Historia biogenetyki, jakie badania, podstawowe pojęcia

Biogenetyka Jest to połączona dziedzina badań biologii i genetyki. Implikuje badanie każdego zjawiska, które wpływają na żywe istoty, analizowane z obu perspektyw i sposób rozwiązania tego zjawiska.

Termin biogenetyka został również wykorzystany do zdefiniowania modyfikacji żywych istot z niektórych „białych” organizmów. Gałąź wiedzy, która skupia się, obejmuje lub pozwala na końce związane z dwiema poprzednimi definicjami, jest również znana jako inżynieria genetyczna.

Agrobacterium Swimfaciens Glebie Bakteria pozwala dowolnego sklonowanego genu do każdej rośliny, którą chcemy zmodyfikować. Jest to główna droga poprawy roślin przez rekombinowaną technologię DNA. Te kawałki liścia zmodyfikowane przez bakterie pozwolą na regenerację kompletnej, normalnej i ulepszonej rośliny transgenicznej.(Źródło: SEB951 w IN.wikipedia/cc by-sa (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/) Via Wikimedia Commons)

Jednak w świecie nauki użycie słowa biogenetycznego (a) jako przymiotnika niż biogenetyka jako nazwa oddzielnej nauki jest bardziej rozpowszechniona. Najprawdopodobniej, chcąc użyć takiego rzeczownika (biogenetyka), naprawdę wspomniana jest inżynieria genetyczna.

Przeciwnie, przymiotnik biogenetyczny (a) odnosi się raczej do wszystkiego związanego z Biogeneza (pochodzenie biologiczne) niektórych cząsteczek, struktury, tkanki, narządów lub jednostki biologicznej.

Inżynieria genetyczna łączy zestaw metod, strategii, technik i praktycznych zastosowań niezbędnych do modyfikacji życia celowego i planowanego.

Dlatego posłusznie biologiczną wiedzę o białej jednostce modyfikacji (tej, która chce się zmodyfikować) i postrzeganą potrzebę takiej zmiany. Oznacza to, że nauka poświęcona badaniu, jak zmienić geny i genomy poszczególnych osób.

[TOC]

Historia

Udomówienie gatunków, krzyżów badań (jak zaczął Mendel) i poprawa warzyw przez konwencjonalne przejście nie są biogenetyką, to znaczy nie są przypadkami inżynierii genetycznej. Używa się sztucznego selekcji i kontrolowanego nawożenia, aby uzyskać coś, nie wiedząc, jak i dlaczego.

Może ci służyć: trójkąty: historia, elementy, klasyfikacja, nieruchomości

Z drugiej strony biogenetyka narodziła się, gdy mogliśmy wziąć określone DNA organizmu, sklonować go i rozprzestrzeniać i/lub wyrazić w innym. Innymi słowy, biogenetyka urodziła się dzięki rekombinowanej technologii DNA na początku lat siedemdziesiątych (1970).

Aktywność, która definiuje tę gałąź wiedzy, jest aktywnością „klonu molekularnego”. Gdy będziemy mieć enzymy restrykcyjne (nożyczki molekularne) i ligi DNA (guma wklejania), moglibyśmy wyciąć i trafić do wygody.

Odkrycie struktury DNA było jednym z najważniejszych ustaleń XX wieku

W ten sposób moglibyśmy odbudować Novo autonomiczna cząsteczka DNA (którą można replikować tylko w komórce), jak plazmid. Następnie byliśmy w stanie wyciąć określony gen ludzi o znanej funkcji i uderzyć go w plazmid ekspresji.

Podczas wprowadzania go do bakterii byliśmy później zdolni do wytwarzania ludzkich białek w bakteriach do naszego użycia i spożycia. Zatem na przykład, jak wyprodukowaliśmy rekombinowaną ludzką insulinę.

Możemy obecnie wykonywać inżynierię genetyczną (biogenetyka) nie tylko bakterii, ale także grzybów, roślin i zwierząt: są to „organizmy genetycznie zmodyfikowane” (OGM).

W ramach tej grupy organizmów mamy transgenetyczne transgenety, które nie są innymi, które OGM zmodyfikowane przez integrację genów z innych gatunków.

Jakie badania biogenetyczne? Aplikacje

Modyfikacja genu

Biogenetyka badań, jak zmienić gen lub genomy białych organizmów manipulacji genetycznej. Z drugiej strony biogenetyka może podejść do dowolnego procesu biologicznego i określić, w jaki sposób modyfikacja organizmu może prowadzić do rozwiązywania problemów.

Na przykład dzięki technikom stosowanym przez biogenetykę badacz może określić funkcję genu lub grupy genów. Może również wytworzyć pewną biomolekułę w innym organizmie, a nawet złożonej konkretnej trasy biochemii.

