Inżynieria genetyczna zajmuje się dokonywaniem zmian w materiale genetycznym w taki sposób, aby zmodyfikować, usunąć lub dodać DNA do istniejących już genomów. Współcześnie jest szeroko wykorzystywana do produkcji nowych leków, szczepionek, substancji, które mogą w nowoczesny sposób wspierać zdrowie. Stanowi przyszłość nowoczesnej medycyny.
Spis treści
Na czym polega inżynieria genetyczna?
Inżynieria genetyczna polega na modyfikacji organizmów i ich komórek poprzez wprowadzanie do nich fragmentów kwasów nukleinowych, usuwanie poszczególnych genów i fragmentów DNA bądź ich modyfikację. Pomagają w tym tzw. enzymy restrykcyjne, których odkrycie znacznie ułatwiło ingerencję w ludzki genom. Większość enzymów restrykcyjnych rozpoznaje i rozcina odcinki DNA o ściśle określonej sekwencji nukleotydów, dzięki czemu w miejscu cięcia można dodać własne fragmenty. Z ich użyciem można również wyciąć dowolny fragment w materiale genetycznym dawcy i przenieść go do materiału genetycznego biorcy we wcześniej przeciętym miejscu. Wycięte fragmenty świetnie nadają się do utworzenia połączeń z inną cząsteczką DNA. Do łączenia ze sobą końców rekombinowanych cząsteczek DNA stosuje się ligazy, kolejne enzymy o specyficznych właściwościach. Proces modyfikowania genomu inżynierią genetyczną można przedstawić w skrócie w następujący sposób:
- izolacja genu – pobranie genomu z materiału genetycznego dawcy;
- dodanie do genu sekwencji pozwalającej na jego ekspresję;
- włączenie do wektora konstruktu, czyli połączenie z nośnikiem, dzięki któremu możliwe będzie wprowadzenie nowego fragmentu DNA do komórek biorcy;
- wprowadzenie nowego fragmentu DNA do komórek biorcy;
- weryfikacja – potwierdzenie aktywności genu i analiza skutków podjętych działań, obserwacja.
Nie należy mylić metod inżynierii genetycznej z innymi metodami, w przebiegu których dochodzi do zmian w materiale genetycznym (np. krzyżowaniem, mutagenezą). W przypadku inżynierii genetycznej wyróżnić można cechy odróżniające ją od pozostałych wspomnianych metod. Miejsce ma bezpośrednia manipulacja cząsteczkami DNA, modyfikacje wprowadzane są w wybranych, ściśle określonych fragmentach genomu.
Inżynieria genetyczna – definicja
Zgodnie z definicją, inżynieria genetyczna to dokonywanie celowych i kontrolowanych zmian w materiale genetycznym organizmów, celem wpływania na ich cechy (dziedziczne oraz niedziedziczne). Obejmuje zbiór technik i metod umożliwiających selektywne modyfikowanie (zamianę, usuwanie, dodawanie) fragmentów genomu danego organizmu lub przenoszenie ich między różnymi organizmami.
Dowolny organizm (roślina, zwierzę, bakteria i inne), którego genom zmodyfikowano technikami inżynierii genetycznej, powszechnie określa się jako zmodyfikowany genetycznie (ang. Genetically Modified Organism, GMO). Temat produktów spożywczych GMO wciąż wzbudza wiele kontrowersji.
Inżynieria genetyczna – zastosowanie
Dzięki inżynierii genetycznej można wytworzyć organizmy o pożądanym, zupełnie innym niż pierwotnie materiale genetycznym. Przykładem jest choćby pozyskanie zbóż o podwyższonej odporności na szkodniki, suszę czy mróz. Jak również warzywa o znacznie zwiększonej wartości odżywczej. Genetycznie modyfikuje się również zwierzęta, lecz jest to proces długotrwały, trudny i nie zawsze przynosi oczekiwane rezultaty. Przeważnie celem takich działań jest przyspieszenie wzrostu, zwiększenie mleczności, uodpornienie na choroby. Zwierzęta wykorzystuje się jako bioreaktory, czyli producentów kluczowych dla człowieka farmaceutyków.
Inżynieria genetyczna ma spore znaczenie również we współczesnej medycynie. Przykładem jest choćby próba wytworzenia bakterii produkujących insulinę, które mogłyby być przydatne u diabetyków (osób chorujących na cukrzycę). Wystarczy, że w warunkach laboratoryjnych wytnie się fragment genu produkującego insulinę od dawcy, a następnie za pomocą ligazy połączy go z materiałem genetycznym biorcy (w tym przypadku – komórki bakteryjnej). Taka bakteria zaczyna produkować insulinę i może być umieszczona w organizmie biorcy. Za pomocą inżynierii genetycznej w teorii można w taki sposób modyfikować geny, aby usuwać z nich mutacje genetyczne i naprawiać materiał DNA. Ma to na celu profilaktykę występowania dotychczas nieuleczalnych chorób oraz ich leczenie. W tym kontekście inżynieria genetyczna wciąż jednak pozostaje na etapie badań doświadczalnych, choć wyniki wiążą się z dużą nadzieją.
Spirulina w tabletkach (100% naturalna)Spirulina posiada w pełni naturalne witaminy i minerały o wysokim stężeniu. W jej skład wchodzą m.in.: biotyna, beta-karoten, kwas foliowy, tiamina, niacyna, witamina D, E i inne witaminy oraz białko i błonnik. To też źródło cynku, magnezu, wapnia, żelaza
Zobacz tutaj ...
Spirulina w proszku (100% naturalna)Spirulina w proszku to słodkowodna alga, zawierająca duże stężenie witamin, minerałów i innych, ważnych składników odżywczych. Wysoką jakość uzyskano dzięki odpowiednim warunkom klimatycznym, przestrzeganiu restrykcyjnych norm podczas hodowli i …
Zobacz tutaj ...
Bibliografia
- Inżynieria genetyczna człowieka – możliwości i ograniczenia, Artykuły opracowane na podstawie referatów wygłoszonych na sesji „Dwugłos Nauki” w Poznaniu 27 listopada 2015 roku, Poznań 2016.
- Kudełka W., Inżynieria genetyczna w produkcji i kształtowaniu jakości żywności, Wydawnictwo Uniwersytetu Rzeszowskiego, 2010.
Zostaw komentarz