Ingeniería genética como ciencia. ¿Qué es la ingeniería genética y qué estudia ella? Historial de desarrollo y métodos.

¿Qué es la ingeniería genética?

La ingeniería genética es una nueva tecnología revolucionaria, con la que los científicos pueden extraer genes de un organismo y aplicarlos en cualquier otra. Genes Este programa de vida es estructuras biológicas, de las cuales el DNK consiste y que determinan las características específicas inherentes a este u otro organismo vivo. Los genes de trasplante cambian el programa del cuerpo: el destinatario y sus celdas comienzan a producir varias sustancias que, a su vez, crean nuevas características dentro de este organismo.
Con este método, los investigadores pueden cambiar propiedades especiales y características en la dirección que necesitan, por ejemplo: pueden derivar una variedad de tomates con un período de almacenamiento más largo o una variedad de soja resistentes a los efectos de los herbicidas. La ingeniería genética es un método de biotecnología, que se dedica a la investigación sobre la reestructuración de los genotipos. El genotipo no es solo una cantidad mecánica de genes, sino el sistema complejo desarrollado en el proceso de evolución de los organismos. La ingeniería genética le permite transferir información genética de un cuerpo a otro por operaciones en el tubo de ensayo. La transferencia de genes permite superar las barreras internas especiales y transmitir signos hereditarios separados de algunos organismos a otros. Los portadores de las bases materiales de los genes sirven cromosomas, que incluyen ADN y proteínas. Pero los genes de formación no son químicos, sino funcional.
Desde un punto de vista funcional, el ADN consiste en una variedad de bloques que almacenan una cierta cantidad de información: genes. La base de la acción del gen es su capacidad a través de ARN para determinar la síntesis de proteínas. En la molécula de ADN, se registra la información que determina la estructura química de las moléculas de proteínas. El gen es una parte de la molécula de ADN, que contiene información sobre la estructura primaria de una única proteína (un gen es una proteína). Debido a que hay decenas de miles de proteínas en organismos, hay decenas de miles de genes.

La combinación de todos los genes celulares es su genoma. Todas las células del organismo contienen el mismo conjunto de genes, pero cada uno de ellos está implementado por varias partes de la información almacenada. Por lo tanto, por ejemplo, las células nerviosas y las características estructuralmente funcionales y biológicas difieren de las células hepáticas. La reestructuración de los genotipos, al realizar tareas de ingeniería genética, son cambios de alta calidad en los genes que no están relacionados con la estructura del cromosoma visible en el microscopio. Los cambios genéticos se deben principalmente a la transformación de la estructura química del ADN.
La información sobre la estructura de la proteína registrada en forma de una secuencia de nucleótidos se realiza como una secuencia de aminoácidos en la molécula de proteínas sintetizada. El cambio en la secuencia de nucleótidos en el ADN cromosómico, la pérdida de una y la inclusión de otros nucleótidos varía la composición de la molécula de ARN formando el ADN, y esto, a su vez, causa una nueva secuencia de aminoácidos durante la síntesis. Como resultado, una nueva proteína comienza a sintetizarse en la célula, lo que conduce a la aparición de nuevas propiedades del cuerpo. La esencia de la ingeniería genética genética es que los genes o grupos individuales de genes están incrustados en el genotipo del cuerpo. Como resultado de la incrustación en el genotipo del gen anterior, es posible forzar la célula para sintetizar las proteínas que no se ha sintetizado anteriormente.

Problemas de ingeniería genética.

Las posibilidades de uno de los origen más importantes de la ciencia del siglo XX, la ingeniería genética, hace mucho tiempo, la emoción de la imaginación de la humanidad, ya que llegó a la persona muy importante en la concha del cuerpo humano, a las leyes de la actividad vital. de su cuerpo. Pero si hace unos quince años, los resultados del trabajo de los biotecnólogos se asociaron principalmente con la eliminación de nuevas variedades de zanahorias o una nueva raza de vacas lecheras, durante un par de años, fue posible comunicarse con un pequeño cordero, clonado. Por los biólogos escoceses, y el año pasado se anunció sobre la creación de la primera tarjeta de genoma del hombre más o menos general. En el contexto de los logros en el campo de la biología, van al fondo de los hits de temporadas anteriores: nueva tecnología de la información. Pocas personas ahora están interesadas en la pregunta cuando una persona podrá caminar libremente en Marte, disputas muy relevantes sobre cuándo una persona puede ser clonada y, en consecuencia, cómo prevenir una renovación de este tipo hacia la moral y la ética.

