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In ingegneria genetica mappe marito era nei cromosomi di geni differenti situato e rivelando geni aspetto nei minimi conoscenze detalj.Dessa apre nuove opportunità per noi di cambiare e sostituire i geni e disponiamo di geni in altri organismi in modo che possano lavorare per noi.

Gli studi del genoma umano ci dà la possibilità di comprendere meglio e prevenire le malattie ereditarie. Una persona con geni malati può avere la possibilità di evitare di contrarre la malattia.

Ci sono anche rischi associati con l'ingegneria genetica. Molti temono che l'ingegneria genetica sarà utilizzato per escludere le persone con malattie genetiche cattive. GENTEK-logia non è solo qualcosa che colpisce le nostre strutture mediche, colpisce anche la maggior parte della nostra umanità e della nostra società nel suo complesso.

Tecnologia del DNA ricombinante

Tecnologia del DNA ricombinante è il fondamento di tutta l'ingegneria genetica. Esso permette di muoversi liberamente tra i geni di un individuo, razza o specie ad un'altra. Questo ricevitore può ricevere nuove proprietà. Organismi che hanno ricevuto informazioni genetiche estera sono chiamati organismi transgenici. All'inizio hanno usato proprio questa tecnica in forme di vita inferiori come batteri e lieviti, ma recentemente ha anche iniziato ad applicarlo ai maggiori organismi incl. piante e animali e anche le persone, che si usa nella terapia genica che poi affrontato in questo assegnate.

Quando si applica la tecnologia del DNA ricombinante fa uso di una varietà di strumenti tecnologici. Uno dei più importanti è cosiddetti enzimi di restrizione che agiscono come una sorta di forbici biologiche. E 'stato quando i ricercatori hanno scoperto queste condizioni enzimi per la tecnologia del DNA ricombinante è stata creata perché il loro utilizzo può "tagliare" le parti di geni. Oggi sappiamo di più di 900 enzimi di restrizione. Gli enzimi di restrizione si differenziano tra loro dai "tagli" ai vari legami nella catena di DNA. A causa di questo si può scegliere il giusto enzima taglio esattamente il luogo che si desidera

Un'immagine illustrato un esperimento DNA ricombinante in cui un gene viene trasferito da una cellula umana per un batterio.

In primo luogo, il DNA viene estratto dal donatore e divisa in pezzi desiderabili usando enzimi di restrizione. Queste parti vengono poi trasferiti al destinatario. Da queste parti può trasferire prima isolare il gene bersaglio mediante elettroforesi su gel, che è un metodo chimico-fisico per la separazione di particelle biologiche. Durante il trasferimento del DNA dal donatore al ricevitore è facilitata se il primo pezzo di collegamento di DNA con un vettore. Un vettore è una molecola di DNA che ha una naturale capacità di roaming tra diversi organismi.

Un vettore viene spesso utilizzato è il cosiddetto plasmidi. Un plasmide è un anello di tenuta DNA dai batteri e fornisce informazioni per provvedere autocopiante e spesso i geni per le sue proprietà come la resistenza agli antibiotici. Quando si applica la tecnologia del DNA ricombinante per tagliare il plasmide utilizzando uno specifico enzima di restrizione e poi riempire le fughe con il DNA dal taglio donatore con gli stessi enzimi. Per i frammenti di DNA dovrebbero sedersi insieme costantemente aggiungendo ancora un enzima ligasi. Questo enzima ha la capacità di sigillare le molecole di DNA.

Quando tutto questo è fatto è stato ottenuto molecole di DNA ibridi, cioè molecole che contengono segmenti di DNA che artificialmente uniti.

Un altro tipo di vettore con il genoma di virus. I virus sono organismi semplici che contengono solo una piccola quantità di DNA. Si unisce l'uomo nel DNA del donatore nel genoma virale ci sono con un passeggero compagno nella cella come attacchi di virus. In questo modo, si ottiene un efficace trasferimento di DNA donatore al ricevente

Prima molecola di DNA ricombinante viene trasferito al destinatario, sono trattati in modo da poter lasciare andare DNA. Per essere sicuri che il destinatario ha ricevuto il DNA ibrido utilizzare i vettori che trasportano su una proprietà facilmente individuabili come la resistenza agli antibiotici o chemioterapia. Quando un batterio riceve DNA ibrido può quindi un'altra informazioni genetiche e altre caratteristiche. Molecole di DNA ibridi si replicano all'interno di batteri e in buone condizioni possono formare centinaia di copie Poiché i batteri si riproducono asessualmente può in questo modo la produzione di massa del DNA ibrido.

