.nu

Skolearbejdet og essays fra gymnasiet
Søg skolearbejde

Genteknologi

Emne: Biologi , Forskning
| Mere

I genteknologi maps mand var i kromosomerne i de forskellige gener lokaliseret og afslørende gener udseende ned til mindste detalj.Dessa viden åbner muligheder for os at ændre og erstatte gener og placerer gener i andre organismer, så de kan arbejde for oss.Studierna af humane gener giver os en bedre mulighed for at forstå og forebygge arvelige sygdomme. En person med morbide gener kan have en chance for at undgå ordregivende sygdommen. Der er også risiko for genteknologi. Mange frygter, at genteknologi vil blive brugt til at frasortere folk med dårlige genetiske forhold. GENTEK-logi 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 receiver kan få helt nye egenskaber. Organismer, der modtog fremmed genetisk information kaldes transgene organismer. I starten brugte de kun denne teknik til at sænke livsformer såsom bakterier og gær, men for nylig er det også begyndt at anvende den på højere organismer inkl. planter og dyr og endda mennesker, som du bruger i genterapi som senere blev dækket i denne foreskrevet.

Ved anvendelsen af ​​rekombinant DNA-teknologi gør brug af en række forskellige tekniske udstyr. En af de vigtigste er de såkaldte restriktionsenzymer, der fungerer som en slags biologiske saks. Det var da forskerne fandt disse enzymer betingelser for rekombinant DNA-teknologi blev oprettet, fordi med hjælp af disse kan være "cut" out dele af gener. I dag ved vi, på over 900 restriktionsenzymer. De restriktionsenzymer adskiller sig fra hinanden ved "cut" på forskellige bindinger i DNA-kæden. Da dette kan gøres ved at vælge det rigtige enzym skåret på præcis det sted, du ønsker

Først DNA udtages fra donoren og opdelt i ønskelige dele af restriktionsenzymer. Disse dele er derefter overført til modtageren. Fra disse dele kan overføre før isolering af målgenet ved gelelektroforese er en kemisk-fysisk fremgangsmåde til separering 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 skifte mellem forskellige organismer.

En vektor er ofte anvendes, er de såkaldte plasmider. Et plasmid er et DNA-ring, som bakterierne og indeholder de oplysninger til sin egen kopi-gener og ofte for sine egenskaber, såsom resistens over for antibiotika. Ved anvendelsen af ​​rekombinant DNA-teknologi til at skære plasmidet ved hjælp af en specifik restriktionsenzym og derefter leddene er fyldt med DNA fra donor skåret med det samme enzym. For DNA-fragmenter bør sidde sammen støt tilføje endnu et enzym ligase. Dette enzym har evnen til at lime DNA-molekyler.

Når alt dette er gjort har fået hybrid-DNA-molekyler, dvs. molekyler, som indeholder DNA-segmenter, der kunstigt sammen.

En anden type vektor anvendes, er genetisk materiale fra virus. Vira er simple organismer, der kun indeholder en lille mængde af kimplasma. Samlinger til donor DNA i det virale genom gå der med en medpassager i cellen som virusangreb. På denne måde muliggør effektiv overførsel af donor-DNA i recipienten

Før hybrid DNA-molekyle overføres til modtageren, bliver de behandlet, så de kan give slip på DNA. For at være sikker på, at modtageren har modtaget hybrid DNA anvender vektorer, der bærer på en let påviselige egenskaber såsom resistens over for antibiotika eller kemoterapi. Når en bakterie modtager hybrid DNA kan derfor endnu genetisk information, og andre egenskaber. Hybrid DNA-molekyler replikere i bakterien og under gode omstændigheder kan danne hundreder af kopier, fordi bakterierne reproducere ukønnet kan på denne måde at masseproducere hybrid DNA.