Ingeniería genética - enemigo o amigo? Perspectiva historica ...

Perspectiva historica

A medida que la vida se originó en la Tierra, hace aproximadamente 4.6 mil millones de años, y, independientemente de las formas que no tomó, la misma sustancia fue responsable de las manifestaciones vitales de cada cuerpo: ácido desoxirribonucleico (es ADN). ADN fijado en los genes determinados, y aún determina (y en el futuro, aparentemente, bajo el manual sensible de una persona), la actividad metabólica de las células necesitadas para sobrevivirlas, y esta es la vida en la definición más simple. En realidad, el término "genes" no se usó antes de principios del siglo pasado, aunque el estudio de cómo funcionan comenzaron en el siglo XIX. El monje austriaco Gregor Mendel ha observado los pies de las plantas de guisantes durante muchos años, que cultivó en el monasterio del jardín. Fijación de características externas: la altura del vástago, la pintura de los pétalos, la forma de los guisantes, fue capaz de asumir teóricamente la existencia de algunos "factores", que la herencia de las plantas matrices. Al igual que Columbus, Mendel murió, y sin aprender sobre lo que logró abrir. Desde principios del siglo XX, estalló un auge, asociado con el estudio de la estructura de las células. Los biólogos lograron establecer qué funciones realiza el núcleo celular, revelan el enigma de la naturaleza por los cromosomas. Era más importante que la traducción de las moléculas de ADN fuera comprensible: durante los MEOZIS, que precede a la apariencia de huevo y espermatozoides, la cantidad de cromosomas en los que el ADN se reduce en dos veces, lo que posteriormente, al disparar las células sexuales, les permitirá Para combinar sus núcleos en un entero, dar el comienzo de un nuevo organismo con un conjunto completamente único de genes. En 1953, finalmente, fue posible apagar la doble estructura espiral del ADN, que cada escuela lo sabe ahora en la cara. Ahora el ADN es reconocido como un lenguaje biológico universal, que unirá a todos los organismos que viven en la Tierra: una persona y bacterias, champiñones y plantas. Sin embargo, el siglo XX es un siglo de no solo los descubrimientos fundamentales, sino también la edad de la ingeniería, la aplicación práctica de estos descubrimientos. Por lo tanto, junto con la investigación en curso sobre cómo "todo esto generalmente está organizado", varias industrias de ingeniería genética y varias biotecnologías desarrolladas por etapas de siete mundiales. Desde el principio, el pensamiento de ingeniería de este tipo se refiere principalmente en cómo se podría usar solo organismos solos con un genoma específico para mejorar otros, se trataba de plantas o animales. En los años setenta, los científicos han aprendido a reducir las secciones de ADN de un cuerpo y lo trasplantarlo a otro, lo que hizo un pequeño golpe de estado en la producción de diversos medicamentos: insulina, crecimiento humano hormonal, etc. No es un año, se realizan intentos para implementar la llamada terapia de genes humanos: las personas que carecen de ciertos componentes en el conjunto del ganel o en cierta medida son defectuosos, los genes de otras personas son trasplantados. Es un conocimiento bastante extenso ganado por la genética, utilizada en la esfera de la reproducción de las personas. Muchos lo saben bajo ciertas condiciones, es bastante realista crecer a los niños "del tubo de ensayo", y en algunas situaciones de infertilidad femenina, busque ayuda para sustituir a las madres. Las plantas modificadas genéticamente (cereales resistentes a las heladas, papas transgénicas, tomates de asientos rápidos, etc.) ya aparecen en las mesas de la cena, aunque no causan mucha emoción.

Ingeniería genética - enemigo o amigo? Oportunidades para ingeniería genética ...

