Atšķirība starp gēnu inženieriju un rekombinantās DNS tehnoloģiju

Galvenās atšķirības - gēnu inženierija vs rekombinantās DNS tehnoloģija
 

Organismu ģenētiskos materiālus var mainīt, izmantojot gēnu inženierijas paņēmienus vai rekombinantās DNS tehnoloģiju. Rekombinantās DNS tehnoloģija ir process, ko izmanto, lai izveidotu rekombinantās DNS molekulu, kas satur interesējošās DNS un vektoru DNS, savukārt gēnu inženierija ir plašs termins, ko izmanto, lai aprakstītu procesus, kas saistīti ar manipulācijām ar organisma ģenētisko struktūru.. Šī ir galvenā atšķirība starp gēnu inženieriju un rekombinantās DNS tehnoloģiju.

SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir gēnu inženierija
3. Kas ir rekombinantās DNS tehnoloģija?
4. Salīdzinājums blakus - ģenētiskā inženierija un rekombinantās DNS tehnoloģija
5. Kopsavilkums

Kas ir gēnu inženierija??

Gēnu inženierija ir plašs termins, ko izmanto, lai atsauktos uz metožu kopumu, kas iesaistīts manipulācijās ar organisma ģenētisko uzbūvi. Gēnu inženierija tiek veikta saskaņā ar in vitro apstākļi (ārpus dzīva organisma, kontrolētā vidē).

Gēni tiek kodēti olbaltumvielām un citiem olbaltumvielu prekursoriem, kas ir svarīgi izaugsmei un attīstībai. Kad zinātnieki vēlas izpētīt gēnu izkārtojumu, ekspresiju, gēnu regulēšanu utt., Viņi iepazīstina šo konkrēto gēnu ar baktēriju saimnieku, kas spēj replicēt ievietoto gēnu un izgatavot vairākas vēlamā gēna kopijas, izmantojot rekombinantās DNS tehnoloģiju. Tas ietver īpašu DNS fragmentu sagriešanu, ievietošanu citā organismā un ekspresiju pārveidotajā organismā. Ievadot svešas DNS, mainās organisma ģenētiskais sastāvs. Tāpēc to sauc par gēnu inženieriju (ģenētiskas manipulācijas, izmantojot progresīvas tehnikas). Kad tiek manipulēts ar organisma ģenētisko uzbūvi, mainās organisma īpašības. Raksturlielumus var uzlabot vai modificēt, lai panāktu vēlamas organismu izmaiņas.

Gēnu inženierijā ir iesaistīti vairāki galvenie posmi. Proti, tie ir DNS šķelšana un attīrīšana, rekombinantā DNS (rekombinantā vektora) iegūšana, rekombinantās DNS transformācija saimnieka organismā, saimniekaudzes pavairošana (klonēšana) un pārveidoto šūnu skrīnings (pareizie fenotipi).

Gēnu inženierija ir piemērojama visam organismam, ieskaitot augus, dzīvniekus un mikroorganismus. Piemēram, transgēnus augus var ražot, izmantojot augu gēnu inženieriju, ieviešot tādas noderīgas īpašības kā herbicīdu izturība, tolerance pret sausumu, augsta uzturvērtība, ātri augoša, izturība pret kukaiņiem, panesamība zem ūdens utt. Vārds transgēns attiecas uz ģenētiski modificētiem organismiem. Gēnu inženierijas dēļ tagad ir iespējams ražot transgēnas kultūras ar uzlabotām īpašībām. Transgēnus dzīvniekus var ražot arī cilvēku farmaceitisko produktu ražošanai, kā parādīts 01. attēlā.

Attēls_1: ģenētiski izstrādāti dzīvnieki

Gēnu inženierijai ir plašs pielietojums biotehnoloģijā medicīnas, pētniecības, lauksaimniecības un rūpniecības jomā. Medicīnā gēnu inženierija ir saistīta ar gēnu terapiju un cilvēka augšanas hormonu, insulīna, dažādu zāļu, sintētisko vakcīnu, cilvēka albumīnu, monoklonālo antivielu uc ražošanu. Lauksaimniecībā ģenētiski modificētas kultūras, piemēram, sojas pupas, kukurūza, kokvilna un citas kultūras ar noteiktas vērtīgas īpašības tiek veidotas, izmantojot gēnu inženieriju. Rūpniecībā gēnu inženierija tiek plaši izmantota, lai izgatavotu rekombinantus mikroorganismus, kas spēj radīt ekonomiski noderīgus produktus, it īpaši proteīnus un fermentus. Vides piesārņojuma kontrole (biorehabilitācija), metālu reģenerācija (biominings), sintētisko polimēru ražošana utt. Ir iespējama arī nozarēs, kurās izmanto ģenētiski modificētus mikroorganismus. Pētījumos gēnu inženierija tiek izmantota, lai izveidotu noteiktu cilvēku slimību dzīvnieku modeļus. Ģenētiski modificētas peles ir populārākais dzīvnieku modelis, ko pētnieki izmanto, lai pētītu un atrastu terapijas veidus vēža, aptaukošanās, sirds slimību, diabēta, artrīta, vielu ļaunprātīgas izmantošanas, trauksmes, novecošanās, Parkinsona slimības utt..

