Sejarah Biogenetik, Kajian Apa, Konsep Asas

The Biogenetik Ia adalah bidang kajian gabungan biologi dan genetik. Ini membayangkan kajian mana -mana fenomena yang mempengaruhi makhluk hidup, dianalisis dari kedua -dua perspektif, dan cara untuk menangani fenomena ini.

Istilah biogenetik juga telah digunakan untuk menentukan pengubahsuaian makhluk hidup dari beberapa organisma "putih". Cabang pengetahuan yang memberi tumpuan, merangkumi atau membolehkan hujung yang berkaitan dengan dua definisi sebelumnya juga dikenali sebagai kejuruteraan genetik.

Agrobacterium Swimfaciens Bakteria Tanah Membolehkan mana. Ini adalah laluan utama penambahbaikan tumbuhan oleh teknologi DNA rekombinan. Potongan daun yang diubahsuai oleh bakteria ini akan membolehkan untuk menjana semula tumbuhan transgenik yang lengkap, normal dan bertambah baik.(Sumber: SEB951 di dalam.Wikipedia/CC BY-SA (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/) melalui Wikimedia Commons)

Walau bagaimanapun, dalam dunia sains penggunaan perkataan biogenetik (a) sebagai kata sifat daripada biogenetik kerana nama sains berasingan lebih meluas. Kemungkinan besar, mahu menggunakan kata nama (biogenetik) seperti itu, kejuruteraan genetik benar -benar disebut.

Sebaliknya, kata sifat biogenetik (a) merujuk, sebaliknya, kepada semua yang berkaitan dengan Biogenesis (asal biologi) dari beberapa molekul, struktur, tisu, organ atau entiti biologi.

Kejuruteraan Genetik menyatukan set kaedah, strategi, teknik dan aplikasi praktikal yang diperlukan untuk mengubah suai hidup dengan sengaja dan dirancang.

Oleh itu mematuhi pengetahuan biologi individu putih pengubahsuaian (yang ingin diubahsuai) dan keperluan yang dirasakan oleh perubahan tersebut. Iaitu, sains yang didedikasikan untuk mengkaji bagaimana mengubah gen dan genom individu.

[TOC]

Sejarah

Pembunuhan spesies, salib penyelidikan (seperti Mendel bermula) dan peningkatan sayur -sayuran oleh persimpangan konvensional bukan biogenetik, iaitu, mereka bukan kes kejuruteraan genetik. Seseorang menggunakan pemilihan buatan dan persenyawaan terkawal untuk mendapatkan sesuatu tanpa mengetahui bagaimana atau mengapa.

Boleh melayani anda: segitiga: sejarah, elemen, klasifikasi, sifat

Biogenetik, sebaliknya, dilahirkan ketika kita dapat mengambil DNA tertentu organisma, mengklonkannya, dan menyebarkannya dan/atau menyatakannya di yang lain. Dengan kata lain, Biogenetik dilahirkan terima kasih kepada teknologi DNA rekombinan pada awal 1970 -an (1970).

Aktiviti yang mentakrifkan cabang pengetahuan ini ialah "klon molekul". Sebaik sahaja kita mempunyai enzim sekatan (gunting molekul) dan liga DNA (paste getah) kita dapat memotong dan memukul kemudahan.

Penemuan struktur DNA adalah salah satu penemuan yang paling penting pada abad kedua puluh

Ini adalah bagaimana kita dapat membina semula daripada Novo molekul DNA autonomi (yang boleh direplikasi hanya dalam sel), seperti plasmid. Kemudian, kita dapat memotong gen tertentu manusia fungsi yang diketahui dan memukulnya dalam plasmid ungkapan.

Apabila memperkenalkannya ke dalam bakteria, kami kemudiannya mampu menghasilkan protein manusia dalam bakteria untuk kegunaan dan penggunaan kami. Oleh itu, sebagai contoh, ketika kami menghasilkan insulin manusia rekombinan.

Pada masa ini kita boleh melakukan kejuruteraan genetik (biogenetik) bukan sahaja bakteria, tetapi juga kulat, tumbuh -tumbuhan dan haiwan: ini adalah "organisma yang diubahsuai secara genetik" (OGM).

Di dalam kumpulan organisma ini, kita mempunyai transgenik yang dipanggil, yang bukan orang lain yang telah diubahsuai oleh integrasi gen dari spesies lain.

Apa kajian biogenetik? Aplikasi

Pengubahsuaian gen

Kajian biogenetik bagaimana mengubah gen atau genom organisma putih manipulasi genetik. Sebaliknya, biogenetik dapat mendekati proses biologi dan menentukan bagaimana pengubahsuaian organisma dapat menyebabkan penyelesaian masalah.

Sebagai contoh, melalui teknik yang digunakan oleh biogenetik, penyelidik dapat menentukan fungsi gen atau kumpulan gen. Ia juga boleh menghasilkan biomolekul tertentu dalam organisma lain, atau juga laluan biokimia tertentu yang kompleks.

Ia dapat melayani anda: apakah kepentingan matematik dalam kajian fenomena elektromagnetik?

