Różnica między inżynierią genetyczną a technologią rekombinacji DNA

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 jest procesem stosowanym do tworzenia rekombinowanej cząsteczki DNA, która przenosi DNA będące przedmiotem zainteresowania i DNA wektora, podczas gdy inżynieria genetyczna jest szeroko stosowanym terminem opisującym procesy związane z manipulowaniem strukturą genetyczną organizmu. Jest to kluczowa różnica między inżynierią genetyczną a technologią rekombinacji DNA.

ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest inżynieria genetyczna
3. Co to jest technologia rekombinacji DNA
4. Porównanie obok siebie - inżynieria genetyczna a technologia rekombinacji DNA
5. Podsumowanie

Co to jest inżynieria genetyczna?

Inżynieria genetyczna jest szerokim terminem stosowanym w odniesieniu do zestawu technik związanych z manipulowaniem składem genetycznym organizmu. Inżynieria genetyczna odbywa się w ramach in vitro warunki (poza organizmem żywym, 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. Skład genetyczny organizmu ulega zmianie po wprowadzeniu obcego DNA. Dlatego nazywa się to inżynierią genetyczną (manipulacja genetyczna przy użyciu zaawansowanych technik). Kiedy manipuluje się genetycznym składem organizmu, zmienia się jego charakterystyka. Charakterystykę można ulepszyć lub zmodyfikować, aby doprowadzić do pożądanych zmian w organizmach.

Istnieje kilka głównych etapów inżynierii genetycznej. Są to mianowicie cięcie i oczyszczanie DNA, wytwarzanie rekombinowanego DNA (rekombinowany wektor), transformacja rekombinowanego DNA w organizmie gospodarza, namnażanie gospodarza (klonowanie) i badanie przesiewowe transformowanych komórek (prawidłowe fenotypy).

Inżynieria genetyczna ma zastosowanie do szerokiej gamy organizmów, w tym roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Przykładowo rośliny transgeniczne można wytwarzać przez wprowadzenie użytecznych cech, takich jak odporność na herbicydy, tolerancja na suszę, wysoka wartość odżywcza, szybko rosnąca, odporność na owady, tolerancja zanurzenia itp., Z wykorzystaniem inżynierii genetycznej roślin. Słowo transgeniczne odnosi się do organizmów zmodyfikowanych genetycznie. Produkcja roślin transgenicznych o ulepszonych cechach jest obecnie możliwa dzięki inżynierii genetycznej. Zwierzęta transgeniczne można również wytwarzać do produkcji farmaceutyków dla ludzi, jak pokazano na rycinie 01.

Rysunek_1: Zwierzęta inżynierii genetycznej

Inżynieria genetyczna ma szerokie zastosowanie w biotechnologii, w medycynie, badaniach, rolnictwie i przemyśle. W medycynie inżynieria genetyczna obejmuje terapię genową i produkcję ludzkich hormonów wzrostu, insuliny, różnych leków, szczepionek syntetycznych, albumin ludzkich, przeciwciał monoklonalnych itp. W rolnictwie uprawy genetycznie zmodyfikowane, takie jak soja, kukurydza, bawełna i inne rośliny uprawne pewne cenne cechy są wykonane przy użyciu inżynierii genetycznej. W przemyśle szeroko stosuje się inżynierię genetyczną do wytwarzania rekombinowanych mikroorganizmów, które są zdolne do wytwarzania ekonomicznie użytecznych produktów, w szczególności białek i enzymów. Kontrola zanieczyszczenia środowiska (bioremediacja), odzysk metali (biomining), produkcja syntetycznych polimerów itp. Są również możliwe w branżach wykorzystujących mikroorganizmy modyfikowane genetycznie. W badaniach inżynieria genetyczna jest wykorzystywana do tworzenia modeli zwierzęcych niektórych chorób u ludzi. Genetycznie zmodyfikowane myszy są najpopularniejszym modelem zwierzęcym wykorzystywanym 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 polegająca na przygotowaniu rekombinowanej cząsteczki DNA, która zawiera DNA dwóch różnych gatunków (DNA wektorowe i obce) oraz klonowaniu. Dokonuje się tego przez enzymy restrykcyjne i enzym ligazy DNA. Endonukleazy restrykcyjne to enzymy tnące DNA, które pomagają w oddzielaniu interesujących fragmentów DNA od organizmu i otwieraniu wektorów, głównie plazmidów. Ligaza DNA jest enzymem, który ułatwia połączenie oddzielonego fragmentu DNA z otwartym wektorem w celu utworzenia rekombinowanego DNA. Wytwarzanie rekombinowanego DNA (wektora składającego się z obcego DNA) zależy głównie od zastosowanego wektora. Wybrany wektor powinien być zdolny do samoreplikacji z dowolnym segmentem DNA kowalencyjnie do niego przyłączonym, w odpowiedniej komórce gospodarza. Powinien także zawierać odpowiednie miejsca klonowania i markery do selekcji do badań przesiewowych. W technologii rekombinacji DNA powszechnie stosowanymi wektorami są plazmidy bakterii i bakteriofagi (wirusy infekujące bakterie).

Rysunek_02: Synteza rekombinowanego DNA

Rekombinowany DNA jest wytwarzany w celu wytwarzania nowych białek, badania struktur i funkcji genów, manipulowania właściwościami białka, zbierania dużych ilości białek itp. Dlatego zsyntetyzowany zrekombinowany DNA musi być replikowany i wyrażany wewnątrz gospodarza. W związku z tym technologia rekombinacji DNA obejmuje cały proces zachodzący w inżynierii genetycznej, poczynając od etapu izolacji konkretnego DNA, aż do badań przesiewowych transformowanych komórek składających się z wprowadzonej cechy. Dlatego technologię rekombinacji DNA i inżynierię genetyczną można uznać za dwa wzajemnie powiązane procesy z jednym głównym celem o podobnych krokach: izolacja interesującej wstawki DNA, wybór odpowiedniego wektora, wprowadzenie wstawki DNA (obcy DNA) do wektora w celu utworzenia rekombinowanej cząsteczki DNA , wprowadzenie rekombinowanej cząsteczki DNA do odpowiedniego gospodarza i selekcję transformowanych komórek gospodarza.

Jaka jest różnica między inżynierią genetyczną a technologią rekombinacji DNA?

Inżynieria genetyczna a technologia rekombinacji DNA
Inżynieria genetyczna jest szerokim pojęciem odnoszącym się do procesu wykorzystywanego do manipulowania strukturą genetyczną organizmu.	Technologia rekombinacji DNA to technika stosowana 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 zachodzi manipulacja materiałem genetycznym organizmu. Chociaż istnieje różnica między inżynierią genetyczną a technologią rekombinacji DNA, są one ze sobą powiązane, a inżynieria genetyczna byłaby niemożliwa bez zastosowania technologii rekombinacji DNA.

Odniesienie:
1. Key, Suzie, Julian K-C Ma i Pascal MW Drake. „Rośliny zmodyfikowane genetycznie i zdrowie człowieka”. Journal of Royal Society of Medicine. The Royal Society of Medicine, 1 czerwca 2008 r. Sieć. 21 lutego 2017 r
2. „Rekombinowany DNA”. OMICS International. Grupa wydawnicza OMICS, n.d. Sieć. 22 lutego 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Recombinant DNA” Autor: Tinastella - Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia
2. „Genetically Engineered Animals” autorstwa amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków za pośrednictwem Flickr