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Genetisch

Betreff: Biologie , Forschung
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In Gentechnik Karten Mann war in den Chromosomen der verschiedenen Gene und Gene Aussehen zeigen bis ins kleinste detalj.Dessa Wissen eröffnet Chancen für uns zu ändern oder zu ersetzen Gene und Platzierung Genen in anderen Organismen, so dass sie für uns arbeiten können.

Die Studien des menschlichen Genoms gibt uns eine bessere Chance zu verstehen und zu verhindern, dass Erbkrankheiten. Eine Person mit kranken Gene können eine Chance, um zu vermeiden, krank zu haben.

Es gibt auch Risiken der Gentechnik. Viele befürchten, dass die Gentechnik verwendet zu sortieren, Menschen mit schlechten genetischen Bedingungen werden. Gentek-logie ist nicht nur etwas, das unsere medizinische Einrichtungen betrifft, es wirkt sich auch die meisten unserer Menschlichkeit und unsere Gesellschaft als Ganzes.

Hybrid-DNA-Technologie

Rekombinante DNA-Technologie ist die Basis des gesamten Gentechnik. Es ermöglicht, sich frei zu bewegen Gene zwischen einer Person, der Rasse oder Spezies auf eine andere. Dieser Empfänger kann völlig neue Eigenschaften aufweisen. Organismen, die das fremde genetische Information empfangen wird, wie transgenen Organismen bekannt. Am Anfang verwendet sie nur diese Technik inferior Organismen, wie Bakterien und Hefen, aber vor kurzem wurde auch begonnen, sie für höhere Organismen incl anzuwenden. Pflanzen und Tiere und sogar Menschen, die Sie in der Gentherapie, die später in diesem zugeschrieben behandelt wurde, zu verwenden.

Bei der Anwendung der rekombinanten DNA-Technologie macht Gebrauch von einer Vielzahl von technischen Geräten. Eine der wichtigsten ist die sogenannten Restriktionsenzymen, die als eine Art biologische Schere handeln. Das war, als Forscher fanden diese Enzyme als Bedingungen für die Hybrid-DNA-Technologie erzeugt, weil mit Hilfe dieser kann "geschnitten" out Teile von Genen. Heute wissen wir von mehr als 900 Restriktionsenzyme. Die verschiedenen Restriktionsenzyme, die voneinander durch die "cut" an verschiedenen Bindungen in der DNA-Kette. Denn dies kann durch die Wahl des richtigen Enzymschnitt in genau der Ort, den Sie wollen, durchgeführt werden

Auf ein Bild zeigt eine Hybrid-DNA-Experimenten, bei denen ein Gen aus einer menschlichen Zelle gegenüber einem Bakterium überführt.

Zuerst wird DNA aus dem Spender entnommen und zu insgesamt wünschenswert Stücke mit Restriktionsenzymen. Diese Teile werden dann an den Empfänger übertragen werden. Von diesen Teilen vor der Übertragung kann das Ziel-Gen durch die Elektrophorese, das ein physikalisch-chemisches Verfahren zum Trennen von biologischen Teilchen zu isolieren. Bei der Übertragung der DNA aus dem Donor zu dem Empfänger wird erleichtert, wenn das erste Verbindungsstück mit einem DNA-Vektor. Ein Vektor ist ein DNA-Molekül, das eine natürliche Fähigkeit, zwischen den verschiedenen Organismen zu bewegen hat.

Ein Vektor wird häufig verwendet, ist die so genannten Plasmide. Eine Plasmid-DNA ist ein Ring, der Bakterien und enthält die Informationen für seine eigene Kopie Gene und oft für seine Eigenschaften wie Resistenz gegen Antibiotika. Bei der Anwendung der rekombinanten DNA-Technologie, die das Plasmid zu schneiden unter Verwendung eines spezifischen Restriktionsenzym und dann werden die Fugen werden mit DNA aus dem Donor-Schnitt mit dem gleichen Enzym aufgefüllt. Für DNA-Fragmente sollten zusammen zu sitzen stetig Zugabe einer weiteren Enzym Ligase. Dieses Enzym hat die Fähigkeit, die DNA-Moleküle zu versiegeln.