Utilizzo pratico

Tecnologia del DNA ricombinante viene utilizzato per vari scopi. L'uso principale è quello di produrre in serie molecole di DNA identiche che da utilizzare nella ricerca e produzione di farmaci, vaccini e altre proteine ​​di interesse all'interno farmaceutico
settore dei fondi.
Mass Produzioni DNA utilizzato nella ricerca per studiare la struttura genica a livello molecolare in vari organismi e studiare le funzioni dei diversi geni.
Un'altra importante applicazione della tecnologia del DNA ricombinante è nell'industria farmaceutica dove si trasferiscono geni umani ai batteri e quindi causare loro di produrre proteine ​​umane che possono essere utilizzati per la medicina. Un esempio è l'ormone della crescita. L'ormone della crescita prodotto nella ghiandola pituitaria. Nelle persone con nanismo manca la capacità di produrre l'ormone della crescita stessa, o è sufficiente autoprodotto non. Queste persone possono essere curate se sono trattati durante l'infanzia con l'ormone della crescita, ma questo metodo è stato limitato perché è difficile entrare in possesso di ormone da parte il vecchio metodo di estrarre l'ormone da parte dell'ipofisi delle salme, perché si può recuperare solo molto poco. Aggiungendo l'informazione genetica per l'ormone umano della crescita per i batteri ha guadagnato batteri che producono l'ormone della crescita. L'ormone della crescita è identica a quella umana e vengono utilizzati con successo per trattare le persone con nanismo dovuta a carenza di ormone.
Un altro esempio è l'insulina. L'insulina è necessaria da circa 60 milioni di persone nel mondo di oggi per regolamentare il contenuto di zucchero del sangue. In precedenza hanno usato il pancreas di maiale a produrre insulina. Insulina di maiale è simile per l'esistenza umana, solo uno dei 51 amminoacidi li separa, ma è abbastanza per causare reazioni allergiche in alcune persone. Quindi è stato un grande successo per i diabetici quando uno ha imparato a produrre insulina umana utilizzando la tecnologia del DNA ricombinante.
Al momento non ci sono così tanti farmaci sul mercato che sono prodotte con la tecnologia del DNA ricombinante, ma il rapido sviluppo in atto in questo momento, e nel 2000, dovrebbe lanciare un gran numero di genetica farmaceutici derivati
fondi. I vantaggi di questi farmaci è che provengono da una fonte inesauribile di materie prime, hanno la stessa composizione proprie controparti del corpo in medicina e l'infezione non rischia di conformarsi con il farmaco. L'ultimo vantaggio è comunque una complicazione terribile quando si utilizza particelle biologiche prodotte in modo tradizionale cioè da animali vivi o morti, e gli esseri umani.
Un'altra area in cui la tecnologia del DNA ricombinante è molto utile è la produzione di vaccini. Nella produzione di vaccini utilizzando il trasferimento tecnologia del DNA ricombinante per il gene dal agente infettivo che causa gli anticorpi protettivi ad un ricevitore (di solito un batterio, lievito o cellule di mammifero). Il ricevitore può quindi estrarre vaccino contenente solo la parte che dà origine a immunità. Il processo è chiaramente descritto nella foto due.
In questo modo si ha già ricevuto un vaccino contro la malattia epatite B è una malattia del fegato e si spera che in futuro produrrà vaccini contro molte malattie a utilizzare questa tecnologia, in particolare le malattie parassitarie che causano grandi sofferenze ai tropici. I vantaggi di questi vaccini è che essi provengono da una fonte inesauribile di materie prime e che sono innocui perché sono prodotte in cellule che contengono solo una piccola parte degli agenti. I costi di produzione sono relativamente molto bassi.
Tecnologia del DNA ricombinante anche impegnata nella germoplasma vegetale. La tecnologia ha guadagnato molta importanza nella coltivazione delle piante. Impianto di allevamento mira a sviluppare nuove e migliori caratteristiche delle nostre colture. I vecchi metodi hanno in comune che hanno bassa precisione e che sono molto tempo. Per sviluppare una nuova varietà può richiedere fino a 15 anni. Utilizzando la tecnologia del DNA ricombinante ha completamente nuove dimensioni aperto ad uno per trasferire oggetti da varie piante quasi alcun modo come con i batteri. Durante il trasferimento di geni nelle piante usano batterio del suolo Agrobacterium tumefaciens per inserire il gene desiderato e che quindi ottiene infettare la pianta e diffondere il loro DNA ibrido. Il processo è descritto chiaramente nella foto tre.
Usando questa tecnica, questa sarà le molte qualità di piante. Ad esempio, avete ottenuto piante di diventare resistenti ai parassiti inducendole a produrre una proteina che gli insetti non tollerano. Essa ha anche portare piante diventare immune all'erbicida e ha anche li ha portati a diventare più complesso nutrizionalmente come questo sarà le patate con tenore di amido superiore, il che significa che assorbirà meno grasso durante la frittura. Un'altra cosa importante è stato in grado di influenzare il ritmo sono ripartiti in come questo saranno i pomodori che possono stare freschi molto più a lungo del normale.
Si può anche trasferire geni alle cellule animali e, quindi, produrre un animali geneticamente modificati (animali transgenici). Utilizzando un capillare di vetro molto sottile per iniettare una piccola quantità di DNA di un uovo fecondato. Con fortuna, rimane nell'uovo e qui collegato cromosomi dell'uovo. L'uovo è poi trasferito ad un utero, dove si può sviluppare in un animale transgenico. Topi transgenici sono relativamente semplici da produrre e utilizzati nella ricerca, tra gli altri, dando loro un gene che li induce a sviluppare un particolare tipo di tumore che dà ai ricercatori la possibilità di studiare la formazione del tumore e quindi sviluppare migliori trattamenti.
Una possibilità per il futuro è quello di produrre animali che secernono farmaci nel latte o nel sangue. Questo è già riuscito con, per esempio, è stato dato i geni codificanti per l'emoglobina umana nei suini. I maiali da allora hanno iniziato a produrre sia di maiale e di emoglobina umana. Con l'ausilio di attrezzature speciali è stato possibile distinguere le due specie l'una dall'altra. In questo modo, i ricercatori sperano di essere finalmente in grado di risolvere mancanza di sangue degli ospedali. Un altro esempio di questo è il transgenico ottenere dato il gene umano per la produzione di una proteina che viene utilizzato per il trattamento dell'emofilia. Ha anche ricevuto il gene per operare nella ghiandola mammaria in modo che la proteina è secreta nel latte.