Praktisk anvendelse af rekombinant DNA-teknologi anvendes til mange formål. Den vigtigste anvendelse er at masseproducere identiske DNA-molekyler, som du bruger i udvikling og fremstilling af lægemidler, vacciner og andre proteiner af interesse i den farmaceutiske industri. Masse Produceret DNA anvendes i forskning for at studere gen struktur på det molekylære niveau i forskellige organismer, og at undersøge funktionen af ​​de forskellige gener. En anden vigtig anvendelse af rekombinant DNA-teknologi i den farmaceutiske industri, som transmitterer 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 helbredes, hvis i barndommen behandlet med væksthormon, men denne metode er begrænset, fordi det er vanskeligt at få fat i hormonet med den gamle metode til at udvinde det hormon fra hypofysen af ​​afdøde mennesker, fordi man kun kan udtrække meget lidt. Ved at tilføje den genetiske information for humant væksthormon til bakterierne har fået bakterier, der producerer væksthormon. Det væksthormon er identisk med mennesket med held anvendt til at behandle mennesker med dværgvækst som følge af hormonal mangel. Et andet eksempel er insulin. Insulin er nødvendig for 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 menneskelig eksistens, kun én af de 51 aminosyrer gør dem anderledes, men det er nok til at forårsage allergiske reaktioner hos nogle mennesker. Derfor var det en stor succes for diabetikere, når du har lært at producere human insulin ved hjælp af rekombinant DNA-teknologi. I øjeblikket er der ikke så mange lægemidler på markedet, der er produceret med rekombinant DNA-teknologi, men den hurtige udvikling, der finder sted lige nu, og i 2000'erne den skal lancere et stort antal genetik afledte lægemidler. Fordelene ved disse stoffer er, at de kommer fra en uendelig kilde til råstoffer, de har samme sammensætning som kroppens egne kolleger i medicin og at smitten sandsynligvis ikke vil være i overensstemmelse med lægemidlet. Den sidste fordel er ellers en frygtet komplikation ved anvendelse af biologiske partikler fremstillet på den traditionelle måde, dvs. fra levende eller døde dyr og mennesker. Et andet område, hvor rekombinant DNA-teknologi er meget nyttig i fremstillingen af ​​vacciner. I produktionen af ​​vacciner under anvendelse af rekombinant DNA-teknologi overførsel til genet fra det infektiøse agens, der forårsager de beskyttende antistoffer til en modtager (sædvanligvis en bakterie-, gær- eller pattedyrcelle). Fra modtageren kan derefter udtrække vaccine indeholdende kun den del, der giver anledning til immunitet. Fremgangsmåden er beskrevet klart i billedet to. På denne måde har allerede fået en vaccine mod sygdommen Hepatitis B er en leversygdom, og det er håbet, at 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 råmaterialer, og at de er uskadelige, fordi de produceres i celler, der indeholder kun en lille del af midlet. Produktionsomkostninger er forholdsvis ganske lav. Rekombinant DNA-teknologi engageret også i plantekimplasmaer. Teknologien har fået stor betydning i planteforædling. Planteavl søger at udvikle nye og forbedrede funktioner i vores afgrøder. De gamle fremgangsmåder har alle det tilfælles, at de har lav nøjagtighed og at de er meget tidskrævende. At udvikle en ny sort kan tage op til 15 år. Med hjælp af rekombinant DNA-teknologi har helt nye dimensioner åbnet af en for at overføre egenskaber til forskellige planter næsten enhver form ligesom med bakterierne. Ved overførsel af gener i planter bruger jordbakterie Agrobacterium tumefaciens at indsætte det ønskede gen og derefter får inficere planten og sprede deres hybrid-DNA. Fremgangsmåden er beskrevet klart i billedet tre. Ved hjælp af denne teknologi er blevet udviklet mange gode egenskaber af planter. Eg har fået planter til at blive resistente over for skadedyr ved at få dem til at producere et protein, som insekter ikke kan tåle. Det er også blevet givet planter til at blive immune over for herbicidet, og det har også ført dem til at blive mere ernæringsmæssigt komplekst eksempel er givet indtil kartofler med højere indhold af stivelse, hvilket betyder, at det tiltrækker mindre fedt under stegning. En anden vigtig ting man har været i stand til at påvirke tempoet de er opdelt i sådanne er udviklet tomater, der kan holde sig frisk meget længere end normalt. Man kan også overføre gener til dyreceller og derved frembringe en genetisk ændrede dyr (transgene dyr). Ved hjælp af en meget tynd glaskapillar at injicere en meget lille mængde af DNA af et befrugtet æg. Hvis du er heldig det forbliver i ægget og forbundet der med æggets kromosomer. Ægget overføres derefter til livmoderen, hvor det kan udvikle sig til et transgent dyr. Transgene mus er relativt enkle at fremstille og anvendes i forskning blandt andet ved at give dem et gen, der forårsager dem til at udvikle en særlig slags tumor, som giver forskerne mulighed for at studere tumordannelse og dermed udvikle bedre behandlinger. En mulighed for fremtiden er at producere dyr, udskiller stoffer i mælk eller blod. Dette er allerede blevet opnået ved for eksempel har fået de gener, der koder humant hæmoglobin til svin. Grisene er begyndt at producere både svine- og humant hæmoglobin. Ved hjælp af særligt udstyr har været muligt at skelne mellem de to stoffer fra hinanden. På denne måde håber forskerne med tiden være i stand til at løse de hospitaler mangel på blod. Et andet eksempel på dette er den transgene få givet det humane gen til produktion af et protein, der anvendes til behandling af hæmofili. Det er også blevet givet gen til at tjene i mælkekirtlerne således at proteinet udskilles i mælken.

