligger i at overføre gener i kroppen effektivt og til at kontrollere, hvor mange kopier af et gen til at overføre, og hvor i genomet de synes. Det er også vanskeligt at få genet til at operere i den rigtige væv på det rigtige tidspunkt. Ved overførsel af gener i dyr og mennesker bruger genomet fra virus.
Hidtil har det primært været fokuseret på at reparere genskador i knoglemarvsceller. Dette er den nemmeste område, fordi herfra kan du fjerne cellerne, indsætte den nye gen i knoglemarvsceller og derefter indsætte dem i rygmarven igen. For proceduren til at have nogen effekt, er det vigtigt at transplanterede gener for såkaldte stamceller, dvs celler, der konstant danner nye knoglemarvsceller. En anden vanskelig ting er, at det angrebne gen ikke kan fjernes, og til tider kan det forstyrrer cellen selv efter raskt gen at fuldføre. Brugen af ​​genterapi til at helbrede genetiske sygdomme vil sandsynligvis være begrænset til tekniske vanskeligheder i lang tid fremover. Dog kunne man forestille sig, at i den nærmeste fremtid vil være i stand til at designe celler, der vil være i stand til at producere "stof" i kroppen, såsom insulin til diabetikere.
Der skelnes mellem operationer udføres på kroppens celler (somatiske celler) og på indsatser, der udøves på befrugtede æg eller embryoner. Forskellen er, at intervention i somatiske celler påvirker kun den enkelte, mens engageret i kønsceller er nedarvet. Genoverførsel i befrugtede oocytter har som jeg har sagt allerede praktiseres med succes på mus og teknologi bør udøves på folk, men det vil sandsynligvis aldrig ske, fordi det ikke er virkelig etiske årsager, og at ingen rigtig ved, hvilken effekt det kan giver.

Etik i genteknologi

Når rekombinant DNA-teknologi blev introduceret i 70'erne begyndte en debat om, hvordan egnede eller uegnede denne form for teknologi er. Mennesker har påvirket planter og dyr egenskaber for tusinder af år ved at behandle arbejde. Den eneste forskel (fra min mening) er, at det nu går forfærdeligt meget hurtigere.
Da teknologien ankom, mange mennesker bange for, at det vil have alvorlige konsekvenser, såsom der var en frygt for, at transgene bakterier ville sprede sig og forårsage alvorlige sygdomme som kræft. I begyndelsen blev derfor genteknologiske eksperimenter udføres i højrisiko-laboratorier og ansætte særlige svækkede recipientorganismers. Disse bekymringer har efter en lang periode med rekombinant DNA-teknologi ved hjælp bevist usande og de barske regler er blevet lempet.
Genteknologien skaber i dag store debatter om fx hvor store ændringer forskere bør have lov til at gøre på levende væsener. Du bør være i stand til at patentere hans "kreationer"? Vil det være muligt at bruge genteknologi til at sortere ud af folk i flere henseender. Mange er bange for, at det i fremtiden skal have til at give en DNA-prøve på arbetsan-
søgninger og på denne måde, arbejdsgiverne er i stand til at sortere ud alle i fare for at få kræft, mv under sit arbejde aktivt liv. Prænatal diagnose med genprobe er et andet varmt emne. Skal forældre kunne vælge barnet, hvis det ikke har de genetiske egenskaber, som forældrene ønsker? Disse og flere spørgsmål vil blive drøftet længe, ​​og formentlig aldrig vil finde løsninger, der passer os alle.
Personligt mener jeg, at genteknologi er noget forbløffende, der giver os utrolige muligheder for fremtiden. Især i lande med sultproblemer, giver det en mulighed for at bekæmpe denne ved hjælp af genetisk modificerede planter og dyr. Samtidig tror jeg på grund af min kristne tro, at man skal være forsigtig med ikke at gå over grænsen og spille Gud.

based on 3 ratings Genetik, 3,2 ud af 5 baseret på 3 bedømmelser
| Mere
Bedøm Genetik


Relateret skolearbejde
Følgende er skoleprojekter, der beskæftiger sig med genetik eller på nogen måde er relateret til genetik.

Kommentar på Genetics

« | »