Wenn das erledigt ist, wurde es Hybrid-DNA-Moleküle, dh Moleküle, die DNA-Segmente, die künstlich zusammengefügt enthalten.

Ein weiterer Vektortyp verwendet wird, ist genetisches Material von dem Virus. Viren sind einfache Organismen, die nur eine kleine Menge des Genoms enthalten. Gelenke an den Spender-DNA in das Virusgenom gehen dort mit einem Mitreisenden in der Zelle, die das Virus infiziert. Auf diese Weise wird eine effiziente Übertragung von Donor-DNA in die Empfänger bekommt man

Vor dem rekombinanten DNA-Molekül an den Empfänger übertragen werden, sie behandelt werden, so dass sie abgeben können DNA. Um sicher zu sein, dass der Empfänger erhalten die Hybrid-DNA-Vektoren, die verwendet wenig nachweisbare Eigenschaften wie Resistenz gegen Antibiotika oder Chemotherapie. Wenn ein Bakterium Erhalt der Hybrid-DNA kann daher ein weiterer genetischer Information und andere Merkmale. Hybrid-DNA-Moleküle zu multiplizieren Bakterien im Inneren und unter guten Umständen Hunderte von Kopien durch die Bakterien bilden reproduzieren asexuell kann auf diese Weise die Massenproduktion Hybrid-DNA.

