Генная инженерия появилась в 1970-х годах. Он основан на создании рекомбинантной ДНК, содержащей новые гены, импортированные в ИТ. Для этого сегменты ДНК, несущие определенные гены, выделяются из одного организма и включаются в генетический год другого организма с помощью различных инструментов и методов. Интересная информация о генной инженерии приведена ниже.
Содержание
Общие понятия
- Имеющиеся средства генной инженерии не позволяют осуществлять контролируемое внедрение в четко определенные участки хромосом, а также не могут гарантировать полную изоляцию необходимых генов без дополнительных участков генетического материала. Это ограничивает возможности генетиков и вносит элемент случайности и непредсказуемости результатов.
- Методы клонирования используются для получения генетически модифицированных организмов. Генетически модифицированное ядро помещается в яйцеклетку без яйцеклетки, которая растет как обычная оплодотворенная яйцеклетка.
- Генетическая механика позволяет более детально изучать природу животных и человека. Одно из направлений — нокаутные животные, у которых удаляется один или несколько генов, влияющих на метаболизм или формирование других признаков. В некоторых случаях берут животных, у которых отбирают конечности или другие органы. Они используются в качестве экспериментального материала для различных клинических, фармакологических и биохимических исследований.
- Ранее считалось, что невозможно намеренно изменить ДНК уже сформировавшегося организма. Однако современные технологии позволяют вводить один или несколько генов в уже живые организмы. Как они работают. Они используются для лечения людей с тяжелыми генетическими заболеваниями. Однако результаты таких вмешательств со временем ослабевают и требуют нового введения генетического материала.
Сельское хозяйство и пищевая промышленность
- Ген устойчивости к гербициду глифосату, известному под названием Roundup, был внедрен во многие сельскохозяйственные культуры, включая сою, кукурузу и хлопок. Он решает извечную проблему применения гербицидов, убивающих как сорняки, так и культурные растения. Он позволяет фермерам обрабатывать поле только один раз ударной дозой Раундапа, а не умеренной дозой при тщательном регулярном вмешательстве, чтобы полностью уничтожить все сорняки. В зависимости от конкретной сельскохозяйственной практики, это может снизить стоимость гербицидов на единицу производительности. С другой стороны, фермеры повсеместно начинают использовать Roundup в высоких концентрациях, что не лучшим образом сказывается на окружающей среде.
- Он защищает растения от паразитов, делая их менее токсичными или привлекательными для насекомых. Ген, отвечающий за синтез Bt-токсина, выделенный из бактерий, вводится в картофель, кукурузу и хлопок. Растение становится токсичным для насекомых, которые его едят, но безвредным для людей и других теплокровных животных. Ген токсина скорпиона в генетически модифицированной капусте, которая токсична для гусениц, функционирует аналогичным образом. Эти культуры помогают избежать дорогостоящего и вредного для окружающей среды и конечных потребителей применения пестицидов. К сожалению, некоторые паразиты могут выработать устойчивость к этому токсину.
- Устойчивость к сложным погодным условиям. Этот вопрос становится все более важным в свете изменения климата, так как сильные засухи поражают значительные части многих континентов. Для повышения устойчивости к засухе в кукурузу, сою и тростник были вставлены гены устойчивости к засухе сорго, а в пшеницу с томатами и медузой — гены скорпиона. Томаты также переняли гены морозоустойчивых рыб.
- Повышенная питательная ценность. Например, «Золотой рис», генетически модифицированный рис с повышенным содержанием бета-каротина, помогает лечить витамином А население стран третьего мира. Ведутся исследования по разработке культур с более высоким содержанием других витаминов и железа.
- Растения вакцины. Это область биотехнологии, направленная на прививание населения путем использования специальных культур, содержащих белки патогенных микроорганизмов, к которым людям необходимо выработать иммунитет. Растения содержат белки, аналогичные белкам патогенных микроорганизмов, но не вызывают тех же заболеваний. Например, бананы являются такой культурой, и задача этой отрасли состоит в том, чтобы добиться этого, не причиняя вреда людям, вызывая аллергические реакции.
Генно модифицированные бактерии
- Одна из моих любимых целей в генной инженерии — бактерии. Их эффективность выходит за рамки возможностей современной химической промышленности. Бактерии способны осуществлять реакции синтеза и деградации при относительно низких температурах, с высокой степенью селективности и минимальным количеством отходов. Кроме того, их генетический материал относительно легко модифицировать, они очень быстро размножаются и воспроизводят копии самих себя.
- Излюбленным объектом биотехнологии является кишечная палочка. Его геном полностью изучен, и необходимые гены, участвующие в синтезе новых белков и других веществ, могут быть легко введены. Бактерии создают инсулин, ферменты, витамины и лекарства, особенно антибиотики. Производство этих веществ намного дешевле и быстрее, чем их состав даже в самых сложных химических реакторах.
- Генетически модифицированные бактерии могут разлагать и обезвреживать пластик и промышленные отходы. Бактерии иммобилизованы в полимерных мембранах, гранулах и губках, которые используются в качестве фильтров, удаляя из воды химические загрязнения без следа. Это решает проблему загрязнения окружающей среды при относительно низких затратах.
Животные
Испытания на животных негуманны, а испытания на людях могут быть неприемлемы.