inżynieria genetyczna

GMO

Lekcja

TECHNIKI INŻYNIERII GENETYCZNEJ,

Wszystkie techniki stosowane do modyfikowania organizmów oraz badań nad DNA są oparte na wiedzy z zakresu funkcjonowania komórek

Organizm zawierajacy obcy materiał genetyczny nazywa się ORGANIZMEM TRANSGENICZNYM.

wprowadzanie do jego genomu, genu organizmu innego gatunku

wstawianie dodatkowych kopii genów

ORGANIZM ZMODYFIKOWANY GENETYCZNIE (GMO) to organizm, którego cechy dziedziczne zostały zmienione na skutek ingerencji w jego materiał genetyczny.Otrzymany poprzez:

ORGANIZMY ZMODYFIKOWANE GENETYCZNIE

Sekwencjonowanie DNA nazywamy ustalanie kolejności (sekwencji) nukleotydów DNA danego organizmu.Sekwencja nukleotydów określonego genu dostarcza informacji o jego cechach (np. ekspresji, właściwościach kodowanego przez niego białka).Te pozwala dobrać odpowiednie techniki inżynierii genetycznej, aby otrzymać organizm o wybranych cechach.Obecnie poznanie sekwencji DNA jest bardzo proste, szybkie i tanie. Zapisany ciąg nukleotydów w pliku komputerowym - jest dostępny po kilku godzinach.

SEKWENCJONOWANIE DNA - CZYTANIE GENÓW

Znając sekwencję początku i końca genu, można dobrać odpowiednie enzymy restrykcyjne, które wytną go z genomu.

Chcąc przenieść wybrany fragment DNA z jednego organizmu do drugiego, trzeba najpierw wyciąć go z genomu.W tym celu stosuje się ENZYMY RESTRYKCYJNE, które przecinają DNA w określonych miejscach.

ENZYMY RESTRYKCYJNE

Po pocięciu DNA enzymami restrykcyjnymi otrzymujemy dużo fragmentów, które trzeba rozdzielić, aby odnaleźć wybrany gen. Do tego celu używana jest ELEKTROFOREZA - technika rozdzielania w polu elektrycznym cząsteczek o różnych właściwościach.Fragmenty DNA o różnej długości umieszcza się w określonych miejscach specjalnego żelu.

ELEKTROFOREZA - sposób na rozdzielenie cząsteczek

Do przeprowadzenia badań potrzeba czasami wielu tysięcy kopii tego samego genu. Dlatego raz otrzymany gen powiela się za pomoca enzymu - POLIMERAZY DNA.Szybkie otrzymanie bardzo dużej liczby kopii wybranego fragmentu DNA w warunkach laboratoryjnych jest możliwe dzięki zastosowaniu ŁAŃCUCHOWEJ REAKCJI POLIMERAZY (PCR).

POLIMERAZA - molekularne xero

Wektorami moga być specjalnie zmienione wirusy.W przypadku bakterii wektorami są najczęściej PLAZMIDY.Przecina się je za pomocą enzymów restrykcyjnych, wprowadza gen wycięty z genomu innego organizmu.Następnie wprowadza się enzym LIGAZĘ, która łączy końce DNA plazmidu i dodatkowego genu.Aby bakterie mogły pobrać plazmidy umieszcza sie je razem z nimi w specjalnym roztworze.

Po wycięciu genu trzeba go wprowadzić do wybranej komórki. W tym celu stosuje się specjalne przenośniki - WEKTORY.Wprowadzenie do komórki obcego materiału genetycznego (jednego lub kilku genów) nazywamy TRANSFORMACJĄ GENETYCZNĄ.

JAK WPROWADZIĆ GEN DO KOMÓRKI ?

Geny wprowadzone do organizmów jednokomórkowych (np. bakterii, drożdży) lub innych komórek (np. roślinnych) można uaktywniać w dowolnym momencie.Sygnałem aktywującym może być na przykład dodanie określonego związku chemicznego lub podwyższenie temperatury.

Bakterie bardzo szybko się rozmnażają. wszystkie komórki potomne zawierają taki sam materiał genetyczny, jak komórka macierzysta. Aby uzyskać dużą liczbę kopii danego genu do dalszych badań, wystarczy rozmnożyć bakterie, a nastęnie wyizolować (wyciągnąć z nich) plazmidy z dodanym genem.

BAKTERIE - MAGAZYNY GENÓW

ORGANIZMY ZMODYFIKOWANE GENETYCZNIE - ROŚLINY

ORGANIZMY ZMODYFIKOWANE GENETYCZNIE - ROŚLINY

ORGANIZMY ZMODYFIKOWANE GENETYCZNIE - ZWIERZĘTA

ORGANIZMY ZMODYFIKOWANE GENETYCZNIE - ZWIERZĘTA

GMO - czy możemy spać spokojnie?

Praca domowa

1. Wymień cele tworzenia organizmów zmodyfikowanych genetycznie.2. Wymień przykłady roślin transgenicznych i zwierząt zmodyfikowanych genetycznie.3. Wyjaśnij, dlaczego zwierzęta, których fizjologia jest podobna do ludzkiej są cenne w badaniach medycznych.

Dziękuję za uwagę

Do zobaczenia na następnej lekcji online