Klíčový rozdíl - Genetické inženýrství vs. technologie rekombinantní DNA
Genetické materiály organismů lze měnit pomocí technik genetického inženýrství nebo technologií rekombinantní DNA. Technologie rekombinantní DNA je proces používaný k vytvoření molekuly rekombinantní DNA, která nese požadovanou DNA a vektorovou DNA, zatímco genetické inženýrství je široký termín používaný k popisu procesů zapojených do manipulace s genetickou strukturou organismu. To je klíčový rozdíl mezi technologií genetického inženýrství a technologií rekombinantní DNA.
OBSAH
1. Přehled a hlavní rozdíl
2. Co je genetické inženýrství
3. Co je technologie rekombinantní DNA
4. Porovnání vedle sebe - technologie genetického inženýrství vs. technologie rekombinantní DNA
5. Shrnutí
Co je genetické inženýrství?
Genetické inženýrství je široký termín používaný k označení souboru technik zapojených do manipulace s genetickou výbavou organismu. Genetické inženýrství se provádí za podmínek in vitro (mimo živý organismus, v kontrolovaném prostředí).
Geny jsou kódovány pro proteiny a další prekurzory proteinů, které jsou nezbytné pro růst a vývoj. Když vědci chtějí studovat genové uspořádání, expresi, regulaci genů atd., Zavedou tento konkrétní gen do hostitelské bakterie, která je schopna replikovat vložený gen a vytvářet více kopií požadovaného genu pomocí technologie rekombinantní DNA. Zahrnuje řezání specifických fragmentů DNA, jejich zavedení do jiného organismu a jejich expresi v transformovaném organismu. Genetické složení organismu se změní zavedením cizí DNA. Proto se tomu říká Genetické inženýrství (genetická manipulace pomocí pokročilých technik). Když se manipuluje s genetickou výbavou organismu, změní se vlastnosti organismu. Vlastnosti lze vylepšit nebo upravit tak, aby vedly k žádoucím změnám organismů.
V genetickém inženýrství je zahrnuto několik hlavních kroků. Jedná se zejména o štěpení a čištění DNA, produkci rekombinantní DNA (rekombinantní vektor), transformaci rekombinantní DNA do hostitelského organismu, množení hostitele (klonování) a screening transformovaných buněk (správné fenotypy).
Genetické inženýrství je použitelné pro širokou škálu organismů včetně rostlin, zvířat a mikroorganismů. Jako příklad lze transgenní rostliny vyrobit zavedením užitečných vlastností, jako je odolnost vůči herbicidům, tolerance vůči suchu, vysoká nutriční hodnota, rychlý růst, odolnost proti hmyzu, tolerance vůči ponoření atd., Za použití rostlinného genetického inženýrství. Slovo transgenní označuje geneticky modifikované organismy. Produkce transgenních plodin se zlepšenými vlastnostmi je nyní možná díky genetickému inženýrství. Transgenní zvířata lze také produkovat pro produkci humánních farmaceutik, jak je znázorněno na obrázku 01.
Obrázek_1: Geneticky upravená zvířata
Genetické inženýrství má široké uplatnění v biotechnologiích v oblastech medicíny, výzkumu, zemědělství a průmyslu. V medicíně se genetické inženýrství účastní genové terapie a produkce lidských růstových hormonů, inzulínu, různých léků, syntetických vakcín, lidských albuminů, monoklonálních protilátek atd. V zemědělství jsou geneticky modifikované plodiny jako sója, kukuřice, bavlna a jiné plodiny s určité cenné vlastnosti se vyrábějí pomocí genetického inženýrství. V průmyslu se genetické inženýrství široce používá k výrobě rekombinantních mikroorganismů, které jsou schopné produkovat ekonomicky užitečné produkty, zejména proteiny a enzymy. V průmyslových odvětvích využívajících geneticky upravené mikroorganismy je také možná kontrola znečištění životního prostředí (bioremediace), obnova kovů (biominování), výroba syntetických polymerů atd. Ve výzkumu se genetické inženýrství používá k vytváření zvířecích modelů určitých lidských chorob. Geneticky modifikované myši jsou nejoblíbenějším zvířecím modelem, který vědci používají ke studiu a hledání léčby rakoviny, obezity, srdečních chorob, cukrovky, artritidy, zneužívání návykových látek, úzkosti, stárnutí, Parkinsonovy choroby atd.
Co je to technologie rekombinantní DNA?
Technologie rekombinantní DNA je technologie zapojená do přípravy molekuly rekombinantní DNA, která nese DNA dvou různých druhů (vektorová a cizí DNA) a klonování. Toho je dosaženo restrikčními enzymy a enzymem DNA ligáza. Restrikční endonukleázy jsou enzymy štěpící DNA, které pomáhají při separaci zainteresovaných fragmentů DNA z organismu a otevírání vektorů, zejména plazmidů. DNA ligáza je enzym, který usnadňuje spojení odděleného fragmentu DNA s otevřeným vektorem za vzniku rekombinantní DNA. Výroba rekombinantní DNA (vektor sestávající z cizí DNA) závisí hlavně na použitém vektoru. Vybraný vektor by měl být schopen autoreplikace s jakýmkoli segmentem DNA kovalentně připojeným k němu ve vhodné hostitelské buňce. Měl by také obsahovat vhodná klonovací místa a volitelné markery pro screening. V technologii rekombinantní DNA jsou běžně používanými vektory plazmidy bakterií a bakteriofágy (viry infikující bakterie).
Obrázek_02: Syntéza rekombinantní DNA
Rekombinantní DNA je produkována za účelem výroby nových proteinů, studia genových struktur a funkcí, manipulace s vlastnostmi proteinů, sklizně velkého množství proteinů atd. Syntetizovaná rekombinantní DNA proto musí být replikována a exprimována uvnitř hostitele. Technologie rekombinantní DNA tedy zahrnuje celý proces, který probíhá v genetickém inženýrství, počínaje krokem izolace specifické DNA k screeningu transformovaných buněk sestávajícího ze zavedené funkce. Proto lze technologii rekombinantní DNA a genetické inženýrství považovat za dva vzájemně související procesy s jedním hlavním cílem s podobnými kroky: izolace zajímavého DNA inzertu, výběr vhodného vektoru, zavedení DNA inzertu (cizí DNA) do vektoru za vzniku molekuly rekombinantní DNA,zavedení molekuly rekombinantní DNA do vhodného hostitele a výběr transformovaných hostitelských buněk.
Jaký je rozdíl mezi genetickým inženýrstvím a technologií rekombinantní DNA?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Genetické inženýrství vs technologie rekombinantní DNA |
|
| Genetické inženýrství je široký pojem, který označuje proces, který se používá k manipulaci s genetickou strukturou organismu. | Technologie rekombinantní DNA je technika používaná k vytvoření molekuly rekombinantní DNA nesoucí DNA dvou různých druhů. |
| Syntéza rekombinantní DNA | |
| Produkuje se rekombinantní DNA | Produkuje se molekula rekombinantní DNA. |
Shrnutí - Genetické inženýrství vs technologie rekombinantní DNA
Genetické inženýrství je oblast molekulární biologie, která se zabývá manipulací genetického materiálu (DNA) organismu s hodnotnými vlastnostmi. Technologie rekombinantní DNA jsou techniky používané k výrobě rekombinantní DNA. Během obou procesů dochází k manipulaci s genetickým materiálem organismu. Ačkoli existuje rozdíl mezi genetickým inženýrstvím a technologií rekombinantní DNA, jsou ve vzájemném vztahu a genetické inženýrství by bylo nemožné bez použití technologie rekombinantní DNA.