Oportunidades para la ingeniería genética, proyecto "Genoma del hombre".

Las manipulaciones naturalmente exitosas con los genes de las plantas y los animales no podían evitar aportar a una pregunta suficientemente resbaladiza: ¿Qué es la persona? Si es posible, para mejorar los animales, entonces, ¿por qué no hacer una persona? Sin embargo, para un inicio, es necesario lidiar con el conjunto de genes del hombre después de todo. Entonces, en 1990, aparecieron una iniciativa para cargarse cromosomas humanos que consta de 26-30 mil genes. El proyecto recibió un simple nombre "Genoma del hombre" y aproximadamente tuvo que presentar una tarjeta completa de genoma en algún lugar para 2005. El proyecto incluye grupos de investigación de diferentes países, y desde fines de los 90. Se están creando empresas especiales, cuya tarea principal es aliviar y acelerar la comunicación entre dichos grupos. A principios de 2001, se asignaron completamente 2 cromosomas: 21 y 22.

Sin embargo, la principal sensación del año pasado, todo lo mismo fue el descubrimiento del grupo kear del mapa general de Venten Vencen del genoma humano. Los científicos dicen que si comparas esta tarjeta con lo habitual, sería poco probable que sea posible ingresar a la tienda en la próxima calle, pero en cualquier caso, el hecho de su existencia habla sobre el comienzo de la era de la patente de la patente de la patente de Los genes, y esto, a su vez, aumenta muchas preguntas ya no son un sentido biológico, sino ético y legal. Aunque los científicos declaran que el objetivo principal de la asignación del genoma es la necesidad de comprender cómo funciona el cuerpo humano para ser de manera más eficiente con una variedad de enfermedades, y dicho conocimiento puede facilitar enormemente la creación de nuevos medicamentos médicos, todavía se hace evidente la necesidad de Regulación legal del problema: cómo y qué se puede hacer con el cuerpo humano y responder a la pregunta: ¿Dónde debo detenerme? ¿Puede una persona ser como un creador y hacer posible crear nuevas criaturas? La formación de la tarjeta del genoma de un hombre a menudo se compara con eventos revolucionarios como un hombre que aterriza en la luna, por ejemplo. Sin embargo, ahora hay una diferencia significativa: si los programas espaciales son uno de los objetivos del estado, entonces los participantes del proyecto generalmente tienen financiamiento privado, por lo tanto, los derechos de autor tendrán compañías no estatales. ¿Y qué harán con ellos?

Imagínese en un futuro cercano, la tarjeta se compilará con bastante precisión, y cada persona se puede describir así. Hay una pregunta: ¿quién tendrá acceso a esta información? ¿Hasta qué punto puede una persona poder mantener la información más "íntima" sobre sí mismo? ¿Se negarán los empleadores a emplear a una persona que tenga una predisposición a cualquier tipo de cáncer en genes? ¿Habrá un seguro médico en una situación en la que el genoma de cada persona individual presente información sobre todas las enfermedades potenciales? Tony Blair declaró la necesidad de compilar los retratos genéticos de los delincuentes. Y parece que los científicos están listos para trabajar en abrir genes especiales responsables del comportamiento desviado de las personas. Sin embargo, muchos especialistas ya tienen miedo de la perspectiva del hecho de que, en un futuro próximo, la sociedad pondrá la solución a una variedad de problemas: delitos, pobreza, racismo, etc. - Sobre la genética y la ingeniería genética: "Dicen, todo el asunto en los genes, si algo está mal, entonces esto no es una preocupación de la sociedad, sino la predisposición genética de personas individuales". Después de todo, en general, muchos olvidan que solo algunas enfermedades raras se deben exclusivamente con un conjunto de genes, y los de las enfermedades que usualmente llamamos cáncer genético, trastornos cardiovasculares, solo tienen una naturaleza genética, de muchas maneras. Probabilidad de su aparición en la primera que la cola depende de aquellos pasos que tome la persona y la sociedad, y, por lo tanto, no puede haber nada peor que la sociedad, lávese las manos en tal situación. El método más común de ingeniería genética es el método de obtener recombinante, es decir,. Contiene gen alienígena, plásmido. Los plásmidos son moléculas de ADN de anillo-dos cadenas que consisten en varios miles de pares de nucleótidos.