Może ci służyć: jakie znaczenie ma matematykę w badaniu zjawisk elektromagnetycznych?

Poprawa organizmów

Poprzez biogenetykę organizmy można poprawić, aby były w stanie oprzeć się atakowi patogenów i chorób, które powodują.

Możesz także modyfikować żywe organizmy, aby mogły one radzić sobie ze stresem środowiskowym spowodowanym niedoborem wody, zanieczyszczeniem gleby itp. Niektóre rośliny poprawiły się przez biogenetykę, aby były odporne na szkodniki, a także niektóre zwierzęta, aby rosły szybciej.

Bakterie rekombinowane mogą wytwarzać szeroką gamę różnych przydatnych związków w branży żywności i picia, między innymi w branży zdrowia farmaceutycznego i zwierząt.

Korekta mutacji

Wreszcie, w przypadku obecnych technik edycji genatu, mamy zdolność do korygowania mutacji, a tym samym zapobiegają rozwojowi genetycznych chorób zasad, zwiększania ekspresji genu i modyfikując genotypy (a zatem fenotypy) praktycznie każdy organizm.

Podstawowe pojęcia w biogenetyce

Klon molekularny

Klon cząsteczkowy to propagacja masy charakterystycznego regionu izolowanego DNA z jego środowiska genomowego. Ten fragment jest klonowany (przymocowany) w klonowaniu i/lub wektorze ekspresji.

Aby to osiągnąć, stosuje się enzymy ograniczników, które wycinane z nukleotydami i ligi łączą ADN, które chcesz wkleić.

W prawie wszystkich przypadkach podstawowe etapy klonu molekularnego przeprowadzane są w bakteriach. W nich sklonowany DNA propaguje się i wytwarzana jest rekombinowana cząsteczka DNA, którą można następnie przenieść na inne bardziej złożone organizmy. W biogenetyce można również stosować wirusy takie jak pojazdy do różnych celów.

Wzmocnienie PCR

Ważnym postępem w masowej produkcji określonych cząsteczek DNA było wdrożenie amplifikacji przez reakcję łańcuchową polimerazy (PCR, angielski Reakcja łańcuchowa polimerazy).

Może ci służyć: James Chadwick: Biografia, model atomowy, eksperymenty

Jest to masywna technika syntezy DNA In vitro. Tutaj, stosując termocyctor, małą cząsteczkę DNA, powiedzmy, jak 1500 nukleotydów, pozwala wytworzyć 235 kopii w bardzo kilku godzinach.

ThermoCyler: Prosta maszyna, która umożliwia wzmocnienie dowolnego DNA w ciągu bardzo kilku godzin (źródło: Samsara, przez Wikimedia Commons)

Termocycler pozwala wykonywać zautomatyzowane pętle trzech kluczowych temperatur w dowolnym protokole amplifikacji DNA przez PCR. To są:

• denaturacja (otwarcie DNA)
• dzwonienie (spotkanie białego genu) i
• Synteza (polimeryzacja)

Amplifikacja DNA przez PCR jest niezbędną techniką biogenetyczną we wszystkich dziedzinach współczesnej biologii i medycyny.

Sekwencjonowanie i edycja

Sekwencjonowanie DNA łączy szeroki zestaw technik, które pozwalają nam z pewną dokładnością. To pozwala nam „odczytać” informacje skodyfikowane w naszym genomie.

Wreszcie, metody edycji DNA zostały wprowadzone w życie, które pozwalają „tekstowi biologiczne” cząsteczki dziedziczenia.

W ten sposób jesteśmy w stanie „odczytać” DNA poprzez sekwencjonowanie genów i genomów, ale możemy poprawić tekst lub zmienić go, aby opowiedzieć inną historię.

Oznacza to, że dzięki biogenetyce (bardziej odpowiednio inżynierii genetycznej) możemy klonizować geny, zwiększać je poprzez amplifikację przez PCR, czytaj je poprzez sekwencjonowanie i zmianę tekstu według edycji.

Bibliografia

1. Alberts B i in. (2017) Molecular Biology of the Cell, 6th Edition. Garland Science, Nowy Jork. 1464 pp.
2. Green MR, Sambrook J (2012) Klonowanie molekularne: laboratorium ręczne, Czwarta edycja. Trzy zestaw głośności. Cold Spring Harbor, USA. 2028 pp.
3. Pepper MS (2019) Specjalne wydanie SAMJ poświęcone terapii komórkowej i genowej. S afr med j. 109 (8b): 12719.
4. Salsman J, Dellaire G (2017) Edycja genomu precyzyjnego w CRISPR była. Biochem Cell Biol. 95 (2): 187-201.
5. Silanie Singh RR (2020) nowej generacji w wysokim wrażliwym wykryciu mutacji w guzach: Wyzwania, postępy i zastosowania. J Mol Diagn. S1525-1578 (20) 30330-5.