Rozdíl mezi genetickým inženýrstvím a technologií rekombinantní DNA

Klíčový rozdíl - genetické inženýrství vs technologie rekombinantní DNA
 

Genetické materiály organismů mohou být měněny technikami genetického inženýrství nebo technologií rekombinantní DNA. Technologie rekombinantní DNA je proces používaný k vytvoření rekombinantní molekuly DNA, která nese požadovanou DNA a vektorovou DNA, zatímco genetické inženýrství je široký pojem používaný k popisu procesů zahrnutých v manipulaci s genetickou strukturou organismu.. Toto je klíčový rozdíl mezi technologií genetického inženýrství a technologií rekombinantní DNA.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je genetické inženýrství
3. Co je technologie rekombinantní DNA
4. Srovnání bok po boku - genetické 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 genetickým uspořádáním organismu. Genetické inženýrství se provádí pod in vitro podmínky (mimo živý organismus, v kontrolovaném prostředí).

Geny jsou kódovány pro proteiny a další proteinové prekurzory, které jsou nezbytné pro růst a vývoj. Když vědci chtějí studovat uspořádání genů, jejich expresi, regulaci genů atd., Zavádějí 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, když se zavede cizí DNA. Proto se nazývá genetické inženýrství (genetická manipulace pomocí pokročilých technik). Když se manipuluje s genetickým uspořádáním organismu, změní se vlastnosti organismu. Charakteristiky mohou být vylepšeny nebo modifikovány tak, aby vedly k žádoucím změnám organismů.

Do genetického inženýrství je zapojeno několik hlavních kroků. Jedná se zejména o štěpení a čištění DNA, produkci rekombinantní DNA (rekombinantní vektor), transformaci rekombinantní DNA do hostitelského organismu, multiplikaci hostitele (klonování) a screening transformovaných buněk (správné fenotypy).

Genetické inženýrství je použitelné pro širokou škálu organismů, včetně rostlin, zvířat a mikroorganismů. Jako příklad lze uvést, že transgenní rostliny lze získat zavedením užitečných charakteristik, jako je odolnost vůči herbicidům, snášenlivost vůči suchu, vysoká nutriční hodnota, rychle rostoucí, odolnost proti hmyzu, submergová tolerance atd., Za použití genetického inženýrství rostlin. Slovo transgenní označuje geneticky modifikované organismy. Produkce transgenních plodin se zlepšenými vlastnostmi je nyní díky genetickému inženýrství možná. Transgenní zvířata mohou být také produkována pro výrobu humánních léčiv, 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 podílí na genové terapii a produkci lidských růstových hormonů, inzulínu, různých léků, syntetických vakcín, lidských albuminů, monoklonálních protilátek atd. V zemědělství se geneticky modifikované plodiny, jako je sója, kukuřice, bavlna a další plodiny některé cenné vlastnosti jsou vyráběny pomocí genetického inženýrství. V průmyslu je genetické inženýrství široce používáno pro výrobu rekombinantních mikroorganismů, které jsou schopné produkovat ekonomicky užitečné produkty, zejména proteiny a enzymy. Regulace znečištění životního prostředí (bioremediace), regenerace kovů (biomining), výroba syntetických polymerů atd. Jsou také možné v průmyslových odvětvích využívajících geneticky upravené mikroorganismy. Ve výzkumu se genetické inženýrství používá k tvorbě zvířecích modelů některých lidských chorob. Geneticky modifikované myši jsou nejoblíbenějším zvířecím modelem, který vědci používají ke studiu a hledání terapií rakoviny, obezity, srdečních chorob, cukrovky, artritidy, zneužívání návykových látek, úzkosti, stárnutí, Parkinsonovy choroby atd..

Co je technologie rekombinantní DNA?

Technologie rekombinantní DNA je technologie podílející se na přípravě rekombinantní molekuly DNA, která nese DNA dvou různých druhů (vektorové a cizí DNA) a klonování. Toho je dosaženo restrikčními enzymy a enzymy DNA ligázy. Restrikční endonukleázy jsou enzymy řezající DNA, které pomáhají při separaci fragmentů DNA, které se zajímají o organismus, a otevření vektorů, zejména plazmidů. DNA ligáza je enzym, který usnadňuje spojení odděleného fragmentu DNA s otevřeným vektorem za vzniku rekombinantní DNA. Výroba rekombinantní DNA (vektoru sestávajícího z cizí DNA) závisí hlavně na použitém vektoru. Vybraný vektor by měl být schopen samoreplikovat se 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. Proto musí být syntetizovaná rekombinantní DNA replikována a exprimována uvnitř hostitele. Technologie rekombinantní DNA tedy zahrnuje celý proces, který se děje v genetickém inženýrství, počínaje krokem izolace specifické DNA až po skríning transformovaných buněk sestávajících ze zavedeného znaku. Technologii rekombinantní DNA a genetické inženýrství lze proto považovat za dva vzájemně propojené procesy s jedním hlavním cílem s podobnými kroky: izolace zajímavého inzertu DNA, výběr vhodného vektoru, zavedení inzertu DNA (cizí DNA) do vektoru za účelem vytvoření molekuly rekombinantní DNA , zavedení rekombinantní molekuly DNA do vhodného hostitele a výběr transformovaných hostitelských buněk.

Jaký je rozdíl mezi genetickým inženýrstvím a technologií rekombinantní DNA?

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 rekombinantní molekuly DNA nesoucí DNA dvou různých druhů.
Syntéza rekombinantní DNA
Produkuje se rekombinantní DNA	Produkuje se rekombinantní molekula DNA.

Shrnutí - Genetické inženýrství vs technologie rekombinantní DNA

Genetické inženýrství je oblast molekulární biologie, která se zabývá manipulací s genetickým materiálem (DNA) organismu pro cenné vlastnosti. Technologie rekombinantní DNA je technika používaná pro výrobu rekombinantní DNA. Během obou procesů dochází k manipulaci s genetickým materiálem organismu. Ačkoli existuje rozdíl mezi genetickým inženýrstvím a technologií rekombinantní DNA, jsou vzájemně propojeny a genetické inženýrství by nebylo možné bez použití technologie rekombinantní DNA.

Odkaz:
1. Key, Suzie, Julian K-C Ma a Pascal MW Drake. "Geneticky modifikované rostliny a lidské zdraví." Žurnál Královské lékařské společnosti. The Royal Society of Medicine, 1. června 2008. Web. 21. února 2017
2. „Rekombinantní DNA“. OMICS International. OMICS Publishing Group, n.d. Web. 22 únor 2017.

Obrázek se svolením:
1. „Rekombinantní DNA“ od Tinastella - vlastní práce (public domain) přes Commons Wikimedia
2. „Genetically Engineered Animals“ od US Food and Drug Administration přes Flickr