Що робить генна інженерія?

Ге́нна інжене́рія — це біотехнологічна сукупність прийомів, методів і технологій одержання рекомбінантних РНК і ДНК, виділення генів з організму (клітин), здійснення маніпуляцій з генами і введення їх в інші організми.

Що таке генна інженерія людини?

Генна інженерія, яку іноді називають генетичною модифікацією, це процес зміни ДНК в геномі організму. Це може означати зміну однієї базової пари (AT або CG), видалення цілої області ДНК або введення додаткової копії гена. Це також може означати вилучення ДНК з геному іншого організму і поєднання його з ДНК цієї людини. Кеш

Що належить до методів генної інженерії?

Основними її методами, що мають найширше використання, є: методи генної (метод молекулярних маркерів, методи секвенування) та клітинної (метод культур, метод гаплоїдів, метод клонування) інженерії. Перевагою методів генетичної інженерії є забезпечення цілеспрямованої й контрольованої зміни ознак.

ГЕНЕТИЧНА ІНЖЕНЕРІЯ

ГЕНЕТИЧНА ІНЖЕНЕРІЯ (грец. genesis — походження) — напрям науки на межі молекулярної біології, молекулярної генетики, біотехнології тощо, метою якого є створення організмів із новими комбінаціями спадкових ознак, у т.ч. і таких, які не виявляють у природі. Це здійснюється шляхом спрямованого перенесення людиною конкретних генів або їх комплексів з одного організму в інший, закріплення цих генів у новому генетичному оточенні та забезпечення їх вираження у певній генетичній системі. У Г.і. використовують такі способи: злиття соматичних (нестатевих) клітин або протопластів різних клітин одного або різних видів організмів (див. Соматична гібридизація); перенесення з однієї клітини в іншу ядер клітин, хромосом або їх фрагментів; введення в клітини конкретних генів. Останній спосіб застосовує спеціальний напрям Г.і. — генна інженерія, основним завданням якої є одержання конкретних генів, що визначають ту чи іншу ознаку клітини або організму. Це завдання вирішується хімічним синтезом гена шляхом поєднання нуклеотидів ДНК у певній послідовності; ферментативним синтезом ДНК на матрицях інформаційної РНК за допомогою зворотної транскриптази; фрагментуванням тотальної ДНК клітини і подальшим вибором фрагментів; одержанням або створенням векторних молекул — молекул ДНК, здатних приєднувати фрагменти молекул ДНК будь-якого походження, проникати у клітини і розмножуватися у них в автономному або інтегрованому стані. Такі векторні молекули створено на базі бактеріофагів і плазмід. Можливі й інші типи векторних молекул. Г.і. покликана вирішувати фундаментальні наукові завдання, пов’язані зі структурою та організацією геномів, а також з особливостями функціонування їх у різних організмах. Перед Г.і. також стоять важливі завдання прикладного характеру: розроблення нових методів створення високопродуктивних штамів — продуцентів мікроорганізмів, сортів рослин і пород тварин, а в перспективі — гемотерапія спадкових захворювань людини. Дослідження з Г.і. почали інтенсивно розвиватися у 70-ті роки XX ст.

Серед практичних досягнень Г.і. найважливішими є створення продуцентів біологічно активних білків — інсуліну, інтерферону, гормону росту тощо, а також розроблення способів активізації ланцюгів обміну речовин, пов’язаних з утворенням низькомолекулярних БАС. Таким чином отримано продуценти деяких антибіотиків, амінокислот, вітамінів, що у багато разів ефективніші порівняно з виведеними за допомогою традиційних методів генетики і селекції. Г.і. розробляє способи отримання суто білкових вакцин проти вірусів гепатиту, грипу, герпесу, ящура. Реалізована ідея використання для вакцинації комбінованого вірусу вісповакцини, в геном якого вбудовані гени, що кодують синтез білків інших вірусів (напр. вірусів гепатиту або грипу). В результаті вакцинації таким вірусом організм отримує можливість виробити імунітет не лише проти віспи, а й проти гепатиту, грипу чи іншого захворювання, зумовленого вірусом, синтез білка якого кодується вбудованим геном.

Биотехнология: В 8 кн. / Под ред. Н.С. Егорова, В.Д. Самуилова. Кн. 1. Егоров и перспективы. — М., 1987; Біологічний словник / За ред. К.М. Ситника і В.О. Топачевського. — К., 1986; БМЭ: В 6 т. / Гл. ред. В.И. Покровский. — М., 1991. — Т. 1; БЭС: В 2 т. / Гл. ред. А.М. Прохоров. — М., 1991. — Т. 1.

Інші статті автора

© Національний фармацевтичний університет, 2023
© 1999-2023 ТОВ "МОРІОН" [email protected]
Обмеження відповідальності

Презентація "Генна інженерія"

Презентація на тему "Генна інженерія". Поняття геної інженерії, її мета. Генна терапія, стратегії використання генної терапії, роль вірусу в генній терапії та ризики його використання. Детально про CRISPR-Cas9, його поняття, способи використання та хвороби, які можуть лікватися за його допомоги.

