Kľúčový rozdiel - Genetické inžinierstvo vs technológia rekombinantnej DNA
Genetické materiály organizmov je možné meniť pomocou techník genetického inžinierstva alebo technológie rekombinantnej DNA. Technológia rekombinantnej DNA je proces používaný na vytvorenie molekuly rekombinantnej DNA, ktorá prenáša záujmovú DNA a vektorovú DNA, zatiaľ čo genetické inžinierstvo je široký pojem používaný na opis procesov, ktoré sa podieľajú na manipulácii s genetickou štruktúrou organizmu. Toto je kľúčový rozdiel medzi technológiou Genetic Engineering a technológiou rekombinantnej DNA.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je genetické inžinierstvo
3. Čo je technológia rekombinantnej DNA
4. Porovnanie vedľa seba - genetické inžinierstvo vs. technológia rekombinantnej DNA
5. Zhrnutie
Čo je to genetické inžinierstvo?
Genetické inžinierstvo je široký pojem používaný na označenie súboru techník používaných pri manipulácii s genetickou výbavou organizmu. Genetické inžinierstvo sa uskutočňuje za podmienok in vitro (mimo živého organizmu, v kontrolovanom prostredí).
Gény sú kódované pre proteíny a ďalšie proteínové prekurzory, ktoré sú nevyhnutné pre rast a vývoj. Ak chcú vedci študovať usporiadanie génov, expresiu, reguláciu génov atď., Zavedú tento konkrétny gén do hostiteľskej baktérie, ktorá je schopná replikovať vložený gén a vytvárať viac kópií požadovaného génu pomocou technológie rekombinantnej DNA. Zahŕňa 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 genetickou výbavou organizmu, charakteristiky organizmu sa zmenia. Vlastnosti môžu byť vylepšené alebo upravené tak, aby viedli k žiaducim zmenám organizmov.
V genetickom inžinierstve je zapojených niekoľko hlavných krokov. Jedná sa konkrétne o štiepenie a čistenie DNA, produkciu rekombinantnej DNA (rekombinantný vektor), transformáciu rekombinantnej DNA do hostiteľského organizmu, množenie hostiteľa (klonovanie) a skríning transformovaných buniek (správne fenotypy).
Genetické inžinierstvo je použiteľné pre širokú škálu organizmov vrátane rastlín, živočíchov a mikroorganizmov. Ako príklad možno uviesť, že transgénne rastliny sa dajú vyrobiť zavedením užitočných vlastností, ako je odolnosť voči herbicídom, tolerancia voči suchu, vysoká nutričná hodnota, rýchly rast, odolnosť proti hmyzu, tolerancia voči ponoreniu atď., S použitím rastlinného genetického inžinierstva. Slovo transgénny označuje geneticky modifikované organizmy. Produkcia transgénnych plodín so zlepšenými vlastnosťami je teraz možná vďaka genetickému inžinierstvu. Transgénne zvieratá sa môžu tiež produkovať na výrobu humánnych farmaceutík, ako je znázornené na obrázku 01.
Obrázok_1: Geneticky upravené zvieratá
Genetické inžinierstvo má široké uplatnenie v biotechnológiách v oblastiach medicíny, výskumu, poľnohospodárstva a priemyslu. V medicíne sa genetické inžinierstvo podieľa na génovej terapii a produkcii ľudských rastových hormónov, inzulínu, rôznych liekov, syntetických vakcín, ľudských albumínov, monoklonálnych protilátok atď. V poľnohospodárstve sú geneticky modifikované plodiny ako sója, kukurica, bavlna a iné plodiny niektoré cenné vlastnosti sa vyrábajú 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. Kontrola znečisťovania životného prostredia (bioremediácia), zhodnocovanie kovov (biominácia), výroba syntetických polymérov atď. Sú tiež uskutočniteľné v priemyselných odvetviach využívajúcich geneticky upravené mikroorganizmy. Vo výskume sa genetické inžinierstvo používa na vytváranie zvieracích modelov určitých ľudských chorôb. Geneticky modifikované myši sú najobľúbenejším zvieracím modelom, ktorý používajú vedci na štúdium a hľadanie terapií rakoviny, obezity, srdcových chorôb, cukrovky, artritídy, zneužívania návykových látok, úzkosti, starnutia, Parkinsonovej choroby atď.
Čo je technológia rekombinantnej DNA?
Technológia rekombinantnej DNA je technológia zahŕňajúca prípravu molekuly rekombinantnej DNA, ktorá nesie DNA dvoch rôznych druhov (vektorová a cudzia DNA) a klonuje sa. To sa dosiahne reštrikčnými enzýmami a enzýmom DNA ligáza. Restrikčné endonukleázy sú enzýmy štiepiace DNA, ktoré pomáhajú pri separácii zainteresovaných fragmentov DNA z organizmu a pri otváraní vektorov, hlavne plazmidov. DNA ligáza je enzým, ktorý uľahčuje spojenie oddeleného fragmentu DNA s otvoreným vektorom za vzniku rekombinantnej DNA. Príprava rekombinantnej DNA (vektora pozostávajúceho z cudzej DNA) závisí hlavne od použitého vektora. Vybraný vektor by mal byť schopný sebareplikácie s akýmkoľvek segmentom DNA kovalentne pripojeným k nemu 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 bakteriofágov (vírusy infikujúce baktérie).
Obrázok_02: Syntéza rekombinantnej DNA
Rekombinantná DNA sa produkuje s cieľom výroby nových proteínov, štúdia génových štruktúr a funkcií, manipulácie s vlastnosťami proteínov, zberu veľkého množstva proteínov atď. Syntetizovaná rekombinantná DNA musí byť preto replikovaná a exprimovaná vo vnútri hostiteľa. Technológia rekombinantnej DNA teda zahŕňa celý proces, ktorý sa deje v genetickom inžinierstve, počnúc krokom izolácie špecifickej DNA až po skríning transformovaných buniek pozostávajúci zo zavedeného znaku. Preto možno technológiu rekombinantnej DNA a genetické inžinierstvo považovať za dva vzájomne súvisiace procesy s jedným hlavným cieľom s podobnými krokmi: izolácia zaujímavého DNA inzertu, výber vhodného vektora, zavedenie DNA inzertu (cudzia DNA) do vektora za vzniku molekuly rekombinantnej DNA,zavedenie molekuly rekombinantnej DNA do vhodného hostiteľa a selekcia transformovaných hostiteľských buniek.
Aký je rozdiel medzi genetickým inžinierstvom a technológiou rekombinantnej DNA?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Genetické inžinierstvo vs technológia rekombinantnej DNA |
|
| Genetické inžinierstvo je široký pojem, ktorý označuje proces, 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 molekula rekombinantnej DNA. |
Zhrnutie - Genetické inžinierstvo vs technológia rekombinantnej DNA
Genetické inžinierstvo je oblasť molekulárnej biológie, ktorá sa zaoberá manipuláciou s genetickým materiálom (DNA) organizmu s hodnotnými vlastnosťami. Technológia rekombinantnej DNA je postup používaný na výrobu rekombinantnej DNA. Počas oboch procesov dochádza k manipulácii s genetickým materiálom organizmu. Aj keď existuje rozdiel medzi genetickým inžinierstvom a technológiou rekombinantnej DNA, navzájom súvisia a genetické inžinierstvo by bolo nemožné bez použitia technológie rekombinantnej DNA.
