Rozdiel medzi genetickým inžinierstvom a technológiou rekombinantnej DNA

Kľúčový rozdiel - genetické inžinierstvo verzus technológia rekombinantnej DNA
 

Genetické materiály organizmov môžu byť zmenené technikami genetického inžinierstva alebo technológiou rekombinantnej DNA. Technológia rekombinantnej DNA je proces používaný na vytvorenie rekombinantnej molekuly DNA, ktorá nesie požadovanú DNA a vektorovú DNA, zatiaľ čo genetické inžinierstvo je široký pojem, ktorý sa používa na opis procesov zahrnutých v manipulácii s genetickou štruktúrou organizmu.. Toto je kľúčový rozdiel medzi technológiou genetického inžinierstva a technológiou rekombinantnej DNA.

OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je genetické inžinierstvo
3. Čo je technológia rekombinantnej DNA
4. Porovnanie bok po boku - genetické inžinierstvo verzus technológia rekombinantnej DNA
5. Zhrnutie

Čo je genetické inžinierstvo?

Genetické inžinierstvo je všeobecný pojem, ktorý sa používa na označenie súboru techník zapojených do manipulácie s genetickým zložením organizmu. Genetické inžinierstvo sa vykonáva v rámci in vitro podmienky (mimo živého organizmu, v kontrolovanom prostredí).

Gény sú kódované pre proteíny a iné proteínové prekurzory, ktoré sú nevyhnutné pre rast a vývoj. Keď vedci chcú študovať usporiadanie génov, ich expresiu, reguláciu génov atď., Zavádzajú tento konkrétny gén do hostiteľskej baktérie, ktorá je schopná replikovať vložený gén a vytvárať viacnásobné kópie požadovaného génu pomocou technológie rekombinantnej DNA. Zahŕňa to rezanie špecifických fragmentov DNA, ich zavedenie do iného organizmu a ich expresiu v transformovanom organizme. Genetické zloženie organizmu sa zmení, keď sa zavedie cudzia DNA. Preto sa nazýva genetické inžinierstvo (genetická manipulácia pomocou pokročilých techník). Keď sa manipuluje s genetickým zložením organizmu, zmení sa jeho charakteristika. Charakteristiky môžu byť vylepšené alebo upravené tak, aby viedli k žiaducim zmenám organizmov.

Do genetického inžinierstva je zapojených niekoľko významných krokov. Ide najmä o štiepenie a čistenie DNA, produkciu rekombinantnej DNA (rekombinantný vektor), transformáciu rekombinantnej DNA na hostiteľský organizmus, množenie hostiteľa (klonovanie) a skríning transformovaných buniek (správne fenotypy)..

Genetické inžinierstvo je použiteľné pre celý rad organizmov vrátane rastlín, zvierat a mikroorganizmov. Napríklad transgénne rastliny sa môžu vyrábať zavedením užitočných charakteristík, ako je rezistencia na herbicídy, znášanlivosť voči suchu, vysoká nutričná hodnota, rýchlo rastúca, odolnosť proti hmyzu, submergová tolerancia atď., Pomocou genetického inžinierstva rastlín. Slovo transgénne sa týka geneticky modifikovaných organizmov. Produkcia transgénnych plodín so zlepšenými vlastnosťami je v súčasnosti možná vďaka genetickému inžinierstvu. Transgénne zvieratá sa môžu tiež produkovať na výrobu humánnych farmaceutických prípravkov, ako je znázornené na obrázku 01.

Obrázok_1: Geneticky upravené zvieratá

Genetické inžinierstvo má široké uplatnenie v biotechnológii, v oblasti medicíny, výskumu, poľnohospodárstva a priemyslu. V medicíne sa genetické inžinierstvo zapája do génovej terapie a výroby ľudských rastových hormónov, inzulínu, rôznych liekov, syntetických vakcín, ľudských albumínov, monoklonálnych protilátok atď. V poľnohospodárstve sa geneticky modifikované plodiny, ako sú sója, kukurica, bavlna a iné plodiny s určité cenné vlastnosti sa získavajú pomocou genetického inžinierstva. V priemysle sa genetické inžinierstvo široko používa na výrobu rekombinantných mikroorganizmov, ktoré sú schopné produkovať ekonomicky užitočné produkty, najmä proteíny a enzýmy. Regulácia znečistenia životného prostredia (bioremediácia), zhodnocovanie kovov (biominovanie), výroba syntetických polymérov atď. Je tiež uskutočniteľná v priemyselných odvetviach využívajúcich geneticky upravené mikroorganizmy. Vo výskume sa genetické inžinierstvo používa na vytváranie zvieracích modelov určitých chorôb ľudí. Geneticky modifikované myši sú najobľúbenejším zvieracím modelom, ktorý používajú vedci na štúdium a nájdenie liečby rakoviny, obezity, srdcových chorôb, cukrovky, artritídy, zneužívania návykových látok, úzkosti, starnutia, Parkinsonovej choroby atď..