Produzione di DNA artificialmente

È stato a lungo collegando chimicamente singoli nucleotidi avere catene di DNA brevi. Il problema con i primi metodi era che si poteva solo creare catene di DNA molto brevi e che ogni fase della produzione è stato molto tempo. Più recentemente, hanno sviluppato una tecnica automatizzato che consente di separare le ore fabbricare catene fino a 200 nucleotidi di lunghezza. Con l'aiuto di "klisterenzymen" catene ligasi possono essere uniti in catene più lunghe. Con questa tecnologia hanno costruito interi geni.
Mediante il metodo PCR può essere duplicato DNA nella provetta. Il metodo che si può vedere illustrata nella foto è di quattro a uno che imita la copia del DNA naturale delle cellule in una provetta. Assumendo una singola molecola di DNA. Quando viene riscaldato a circa 900 C, i legami idrogeno tra le basi azotate. In questo modo, i due filamenti sono separati gli uni dagli altri. Poi abbassare la temperatura e aggiungendo la polimerasi enzima e materie prime per DNA. Di questi ingredienti produce l'enzima nuovo DNA con i fili originali come modelli. Questo si ripete ancora e ancora. Ogni volta che si riscaldare e raffreddare il campione a doppia quantità di DNA. Questo metodo ha un grande significato per l'unità di ricerca per la produzione di DNA da singole cellule in quantità tale che la struttura e la funzione possono essere meglio studiati. Il metodo ha ripreso gran parte della produzione di DNA da batteri. Un'altra importante applicazione del metodo è in medicina legale dove utilizzando campione molto piccolo, come collutori, macchie di sangue, ecc può identificare individui.