Kas ir rekombinantās DNS tehnoloģija??

Rekombinantās DNS tehnoloģija ir tehnoloģija, kas saistīta ar rekombinantās DNS molekulas, kas satur divu dažādu sugu (vektora un svešās DNS), DNS un klonēšanu. To panāk ar restrikcijas fermentiem un DNS ligazes enzīmu. Restrikcijas endonukleāzes ir DNS griešanas enzīmi, kas palīdz atdalīt ieinteresētos DNS fragmentus no organisma un atvērt vektorus, galvenokārt plazmīdus. DNS līze ir enzīms, kas atvieglo atdalītā DNS fragmenta savienošanu ar atvērtu vektoru, lai izveidotu rekombinanto DNS. Rekombinantās DNS (vektora, kas sastāv no svešām DNS) iegūšana galvenokārt ir atkarīga no izmantotā vektora. Atlasītajam vektoram jābūt spējīgam patstāvīgi replicēties ar jebkuru DNS segmentu, kas tam kovalenti piesaistīts, piemērotā saimnieka šūnā. Tajā jābūt arī piemērotām klonēšanas vietām un selektīviem marķieriem skrīningam. Rekombinantās DNS tehnoloģijā parasti izmantotie vektori ir baktēriju plazmīdas un bakteriofāgi (vīrusi, kas inficē baktērijas).

Attēls_02: Rekombinantās DNS sintēze

Rekombinanto DNS ražo ar mērķi radīt jaunus proteīnus, izpētīt gēnu struktūras un funkcijas, manipulēt ar olbaltumvielu īpašībām, novākt lielu daudzumu olbaltumvielu utt. Tāpēc sintezētais rekombinantā DNS ir replicējams un jāizsaka saimniekorganismā. Tādējādi rekombinantās DNS tehnoloģija ietver visu procesu, kas notiek gēnu inženierijā, sākot no specifiskās DNS izolēšanas līdz pārveidotu šūnu skrīningam, kas sastāv no ieviestās pazīmes. Tāpēc rekombinantās DNS tehnoloģiju un gēnu inženieriju var uzskatīt par diviem savstarpēji saistītiem procesiem ar vienu galveno mērķi ar līdzīgām darbībām: interesanta DNS ieliktņa izolēšana, piemērota vektora atlase, DNS ieliktņa (svešas DNS) ievadīšana vektorā, veidojot rekombinantās DNS molekulu , rekombinantās DNS molekulas ievadīšana piemērotā saimniekdatorā un pārveidotu saimnieka šūnu atlase.

Kāda ir atšķirība starp gēnu inženieriju un rekombinantās DNS tehnoloģiju?

Gēnu inženierija pret rekombinantās DNS tehnoloģiju
Gēnu inženierija ir plašs termins, kas attiecas uz procesu, ko izmanto, lai manipulētu ar organisma ģenētisko struktūru.	Rekombinantās DNS tehnoloģija ir paņēmiens, ko izmanto, lai izveidotu rekombinantās DNS molekulu, kurā būtu divu dažādu sugu DNS.
Rekombinantās DNS sintēze
Tiek ražota rekombinantā DNS	Tiek iegūta rekombinantā DNS molekula.

Kopsavilkums - gēnu inženierija vs rekombinantās DNS tehnoloģija

Gēnu inženierija ir molekulārās bioloģijas joma, kas nodarbojas ar manipulācijām ar organisma ģenētisko materiālu (DNS) vērtīgu īpašību iegūšanai. Rekombinantās DNS tehnoloģija ir paņēmieni, ko izmanto rekombinantās DNS iegūšanai. Abu procesu laikā notiek manipulācijas ar organisma ģenētisko materiālu. Kaut arī pastāv atšķirība starp gēnu inženieriju un rekombinantās DNS tehnoloģiju, tās ir savstarpēji saistītas, un gēnu inženierija nebūtu iespējama, neizmantojot rekombinantās DNS tehnoloģiju.

Atsauce:
1. Key, Suzie, Julian K-C Ma un Pascal MW Drake. “Ģenētiski modificēti augi un cilvēku veselība.” Karaliskās medicīnas biedrības žurnāls. Karaliskā medicīnas biedrība, 2008. gada 1. jūnijs. Tīmekļa vietne. 2017. gada 21. februāris
2. “Rekombinantā DNS”. OMICS International. OMICS izdevēju grupa, n.d. Web. 2017. gada 22. februāris.

Attēla pieklājība:
1. Tinastella “rekombinantā DNS” - ​​paša darbs (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Ģenētiski izstrādāti dzīvnieki”, ko izveidojusi ASV Pārtikas un zāļu pārvalde, izmantojot Flickr