Die praktische Anwendung

Rekombinante DNA-Technologie ist für viele Zwecke verwendet. Der Hauptzweck ist die Massenproduktion identischer DNA-Moleküle, die man verwendet in Forschung und Produktion von Arzneimitteln, Impfstoffen und anderen Proteine ​​von Interesse in der pharmazeutischen
Fondsindustrie.
Masse produziert DNA wird in der Forschung verwendet werden, um Gen-Struktur auf molekularer Ebene aus verschiedenen Organismen zu studieren und die Funktionen der verschiedenen Gene zu studieren.
Eine weitere wichtige Anwendung der rekombinanten DNA-Technologie in der pharmazeutischen Industrie, der Humangene, Bakterien überträgt und dadurch bewirken, dass sie humane Proteine, die für Arzneimittel verwendet werden können, zu erzeugen. Ein Beispiel ist das Wachstumshormon. Das Wachstumshormon wird in der Hirnanhangdrüse produziert. Bei Menschen mit Kleinwuchs die Fähigkeit fehlt, Wachstumshormon selbst produzieren oder es nicht genug ist selbst produzierten. Diese Menschen können geheilt werden, wenn sie während der Kindheit mit Wachstumshormon behandelt werden, aber diese Methode wurde begrenzt, weil es schwierig ist, zu halten, das Hormon mit der alten Methode, um das Hormon aus der Hypophyse von Verstorbenen zu extrahieren, weil man nur sehr wenig zu extrahieren. Durch Zugabe der genetische Information für das menschliche Wachstumshormon auf die Bakterien hat Bakterien, die Wachstumshormon, hergestellt werden können. Das Wachstumshormon ist identisch mit Menschen und wird erfolgreich eingesetzt, um Personen mit Kleinwuchs aufgrund von Hormonmangel zu behandeln.
Ein weiteres Beispiel ist Insulin. Insulin wird von etwa 60 Millionen Menschen in der Welt heute notwendig, den Zuckergehalt im Blut zu regulieren. Früher benutzten sie pig Bauchspeicheldrüse an, Insulin zu produzieren. Schweineinsulin ist ähnlich wie die meisten Menschen, nur eine der 51 Aminosäuren, die sie trennt, aber es ist genug, um allergische Reaktionen in einigen Leuten zu verursachen. Daher war es ein großer Erfolg für Diabetiker, wenn Sie zu Humaninsulin produzieren mit Hilfe rekombinanter DNA-Technologie gelernt.
Im Moment gibt es nicht so viele Medikamente auf dem Markt, die durch rekombinante DNA-Technologie hergestellt werden, aber rasante Entwicklung stattfindet, gerade jetzt, und in den 2000er Jahren sollte es eine große Anzahl Genetik hergestellte Medikamente zu starten
Durchschnitt. Die Vorteile dieser Substanzen ist, dass sie aus einer endlosen Rohstoffquelle kommen, haben sie die gleiche Zusammensetzung wie die körpereigenen Pendants in der Medizin und die Infektion wird wahrscheinlich nicht mit dem Arzneistoff zu erfüllen. Der letzte Vorteil ist, ansonsten eine gefürchtete Komplikation bei der Verwendung von biologischen Partikeln in der traditionellen Weise, dh von lebenden oder toten Tieren und Menschen produziert.
Ein weiterer Bereich, in dem das Hybrid-DNA-Technik ist sehr nützlich ist bei der Herstellung von Impfstoffen. Bei der Herstellung von Impfstoffen unter Verwendung der rekombinanten DNA-Technologie, um das Gen des infektiösen Agens, die zu schützende Antikörper an einen Empfänger (in der Regel eine Bakterien-, Hefe- oder Säugetierzelle) übertragen. Von der Empfänger kann dann extrahieren Impfstoff nur den Teil, der gleichzeitig die Immunität verleiht enthalten. Der Prozess wird deutlich im Bild zwei beschrieben.
Auf diese Weise wird es bereits einen Impfstoff erhalten hat, gegen die Krankheit Hepatitis B ist eine Lebererkrankung und es ist zu hoffen, dass in der Zukunft werden Impfstoffe gegen viele Krankheiten mit Hilfe dieser Technologie, insbesondere parasitäre Krankheiten, die großes Leid in den Tropen verursachen produzieren. Die Vorteile dieser Impfstoffe ist, dass sie aus einer endlosen Rohstoffquelle kommen und dass sie unschädlich sind, weil sie in Zellen, die nur einen kleinen Teil des Mittels enthalten hergestellt. Die Produktionskosten sind vergleichsweise sehr gering.
Rekombinante DNA-Technologie ermöglicht auch Eingriffe in das pflanzliche Genom. Die Technologie hat große Bedeutung in der Pflanzenzüchtung gewonnen. Pflanzenzüchtung versucht, neue und bessere Qualitäten unserer Kulturen zu entwickeln. Die alten Verfahren ist gemeinsam, dass sie sehr zeitaufwendig eine geringe Genauigkeit und sind. Zur Entwicklung einer neuen Sorte kann bis zu 15 Jahre dauern. Mit der Hilfe von rekombinanter DNA-Technologie hat ganz neue Dimensionen eröffnet durch ein bis Eigenschaften, um verschiedene Pflanzen ebenso wie bei den Bakterien übertragen fast jeder Form. Bei der Übertragung von Genen auf Pflanzen verwendet das Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens, um das gewünschte Gen einzufügen und dann ließ man die Pflanze infizieren und verbreitet ihre Hybrid-DNA. Der Prozess wird deutlich im Bild drei beschrieben.
Mit Hilfe dieser Technik wurde entwickelt vielen guten Eigenschaften von Pflanzen. ZB es Pflanzen erhalten hat resistent gegen Schadinsekten dazu gebracht, auf ein Protein, das Insekten nicht tolerieren zu produzieren sein. Es hat auch Pflanzen immun gegen das Herbizid zu werden, und es hat auch führte sie ernährungsphysiologisch komplexeres Beispiel mit einem höheren Gehalt an Stärke, die sie weniger Fett zieht beim Braten ermöglicht entwickelt Kartoffeln zu werden. Ein weiterer wichtiger Punkt in der Lage war, das Tempo sie im Beispiel aufgeschlüsselt beeinflussen entwickelt Tomaten, die frisch viel länger als normal bleiben kann.
Man kann auch Gene übertragen, um tierische Zellen und damit eine genetisch veränderte Tiere (transgene Tiere) zu produzieren. Verwendung eines sehr dünnen Glaskapillare, eine sehr kleine Menge an DNA eines befruchteten Eies zu injizieren. Wenn Sie Glück haben, in das Ei bleibt und es mit den Chromosomen der Eizelle verbunden. Das Ei wird anschließend in eine Gebärmutter und es entwickeln sich in einem transgenen Tier. Transgene Mäuse, sind relativ einfach herzustellen und in der Forschung unter anderem, indem sie ihnen ein Gen, das sie verursacht, um eine besondere Art von Tumor, der Wissenschaftler eine Chance gibt, die Tumorbildung zu untersuchen und damit zu entwickeln bessere Behandlungen zu entwickeln verwendet.
Eine Möglichkeit für die Zukunft ist es, Tiere, die Drogen in der Milch oder Blut sekretieren. Dies ist bereits gelungen, beispielsweise gegeben wurden Gene, die für humanes Hämoglobin Schweinen codiert. Die Schweine haben damit begonnen, sowohl die Schweine- und humanem Hämoglobin zu produzieren. Mit Hilfe der speziellen Technologie ist es gelungen, die beiden Themen voneinander unterscheiden. Auf diese Weise hoffen die Wissenschaftler, um schließlich in der Lage, Krankenhäuser "Mangel an Blut zu lösen. Ein weiteres Beispiel ist das transgene humane Gen kann für die Herstellung eines Proteins mit der Behandlung von Hämophilie erhalten. Es wurde auch das Gen in der Brustdrüse zu arbeiten, so dass das Protein mit der Milch sezerniert übermittelt.