Este proceso consta de varias etapas:
1. Restricción - ADN de corte, como una persona en fragmentos.
2. Ligación: un fragmento con el genoma deseado incluye en los plásmidos y los cose.
3. La transformación es la introducción de plásmidos recombinantes en células bacterianas. Las bacterias transformadas al mismo tiempo adquieren ciertas propiedades. Cada una de las bacterias transformadas se reproduce y forma una colonia de muchos miles de descendientes, un clon.
4. Se selecciona la detección entre los clones de bacterias transformadas de aquellos que los plásmidos que llevan el gen humano deseado.

Todo este proceso se llama clonación. Con la ayuda de la clonación, puede obtener más de un millón de copias de cualquier fragmento de ADN humano u otro organismo. Si un fragmento clonado codifica la proteína, entonces el mecanismo que regula la transcripción de este gen puede examinarse experimentalmente, así como desarrollar esta proteína en la cantidad deseada. Además, se puede introducir un fragmento de ADN clonado de un organismo en las células de otro organismo. Esto se puede lograr, por ejemplo, rendimientos altos y sostenibles debido al gen introducido, asegurando la estabilidad a una serie de enfermedades. Si ingresa al genotipo de las bacterias del suelo de los genes de otras bacterias con la capacidad de unir el nitrógeno atmosférico, luego las bacterias del suelo pueden traducir este nitrógeno al nitrógeno del suelo asociado. Al entrar en el genotipo de la bacteria del gen de la palanca intestinal del genotipo humano, que controla la síntesis de insulina, los científicos han logrado la producción de insulina por medio de tal palo intestinal. Con el mayor desarrollo de la ciencia, será posible introducir en el germen del hombre de los genes que faltan, y por lo tanto permitirá evitar las enfermedades genéticas.

Los experimentos de clonación de animales están en marcha. Es suficiente para eliminar el kernel del huevo, implantar el núcleo de otra célula, tomada del tejido embrionario, y crecerlo, ya sea en el tubo de ensayo o en la matriz de la madre receptora de la madre. El cordero clonado de la participación fue creado poco convencional. El kernel de la excreción de una oveja adulta de una raza de 6 años de edad se trasplantó en un huevo de oveja no surfactante de otra raza. El desarrollo de embriones se colocó en las ovejas del puente. Dado que el cordero nacido recibió todos los genes de la primera oveja: donante, es su copia genética precisa. Este experimento abre muchas nuevas oportunidades para clonar las razas de élite, a cambio de muchos años de selección. Los científicos de la Universidad de Texas pudieron extender las vidas de varios tipos de células humanas. Por lo general, la célula muere, sobreviviendo alrededor de 7-10 procesos de división, y lograron una división de cien celdas. El envejecimiento, según los científicos, ocurre debido al hecho de que las células están perdiendo telómeros, estructuras moleculares que se encuentran en los extremos de todos los cromosomas.