Produktion af DNA kunstigt Det har længe været kemisk binding enkelte nukleotider til opnåelse af korte DNA-kæder. Problemet med de tidlige metoder var, at man kun kan skabe meget korte DNA-kæder, og at hvert trin i produktionen var meget tidskrævende. For nylig har det udviklet en automatiseret teknik, der gør det muligt at adskille timer producerer kæder på op til 200 nukleotider i længden. Ved hjælp af "klisterenzymen" kan ligase kæder derefter sammenføjes i længere kæder. Med denne teknologi er blevet bygget hele gener. Ved hjælp af PCR-fremgangsmåden kan gengive DNA in vitro. Den metode, du kan se illustreret i figur fire er til en efterligner 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 de to strenge adskilles fra hinanden. Derefter sænke temperaturen og tilsætning af enzymet polymerase og råvarer til DNA. Af disse råvarer fremstille nye DNA enzym med de originale 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 den forskning, der producerer DNA fra enkelte celler i en sådan mængde, at struktur og funktion kan bedre undersøgt. Fremgangsmåden har overtaget store dele af produktionen af ​​DNA fra bakterierne. En anden væsentlig anvendelse af metoden er i retsmedicin, hvor ved hjælp af meget små stikprøver, f.eks mundskyl, blodpletter osv kan identificere enkeltpersoner.