Peningkatan organisma

Melalui biogenetik, organisma dapat diperbaiki sehingga mereka dapat menahan serangan patogen dan penyakit yang menyebabkan.

Anda juga boleh mengubah suai organisma hidup supaya mereka dapat menangani tekanan alam sekitar yang disebabkan oleh kekurangan air, pencemaran tanah, dll. Sebilangan tumbuhan telah bertambah baik oleh biogenetik untuk menjadikannya tahan terhadap perosak, dan beberapa haiwan juga, untuk menjadikannya tumbuh lebih cepat.

Bakteria rekombinan dapat menghasilkan pelbagai jenis sebatian berguna yang berbeza dalam industri makanan dan minuman, farmaseutikal dan kesihatan haiwan, antara lain, antara lain.

Pembetulan mutasi

Akhirnya, dengan teknik penyuntingan genoma semasa, kita mempunyai keupayaan untuk membetulkan mutasi dan dengan itu menghalang perkembangan penyakit asas genetik, meningkatkan ekspresi gen dan mengubah suai genotip (dan oleh itu, fenotip) hampir mana -mana organisma.

Konsep asas dalam biogenetik

Klon molekul

Klon molekul adalah penyebaran massa kawasan tersendiri DNA terpencil dari persekitaran genominya. Serpihan ini diklon (dilampirkan) dalam vektor pengklonan dan/atau ekspresi.

Untuk mencapai ini, enzim sekatan digunakan yang dipotong dengan nukleotida, dan liga yang menyatukan ADN yang ingin disisipkan.

Dalam hampir semua kes, langkah asas klon molekul dijalankan dalam bakteria. Di dalamnya, dnagang DNA yang diklonkan dan molekul DNA rekombinan dihasilkan, yang kemudiannya boleh dipindahkan ke organisma lain yang lebih kompleks. Dalam biogenetik, anda juga boleh menggunakan virus seperti kenderaan untuk tujuan yang berbeza.

Penguatan PCR

Kemajuan penting dalam pengeluaran besar -besaran molekul DNA tertentu ialah pelaksanaan penguatan oleh tindak balas rantai polimerase (PCR, Bahasa Inggeris Tindak balas rantai polimerase).

Boleh melayani anda: James Chadwick: Biografi, Model Atom, Eksperimen

Ini adalah teknik sintesis DNA yang besar In vitro. Di sini, dengan menggunakan thermocyctor, molekul DNA kecil, katakan seperti 1,500 gen nukleotida, membolehkan menghasilkan 235 salinannya dalam beberapa jam.

Thermocyler: Mesin mudah yang membolehkan mana -mana DNA dikuatkan dalam beberapa jam (Sumber: Samsara, melalui Wikimedia Commons)

Thermocycler membolehkan untuk menjalankan gelung automatik dari tiga suhu penting dalam mana -mana protokol penguatan DNA oleh PCR. Ini adalah:

• denaturasi (pembukaan DNA)
• berdering (mesyuarat gen putih) dan
• Sintesis (pempolimeran)

Penguatan DNA oleh PCR adalah teknik biogenetik yang sangat diperlukan dalam semua bidang biologi dan perubatan moden.

Penjujukan dan penyuntingan

Penjujukan DNA menyatukan pelbagai teknik yang membolehkan kita mengetahui dengan ketepatan urutan di mana nukleotida ditemui dalam molekul DNA tertentu. Ini membolehkan kita "membaca" maklumat yang dikodifikasikan dalam genom kita.

Akhirnya, kaedah penyuntingan DNA telah dipraktikkan yang membolehkan "teks biologi" molekul warisan berubah.

Dengan cara ini kita bukan sahaja dapat "membaca" DNA melalui penjujukan gen dan genom, tetapi kita dapat membetulkan teks, atau mengubahnya untuk menceritakan kisah lain.

Iaitu, melalui biogenetik (kejuruteraan genetik yang lebih sesuai) kita boleh mengklon gen, meningkatkannya dengan penguatan oleh PCR, membacanya dengan penjujukan dan menukar teks dengan edisi.

Rujukan

1. Alberts B et al. (2017) Biologi Molekul Sel, Edisi ke -6. Sains Garland, New York City. 1464 ms.
2. Green Mr, Sambrook J (2012) Pengklonan Molekul: Makmal Manual, Edisi keempat. Tiga set volum. Pelabuhan Spring Cold, Amerika Syarikat. 2028 ms.
3. Pepper MS (2019) Edisi Khas SAMJ yang dikhaskan untuk Terapi Sel dan Gen. S Afr Med J. 109 (8b): 12719.
4. Sanssman J, Dellaire G (2017) Penyuntingan genom ketepatan di CRISPR adalah. Biol Biochem Biol. 95 (2): 187-201.
5. Singh RR (2020) Pengeringan generasi akan datang dalam pengesanan mutasi sensitif tinggi dalam tumor: cabaran, kemajuan dan aplikasi. J Mol Diagn. S1525-1578 (20) 30330-5.