Herstellung von DNA künstlich

Es ist seit langem das chemische Verknüpfen einzelner Nukleotide, um kurze DNA-Ketten zu erhalten. Das Problem bei den früheren Verfahren war, dass man nur sehr kurze DNA-Ketten zu schaffen, und dass jeder Schritt in dem Herstellungsprozess sehr zeitaufwendig. In jüngerer Zeit hat es eine automatisierte Technik, die es möglich machen Stunden Ketten, die bis zu 200 Nukleotide lang sind separate macht entwickelt. Mit Hilfe von "klisterenzymen" Liga Ketten können dann zusammen in längeren Ketten verbunden werden. Mit dieser Technologie sind in den Genen entstanden.
Verwendung von PCR-Verfahren kann die DNA in vitro zu reproduzieren. Die Methode, die Sie in Abbildung vier dargestellt sehen, ist zu einem ahmt die Zelle die natürliche DNA Kopieren in ein Reagenzglas. Unter der Annahme eines einzelnen DNA-Moleküls. Wenn sie auf etwa 900 C erhitzt, gebrochen ist Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Stickstoffbasen. Auf diese Weise werden die beiden Stränge voneinander getrennt werden. Dann senken Sie die Temperatur und Zugabe des Enzyms Polymerase und Rohstoffe zu DNA. Dieser Bestandteile das Enzym neue DNA mit den ursprünglichen Stränge als Matrizen. Dies wird wieder und wieder wiederholt. Jedesmal, wenn eine heizt und kühlt die Probe auf doppelte Menge an DNA. Dieser Ansatz hat eine große Bedeutung für die Forschung, die die DNA von einzelnen Zellen in einer solchen Menge, dass der Aufbau und die Funktion besser untersucht werden produziert worden. Das Verfahren ist über große Teile der Produktion von DNA aus den Bakterien aufgenommen. Eine andere wichtige Anwendung des Verfahrens ist, das richtige Arzneimittel, die mit sehr kleinen Probenvolumina zB Mundwasser, Blutspuren usw. können die Individuen zu identifizieren.