La terapia genica

La terapia genica è una variante della tecnologia del DNA ricombinante che trasmette geni di organismi diversi, sperando di riparare geni danneggiati. In principio l'unica tecnologia sulle forme di vita inferiori, ma recentemente ha sviluppato una tecnologia di impegnarsi in altamente avanzato esseri incl. l'uomo sono possibili. La procedura può essere paragonato a un trapianto d'organo in cui il trapiantato un gene invece di un corpo.
Eppure, la tecnologia è relativamente poco sviluppata e non è stato così molti cercano di usare la tecnica sugli esseri umani. La difficoltà sta nel trasferire geni nel corpo in modo efficace e per controllare quante copie di un gene da trasferire e dove nel genoma che sembrano. È inoltre difficile ottenere il gene per operare nel tessuto giusto al momento giusto. Durante il trasferimento di geni in animali e gli esseri umani usare il genoma di virus.
Finora si è focalizzata sulla riparazione genskador in cellule di midollo osseo. Questa è la zona più facile perché da qui è possibile rimuovere le celle, inserire il nuovo gene nelle cellule del midollo osseo e poi inserirli nuovamente nel midollo spinale. Per la procedura abbia effetto, è importante geni trapianto di cosiddette cellule staminali, cellule cioè che sono costantemente formando nuove cellule di midollo osseo. Un'altra cosa difficile è che il gene alterato non può essere rimosso e talvolta può disturbare il cellulare anche dopo il gene sano per completare. L'uso della terapia genica per curare malattie genetiche sarà probabilmente limitato a difficoltà tecniche molto tempo a venire. Tuttavia, si potrebbe immaginare che nel prossimo futuro saranno in grado di progettare cellule che saranno in grado di produrre "farmaco" nel corpo come l'insulina per i diabetici.
Viene fatta una distinzione tra le operazioni eseguite sulle cellule del corpo (cellule somatiche) e sugli interventi esercitate sulle uova fertilizzate o embrioni. La differenza è che l'intervento nelle cellule somatiche riguardano solo l'individuo mentre era impegnato nelle cellule germinali è ereditato. Il trasferimento genico in ovociti fecondati hanno come ho detto già praticato con successo sui topi e la tecnologia devono essere esercitate sulle persone, ma questo probabilmente non accadrà mai perché non è davvero motivi etici e che nessuno sa veramente quali effetti potrebbe dare.

Etica in ingegneria genetica

Quando la tecnologia del DNA ricombinante è stata introdotta negli anni '70 è iniziato un dibattito su come idoneo o non idoneo questo tipo di tecnologia è. Gli esseri umani hanno colpito le caratteristiche vegetali e animali per migliaia di anni dalla trasformazione di lavoro. L'unica differenza (dal mio parere) è che ora va terribilmente molto più veloce.
Quando la tecnologia è arrivata, molti temevano che avrebbe effetti gravi, come ad esempio c'era il timore che i batteri transgenici potrebbero diffondersi e causare malattie gravi come il cancro. In principio è stato quindi esperimenti di ingegneria genetica essere eseguiti in laboratori ad alto rischio ed impiegando speciali organismi riceventi indeboliti. Queste preoccupazioni hanno dopo un lungo periodo della tecnologia del DNA ricombinante utilizzando dimostrato falso e le regole dure sono state ridotte.
L'ingegneria genetica crea oggi enormi dibattiti circa ad esempio, come i grandi cambiamenti scienziati dovrebbero essere autorizzati a farlo sulle creature viventi. Dovreste essere in grado di brevettare le sue "creazioni"? Sarà possibile utilizzare l'ingegneria genetica per risolvere persone sotto diversi aspetti. Molti hanno paura che in futuro dovrebbe avere per dare un campione di DNA a arbetsan-
le ricerche e in questo modo, i datori di lavoro sono in grado di risolvere tutti a rischio di ammalarsi di cancro, ecc durante la sua vita attiva di lavoro. La diagnosi prenatale con sonda gene è un altro tema caldo. I genitori dovrebbero essere autorizzati a scegliere il bambino, se non ha le caratteristiche genetiche che i genitori desiderano? Queste e altre domande saranno discusse a lungo e probabilmente non potrà mai trovare soluzioni che ci si adattano.
Personalmente penso che l'ingegneria genetica è qualcosa di incredibile che ci dà incredibili opportunità per il futuro. Soprattutto nei paesi con problemi di fame, si offre l'opportunità di combattere questo con l'aiuto di piante e animali geneticamente modificati. Allo stesso tempo, penso a causa della mia fede cristiana che bisogna stare attenti a non andare oltre il confine e giocare a fare Dio..

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