Genterapi Genterapi er en variant af rekombinant DNA-teknologi, der overfører gener for organismer i håb om at reparere beskadigede gener. I begyndelsen er den eneste teknologi på ringere organismer, men for nylig har den udviklet teknologi til at engagere sig i meget avancerede væsener inkl. mand er mulige. Proceduren kan sammenlignes med en organtransplantation, hvor at transplantere et gen i stedet for et organ. Alligevel teknologi relativt dårligt udviklet, og det er ikke blevet gjort så mange forsøger at bruge teknikken på mennesker. Vanskeligheden ligger i at overføre gener i kroppen effektivt og for at kontrollere, hvor mange kopier af et gen overførsel og hvor i genomet de synes. Det er også vanskeligt at få genet til at operere i den rigtige væv på det rigtige tidspunkt. Når du overfører gener i dyr og mennesker bruger det genomer af virus. Hidtil har hovedsageligt fokuseret på reparation gendefekter i knoglemarvsceller. Dette er den nemmeste område, fordi herfra kan du tage ud af cellerne, indsætte nye gen i knoglemarvsceller og derefter sætte dem i rygmarven igen. For fremgangsmåden til at have nogen virkning, er det vigtigt at transplanterede gener for såkaldte stamceller, dvs. celler, som konstant danner nye knoglemarvsceller. En anden vanskelig ting er, at den påvirkede gen ikke kan fjernes og nogle gange kan det forstyrre cellen selv efter sunde gen at fuldføre. Anvendelsen af ​​genterapi at helbrede genetiske sygdomme vil sandsynligvis være begrænset til tekniske vanskeligheder lang tid fremover. I modsætning hertil kunne man forestille sig, at i nær fremtid vil være i stand til at konstruere celler at være i stand til at producere "lægemiddel" i kroppen, såsom insulin til diabetikere. Der er en forskel mellem de operationer, der udføres på kroppens celler (somatiske celler) og interventionsprisen udøves på befrugtede æg eller embryoner. Forskellen er, at intervention i somatiske celler kun påvirker den enkelte, mens engageret i kimceller nedarves. Genoverførsel i befrugtede oocytter har som sagt allerede været praktiseret med succes i mus og teknologi bør praktiseres på mennesker, men det vil sandsynligvis aldrig ske, fordi det ikke er virkelig etiske grunde og at ingen rigtig ved, hvad konsekvenserne kunne være giver.

Etik i gensplejsning Når rekombinant DNA-teknologi blev indført i 70'erne begyndte en debat om, hvordan egnede eller uegnede denne form for teknologi er. Mennesket har ramt planter og animalske egenskaber i tusinder af år ved at behandle arbejde. Den eneste færdighed-marked (fra mit synspunkt) er, at det nu går forfærdeligt meget hurtigere. Når teknologien kom mange mennesker bange for, at det vil have alvorlige konsekvenser, frygtede fx at transgene bakterier kan sprede sig og forårsage alvorlige sygdomme som kræft. I begyndelsen var derfor genteknologiske eksperimenter udført kun i bestemte risikoområder laboratorier og ved hjælp af specielle svækket modtageren. Disse bekymringer var i en lang periode af rekombinant DNA-teknologi ved hjælp vist sig at være usande, og de barske regler er blevet lempet. Genteknologien skaber i dag enorme debatter om fx hvor store ændringer forskerne skal have lov til at gøre på levende væsener. Du bør være i stand til at patentere deres "kreationer"? Du bør være i stand til at bruge genteknologi til at sortere folk i flere henseender. Mange frygter, at i fremtiden skal have til at give en DNA-prøve på arbetsan- søgninger, og på denne måde, arbejdsgivere kan sortere alle i fare for at få kræft, osv under hans arbejde aktivt liv. Prænatal diagnose med genprobe er et andet varmt emne. Skal forældre have lov til at vælge barnet, hvis det ikke har de genetiske forhold, at forældre ønsker? Disse og andre spørgsmål vil blive drøftet lang og sandsynligvis aldrig vil finde løsninger, der passer os alle. Personligt tror jeg, at genteknologi er noget forbløffende, der giver os utrolige muligheder for fremtiden. Især i lande med sult spørgsmål, giver det en mulighed for at bekæmpe dette ved hjælp af genetisk modificerede planter og dyr. Samtidig mener jeg, på grund af min kristne tro, at man skal passe på ikke at gå over grænsen og spille Gud.

Referencer Internet: http://www.fil.lu.se/NKB/www-pat/1gh.html http://www.service.com/Paw/morgue/cover/1996_Jan.COVER03.html http: // www .library.usyd.edu.au / MJA / spørgsmål / sep16 / jernbane / jernbane. HTML

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


Relaterede skolearbejde
Følgende er skoleprojekter, der beskæftiger Genteknologi eller på nogen måde er relateret til genetik.

Kommentar om genteknologi

« | »