Gentherapie

Gentherapie ist eine Variante des rekombinanten DNA-Technologie, welche Gene von Organismen in der Hoffnung, die Reparatur beschädigter Gene übertragen kann. Am Anfang verwendet sie nur die Technik der Organismen unterlegen, aber vor kurzem hat die Technologie, so dass die Arbeiten an der höheren Wesen incl entwickelt. Mann sind möglich. Das Verfahren kann zu einer Organtransplantation, bei dem ein Gen anstelle eines Körpers Transplantation verglichen.
Doch die Technologie relativ schlecht entwickelt und es wurde so viel versucht, um die Technik an Menschen verwendet werden. Die Schwierigkeit liegt in effektiver Transfer von Genen in den Körper und zu steuern, wie viele Kopien eines Gens in das Genom scheinen sie zu übertragen und wo. Es ist auch schwierig, das Gen in der richtigen Gewebe an der richtigen Zeit betreiben zu erhalten. Bei der Übertragung von Genen für Tiere und Menschen verwendet genetischen Materials aus dem Virus.
Bisher war es vor allem auf die Reparatur der Gendefekte in Knochenmarkzellen, umfasst. Dies ist die einfachste Bereich, weil von hier aus können Sie die Zellen nehmen, legen Sie die neuen Gens in Knochenmarkzellen und sie dann im Rückenmark wieder. Für das Verfahren, um eine Wirkung zu haben, ist es wichtig, die Gene für Transplantation sogenannten Stammzellen, dh Zellen, die sich ständig neue Knochenmarkszellen bildet. Eine andere Schwierigkeit besteht, daß das betroffene Gen nicht entfernt werden kann, und manchmal kann es die Zelle selbst nachdem das gesunde Gen in Anspruch zu stören. Die Anwendung der Gentherapie genetischer Krankheiten heilen wahrscheinlich technischer Schwierigkeiten eine lange Zeit begrenzt werden. Allerdings könnte man sich vorstellen, dass in naher Zukunft in der Lage, um die Zellen zu konstruieren "Arzneimittel" in den Körper zu erzeugen, wie Insulin für Diabetiker.
Unterscheidet zwischen Änderungen auf Körperzellen (somatische Zellen) und auf Eingriffe an befruchteten Eizellen oder Embryonen ausgeübt werden. Der Unterschied ist, dass die Intervention in somatischen Zellen wirkt sich nur auf das Individuum, während in Keimzellen tätig wird vererbt. Gentransfer in eine befruchtete Eizelle ist wie gesagt bereits an Mäusen und Technologie erfolgreich praktiziert sollte am Menschen durchgeführt werden, aber dies wird wahrscheinlich nie passieren, weil es nicht wirklich aus ethischen Gründen, und dass niemand wirklich weiß, was die Auswirkungen sein könnte zu geben.

Ethik der Gentechnik

Wenn rekombinante DNA-Technologie wurde in den 70er Jahren eingeführt es begann eine Diskussion darüber, wie fit oder unfit diese Art von Technologie ist. Man hat die Tier- und Pflanzeneigenschaften für Tausende von Jahren durch Zuchtarbeit betroffen. Die einzige Fertigkeit-Markt (aus meiner Sicht) ist, dass es geht jetzt furchtbar viel schneller.
Wenn die Technologie kam, fürchtete viele Menschen, dass es schwerwiegende Auswirkungen haben, beispielsweise befürchtet, dass transgene Bakterien würde ausbreiten und zu schweren Krankheiten wie Krebs. Im Anfang war daher Gentechnik-Experimente nur in bestimmten Risiko Labors durchgeführt und mit Hilfe spezieller schwächte die Empfänger. Diese Bedenken haben über einen langen Zeitraum von Hybrid-DNA-Technologie unter Verwendung von bewährten unwahr und die harten Regeln wurden gelockert.
Gentechnik schafft heute enorme Debatten um zB wie groß die Veränderungen Forscher erhalten, auf Lebewesen zu tun. Sie sollten in der Lage, ihre "Kreationen" patentieren zu sein? Sie sollten in der Lage, die Gentechnik nutzen, um in mehrfacher Hinsicht zu klären Menschen. Viele haben Angst, dass in der Zukunft müssen eine DNA-Probe bei arbetsan- geben
Suchanfragen und auf diese Weise sind die Arbeitgeber in der Lage, während ihrer aktiven Arbeitsleben Bildschirm aus denen bei Krebsrisiko usw.. Eine vorgeburtliche Diagnostik mit Gensonden ist ein weiteres heißes Thema. Sollten Eltern erlaubt sein, das Kind zu wählen, ob sie nicht die genetischen Voraussetzungen, dass die Eltern möchten? Diese und weitere Fragen werden diskutiert lang und wahrscheinlich nie Lösungen, die uns alle gerecht werden.
Ich persönlich denke, dass die Gentechnik ist etwas fantastisch, das gibt uns unglaubliche Möglichkeiten für die Zukunft. Insbesondere in Ländern mit Hungerausgaben bietet es die Möglichkeit, diese mit Hilfe von gentechnisch veränderten Pflanzen und Tieren zu bekämpfen. Zur gleichen Zeit, ich glaube, wegen meines christlichen Glaubens, das sollte man darauf achten, nicht über die Grenze zu gehen und zu spielen Gott sein.

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