Kluczowa różnica - Inżynieria genetyczna a technologia rekombinacji DNA
Materiały genetyczne organizmów można zmieniać za pomocą technik inżynierii genetycznej lub technologii rekombinacji DNA. Technologia rekombinacji DNA to proces wykorzystywany do tworzenia rekombinowanej cząsteczki DNA, która przenosi DNA będące przedmiotem zainteresowania i DNA wektora, podczas gdy inżynieria genetyczna jest szerokim terminem używanym do opisania procesów związanych z manipulacją strukturą genetyczną organizmu. To jest kluczowa różnica między inżynierią genetyczną a technologią rekombinacji DNA.
SPIS TREŚCI
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym jest inżynieria genetyczna
3. Czym jest technologia rekombinacji DNA
4. Porównanie bezpośrednie - inżynieria genetyczna a technologia rekombinacji DNA
5. Podsumowanie
Co to jest inżynieria genetyczna?
Inżynieria genetyczna to szerokie pojęcie odnoszące się do zestawu technik związanych z manipulowaniem składem genetycznym organizmu. Inżynieria genetyczna wykonywana jest w warunkach in vitro (poza żywym organizmem, w kontrolowanym środowisku).
Geny są kodowane dla białek i innych prekursorów białek, które są niezbędne do wzrostu i rozwoju. Kiedy naukowcy chcą zbadać układ genów, ekspresję, regulację genów itp., Wprowadzają ten konkretny gen do bakterii gospodarza, która jest zdolna do replikacji wstawionego genu i tworzenia wielu kopii pożądanego genu przy użyciu technologii rekombinacji DNA. Polega na wycinaniu określonych fragmentów DNA, wprowadzaniu ich do innego organizmu i wyrażaniu ich w transformowanym organizmie. Wprowadzenie obcego DNA powoduje zmianę składu genetycznego organizmu. Dlatego nazywa się to inżynierią genetyczną (manipulacja genetyczna przy użyciu zaawansowanych technik). Kiedy manipuluje się składem genetycznym organizmu, zmieniają się jego cechy. Charakterystykę można ulepszyć lub zmodyfikować, aby spowodować pożądane zmiany w organizmach.
Inżynieria genetyczna obejmuje kilka głównych etapów. Są to mianowicie cięcie i oczyszczanie DNA, wytwarzanie rekombinowanego DNA (rekombinowany wektor), transformacja zrekombinowanego DNA do organizmu gospodarza, namnażanie gospodarza (klonowanie) i przeszukiwanie pod kątem transformowanych komórek (prawidłowe fenotypy).
Inżynieria genetyczna ma zastosowanie do szerokiej gamy organizmów, w tym roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Na przykład rośliny transgeniczne można wytwarzać przez wprowadzenie użytecznych cech, takich jak odporność na herbicydy, tolerancję na suszę, wysoką wartość odżywczą, szybki wzrost, odporność na owady, tolerancję zanurzenia itp., Przy użyciu inżynierii genetycznej roślin. Słowo transgeniczny odnosi się do organizmów zmodyfikowanych genetycznie. Produkcja upraw transgenicznych o ulepszonych właściwościach jest obecnie możliwa dzięki inżynierii genetycznej. Zwierzęta transgeniczne można również wytwarzać do produkcji leków dla ludzi, jak pokazano na rysunku 01.
Rysunek_1: Zwierzęta zmodyfikowane genetycznie
Inżynieria genetyczna ma szerokie zastosowanie w biotechnologii, w dziedzinach medycyny, badań naukowych, rolnictwa i przemysłu. W medycynie inżynieria genetyczna obejmuje terapię genową i produkcję ludzkich hormonów wzrostu, insuliny, różnych leków, szczepionek syntetycznych, albuminy ludzkiej, przeciwciał monoklonalnych itp. W rolnictwie uprawy modyfikowane genetycznie, takie jak soja, kukurydza, bawełna i inne uprawy pewne cenne cechy są tworzone przy użyciu inżynierii genetycznej. W przemyśle inżynieria genetyczna jest szeroko stosowana do wytwarzania rekombinowanych mikroorganizmów, które są zdolne do wytwarzania ekonomicznie użytecznych produktów, zwłaszcza białek i enzymów. Kontrola zanieczyszczenia środowiska (bioremediacja), odzysk metali (biomining), produkcja polimerów syntetycznych itp. Są również możliwe w przemyśle wykorzystującym mikroorganizmy modyfikowane genetycznie. W badaniach inżynieria genetyczna służy do tworzenia modeli zwierzęcych niektórych chorób ludzkich. Myszy zmodyfikowane genetycznie są najpopularniejszym modelem zwierzęcym używanym przez naukowców do badania i znajdowania terapii raka, otyłości, chorób serca, cukrzycy, zapalenia stawów, nadużywania substancji, lęku, starzenia się, choroby Parkinsona itp.