Čo je technológia rekombinantnej DNA?

Technológia rekombinantnej DNA je technológia, ktorá sa podieľa na príprave molekuly rekombinantnej DNA, ktorá nesie DNA dvoch rôznych druhov (vektorovej a cudzej DNA), a klonovaní. To sa dosahuje reštrikčnými enzýmami a enzýmom DNA ligáza. Reštrikčné endonukleázy sú enzýmy rezajúce DNA, ktoré pomáhajú pri separácii zainteresovaných fragmentov DNA z organizmu a otváraní vektorov, najmä plazmidov. DNA ligáza je enzým, ktorý uľahčuje spojenie separovaného fragmentu DNA s otvoreným vektorom za vzniku rekombinantnej DNA. Výroba rekombinantnej DNA (vektora pozostávajúceho z cudzej DNA) závisí hlavne od použitého vektora. Vybraný vektor by mal byť schopný samoreplikovať sa s akýmkoľvek segmentom DNA kovalentne k nemu pripojeným vo vhodnej hostiteľskej bunke. Mal by tiež obsahovať vhodné klonovacie miesta a voliteľné markery na skríning. V technológii rekombinantnej DNA sú bežne používanými vektormi plazmidy baktérií a bakteriofágy (vírusy infikujúce baktérie)..

Obrázok 02: Syntéza rekombinantnej DNA

Rekombinantná DNA sa vyrába za účelom výroby nových proteínov, štúdia génových štruktúr a funkcií, manipulácie s vlastnosťami proteínov, zberu veľkého množstva proteínov atď. Syntetizovaná rekombinantná DNA sa preto musí replikovať a exprimovať vo vnútri hostiteľa. Technológia rekombinantnej DNA teda zahrnuje celý proces, ktorý sa deje v genetickom inžinierstve, počnúc krokom izolácie špecifickej DNA až po skríning transformovaných buniek, ktoré pozostávajú zo zavedeného znaku. Preto je možné technológiu rekombinantnej DNA a genetické inžinierstvo považovať za dva vzájomne prepojené procesy s jedným hlavným cieľom s podobnými krokmi: izolácia zaujímavého inzertu DNA, výber vhodného vektora, zavedenie inzertu DNA (cudzej DNA) do vektora za vzniku molekuly rekombinantnej DNA. , zavedenie rekombinantnej molekuly DNA do vhodného hostiteľa a selekcia transformovaných hostiteľských buniek.

Aký je rozdiel medzi genetickým inžinierstvom a technológiou rekombinantnej DNA?

Genetické inžinierstvo vs technológia rekombinantnej DNA
Genetické inžinierstvo je všeobecný pojem, ktorý sa týka procesu, ktorý sa používa na manipuláciu s genetickou štruktúrou organizmu.	Technológia rekombinantnej DNA je technika použitá na vytvorenie molekuly rekombinantnej DNA nesúcej DNA dvoch rôznych druhov.
Syntéza rekombinantnej DNA
Produkuje sa rekombinantná DNA	Produkuje sa rekombinantná molekula DNA.

Zhrnutie - Genetické inžinierstvo vs technológia rekombinantnej DNA

Genetické inžinierstvo je oblasť molekulárnej biológie, ktorá sa zaoberá manipuláciou genetického materiálu (DNA) organizmu s cieľom získať cenné vlastnosti. Technológia rekombinantnej DNA je technika používaná na výrobu rekombinantnej DNA. Počas oboch procesov dochádza k manipulácii s genetickým materiálom organizmu. Aj keď existuje rozdiel medzi technológiou genetického inžinierstva a technológiou rekombinantnej DNA, sú vzájomne prepojené a genetické inžinierstvo by nebolo možné bez použitia technológie rekombinantnej DNA..

referencie:
1. Key, Suzie, Julian K-C Ma a Pascal MW Drake. "Geneticky modifikované rastliny a ľudské zdravie." Vestník Kráľovskej lekárskej spoločnosti. The Royal Society of Medicine, 1. júna 2008. Web. 21. februára 2017
2. „Rekombinantná DNA“. OMICS International. Vydavateľská skupina OMICS, n.d. Web. 22. februára 2017.

S láskavým dovolením:
1. „Rekombinantná DNA“ od Tinastella - vlastná práca (public domain) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Geneticky skonštruované zvieratá“, ktoré spravuje Úrad pre potraviny a liečivá (USA) v USA prostredníctvom Flickr