Підготувала учениця ФФ-11 Ганночка Марія. Генна інженерія

Генна інженерія - сукупність прийомів, методів і технологій отримання рекомбінантних РНК і ДНК, виділення генів з організму (клітин), здійснення маніпуляцій з генами, введення їх в інші організми і вирощування штучних організмів після видалення обраних генів з ДНК. Генна інженерія передбачає:отримання рекомбінантних нуклеїнових кислот, виділення та/або модифікацію окремих генів;їхнє перенесення в клітини іншого організму;включення в геном цього організму;функціонування перенесених генів в новому генетичному середовищі.

Більшість генів у всіх людей однакові, проте невелика їх кількість все-таки різняться, це і є причиною індивідуальних фізичних особливостей у людей. Невелика зміна в них може змінити роботу наших білків, що надалі змінить роботу нашого організму. Гени також можуть змінюватися в міру того, як вони проходять через успадковані мутації, або з віком. Також причиною зміни в генах може служити їх пошкодження хімічними речовинами і радіацією. У ситуації, коли ген видозмінюється таким чином, що викликає певне захворювання, генна інженерія і є тим рішенням, здатним допомогти. Генна терапія – лікування спадкових (генетичних) захворювань шляхом введення у геном певних послідовностей нуклеїнових кислот, що здатні виправляти «помилки» у структурі гена. Генна терапія

Існує три основні стратегії використання генної терапії для відновлення клітин до нормального, здорового стану:заміна мутованого гена, що викликає захворювання, здоровою копією гена.інактивація або «вибивання» мутованих генів, які функціонують неправильно.введення нового гена в організм, що допомагає боротися з хворобою.

Щоб вставити нові гени безпосередньо в клітини, вчені використовують засіб, який називається «вектор». Він генетично спроектований для доставки потрібного гена. Найчастіше в якості вектора виступають віруси. Віруси мають природну здатність доставляти генетичний матеріал в клітини і можуть використовуватися в якості векторів. Однак перш ніж вірус можна використовувати для перенесення терапевтичних генів в клітини людини, його модифікують, щоб усунути його здатність викликати інфекційне захворювання. На сьогоднішній день система доставки вірусу залишається найбільш поширеною формою доставки генетичного матеріалу за допомогою генної терапії. Роль вірусу в генній терапіїВірус - це інфекційний агент, який може прикріплятися до клітин нашого організму. Віруси є паразитами, вони виживають, заражаючи господаря. Так само, як люди і бактерії, віруси природним чином розвивалися тут, на Землі.

Небажана реакція імунної системи Імунна система вашого організму може сприймати недавно введені віруси як зловмисників і атакувати їх.1. Орієнтація на неправильні клітини Оскільки віруси можуть вражати більше одного типу клітин, можливо, що змінені віруси можуть заразити додаткові клітини, а не тільки клітини-мішені, що містять мутовані гени.2. Можливість виникнення пухлини Якщо нові гени будуть вставлені в неправильне місце у вашій ДНК, є ймовірність, що вставка може привести до утворення пухлини.3.Інфекція, спричинена вірусом Цілком можливо, що після потрапляння в організм віруси можуть відновити свою первісну здатність викликати захворювання.4. Фактори ризику в використанні вірусів

CRISPR-Cas9 CRISPR (короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані групами) — це прямі повтори та унікальні послідовності в ДНК бактерій і архей, що розділяють їх, які спільно з асоційованими генами забезпечують захист клітини від чужорідних генетичних елементів. Cas9 — це керована за допомогою РНК-гідів ендонуклеаза, пов'язана з адаптивною імунною системою CRISPR, зокрема стрептокок групи А. Бактерія використовує Cas9 для запам'ятовування, подальшого розпізнавання та розрізання чужорідної ДНК, наприклад, ДНК бактеріофагів або плазмід. Cas9 виконує перевірку за допомогою розкручування чужого ДНК і визначення її комплементарності з двадцятьма ділянками спейсера керуючи РНК. Якщо субстрат комплементарний керуючій РНК, Cas9 розщеплює чужу ДНК.

Розрізання ДНК у визначених місцях;Редагування ДНК (заміна окремих нуклеотидів або ділянок);Перепрограмування активності генів(вмикати/вимикати гени);Візуалізація геномних послідовностей (версія системи, що не призводить до розрізання ДНК: мітки); Зазвичай система CRISPR завантажується в нешкідливий аденоассоційований вірус (AAV), який переносить систему в клітину. Способи використання CRISPR-Cas9.

Які хвороби можуть бути вилікувані за допомогою CRISPR-Cas9 Рак. Захворювання кровіСліпота. СНІДМуковісцидоз. М'язова дистрофія. Хвороба Хантінгтона