Co to jest technologia rekombinacji DNA?
Technologia rekombinacji DNA to technologia związana z przygotowywaniem rekombinowanej cząsteczki DNA, która zawiera DNA dwóch różnych gatunków (wektor i obcy DNA) i klonowaniu. Jest to realizowane przez enzymy restrykcyjne i enzym ligazy DNA. Endonukleazy restrykcyjne to enzymy tnące DNA, które pomagają w oddzielaniu zainteresowanych fragmentów DNA z organizmu i otwieraniu wektorów, głównie plazmidów. Ligaza DNA to enzym, który ułatwia łączenie oddzielonego fragmentu DNA z otwartym wektorem w celu utworzenia rekombinowanego DNA. Tworzenie rekombinowanego DNA (wektora składającego się z obcego DNA) zależy głównie od zastosowanego wektora. Wybrany wektor powinien być zdolny do samoreplikacji z dowolnym segmentem DNA przyłączonym do niego kowalencyjnie, w odpowiedniej komórce gospodarza. Powinien także zawierać odpowiednie miejsca klonowania i markery selekcyjne do badań przesiewowych. W technologii rekombinacji DNA powszechnie używanymi wektorami są plazmidy bakterii i bakteriofagi (wirusy infekujące bakterie).
Rysunek_02: Synteza rekombinowanego DNA
Rekombinowane DNA jest produkowane w celu tworzenia nowych białek, badania struktur i funkcji genów, manipulowania właściwościami białek, zbierania dużych ilości białek itp. Dlatego zsyntetyzowany rekombinowany DNA musi być replikowany i wyrażany w gospodarzu. Stąd technologia rekombinacji DNA obejmuje cały proces, który zachodzi w inżynierii genetycznej, począwszy od etapu izolacji specyficznego DNA, aż po badanie przesiewowe transformowanych komórek polegające na wprowadzonej cechy. Dlatego technologię rekombinacji DNA i inżynierię genetyczną można uznać za dwa powiązane ze sobą procesy, których jeden główny cel obejmuje podobne etapy: izolacja interesującej wstawki DNA, wybór odpowiedniego wektora, wprowadzenie wstawki DNA (obcego DNA) do wektora w celu utworzenia rekombinowanej cząsteczki DNA.,wprowadzenie rekombinowanej cząsteczki DNA do odpowiedniego gospodarza i selekcja transformowanych komórek gospodarza.
Jaka jest różnica między inżynierią genetyczną a technologią rekombinacji DNA?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Inżynieria genetyczna a technologia rekombinacji DNA |
|
| Inżynieria genetyczna to szerokie pojęcie odnoszące się do procesu, który jest używany do manipulowania strukturą genetyczną organizmu. | Technologia rekombinacji DNA jest techniką stosowaną do tworzenia rekombinowanej cząsteczki DNA zawierającej DNA dwóch różnych gatunków. |
| Synteza rekombinowanego DNA | |
| Wytwarzany jest rekombinowany DNA | Wytwarzana jest rekombinowana cząsteczka DNA. |
Podsumowanie - Inżynieria genetyczna a technologia rekombinacji DNA
Inżynieria genetyczna to dziedzina biologii molekularnej, która zajmuje się manipulowaniem materiałem genetycznym (DNA) organizmu w celu uzyskania cennych cech. Technologia rekombinacji DNA to techniki stosowane do wytwarzania rekombinowanego DNA. Podczas obu procesów dochodzi do manipulacji materiałem genetycznym organizmu. Chociaż istnieje różnica między inżynierią genetyczną i technologią rekombinacji DNA, są one ze sobą powiązane, a inżynieria genetyczna byłaby niemożliwa bez zastosowania technologii rekombinacji DNA.