Los científicos fueron implantados en las células abiertas con ellos, responsables de la producción de telomerasa y, por lo tanto, las hizo inmortal. Tal vez este es el camino futuro de la inmortalidad. Desde la década de 1980, aparecieron programas para el estudio del genoma humano. En el proceso de realizar estos programas, ya se han leído unos 5 mil genes (el genoma completo de una persona contiene 50-100 mil). Se encontraron varios nuevos genes humanos. La ingeniería genética es cada vez más importante en la terapia génica. Debido a que muchas enfermedades se colocan a nivel genético. Fue en el genoma que existe una predisposición a muchas enfermedades o resistencia a ellos. Muchos científicos creen que la medicina genómica y la ingeniería genética funcionarán en el siglo XXI. Ningún científico, realmente firmemente parado en la plataforma de la objetividad científica, nunca dirá que con la ayuda de algo que puede curar absolutamente a todos o que algo es "absolutamente seguro", especialmente si se refiere a la ingeniería genética, que manipula los niveles naturales de toma por separado. La ley, ignorando su integridad. Como ya hemos visto en el ejemplo de la investigación nuclear, la energía liberada como resultado de tales manipulaciones puede ser enorme, pero también el posible peligro también es enorme. Cuando la tecnología nuclear estaba en la etapa de desarrollo, nadie podría asumir que en unos pocos años, la humanidad estaría bajo amenaza de la destrucción múltiple, que es capaz de garantizar a ambas fuerzas opuestas por igual. Y cuando la energía nuclear comenzó a ser utilizada para la producción de electricidad, nadie sabía que, como resultado, obtendríamos millones de toneladas de residuos radiactivos, lo que mantendremos su toxicidad de decenas de miles de años. Nadie sabía nada al respecto, pero todavía hicimos un salto a ciegas, creando así problemas graves para sí mismos y para las generaciones futuras. Por lo tanto, debemos tener mucho cuidado al usar la ingeniería genética, que funciona a nivel de niveles, que contiene información completa sobre la profunda estructura de la vida.

Tomó millones de años asegurarse de que la vida en la Tierra se desarrolle al estado actual de un ecosistema dinámico altamente equilibrado con toda la diversidad incorporable de las formas de vida que nos conoce hoy. Ahora vivimos en ese momento en la generación, y tal vez antes, los cultivos de grano más importantes sufrirán cambios radicales como resultado de la intervención de la ingeniería genética y estos cambios dañarán seriamente el ecosistema en su conjunto, y toda la humanidad será ser peligroso. Mientras se demuestre la seguridad de los productos recibidos como resultado de la ingeniería genética, este problema siempre se mantendrá dudoso, y este es el punto de vista de que se defiende el partido de la ley natural. Es necesario que el uso de la ingeniería genética esté acompañada por un estricto control de seguridad científica. Casi completa certeza Podemos decir que la ingeniería genética conducirá a la contaminación ambiental química. La eliminación de las variedades de granos con mayor resistencia a los herbicidas conducirá al hecho de que los agricultores se verán obligados a ser utilizados para combatir las malezas a tres químicos más de protección que antes, y esto a su vez aumentará la contaminación del suelo y las aguas subterráneas de América. . Por ejemplo, la compañía química "Monsanto" ya ha traído las variedades de remolachas de maíz, soja y azúcar, resistentes al herbicida Roundup producido por la misma compañía. Los funcionarios industriales han declarado repetidamente que el "redondeo" es seguro para los organismos vivos y se neutraliza rápidamente por el medio ambiente. Sin embargo, los estudios preliminares realizados en Dinamarca mostraron que la "redondea" permanece en el suelo durante tres años (y, por lo tanto, otras obras científicas que revelaron que el uso de esta manera puede ser aceptado por los cultivos agrícolas posteriores, el herbicida causa reacciones tóxicas en los agricultores. , viole la función de reproducción de la descendencia en los mamíferos, dañe los peces, los gusanos de rayos y los insectos útiles.

Los defensores de la ingeniería genética a menudo dicen que esta tecnología es simplemente un tipo de cruce más avanzado, que se utilizó para ser utilizado para milenios para mejorar la raza de plantas cultivadas y animales domésticos. Pero, de hecho, la intervención de la ingeniería genética penetra a través de barreras reproductivas naturales entre las especies, gracias a la cual se mantiene el equilibrio e integridad de la vida en la Tierra. El sistema tradicional de eliminación de nuevas razas y variedades puede cruzar una raza de cerdo con otro o un caballo con un burro, o dos variedades de tomates, pero no pueden cruzar los tomates con pescado: la naturaleza no permite que tales genes de mezcla. Y con la ayuda de la ingeniería genética, los científicos ya han conectado los genes de los peces y los tomates, y estos tomates, no están etiquetados, se encuentran con calma en nuestros estantes. Además, de hecho, todos los granos y leguminosas, verduras y frutas ya se han sometido a la intervención de la ingeniería genética, y la industria alimentaria tiene la intención de introducir todos estos productos a la venta por 5-8 años próximos. Pioneer Hybrid International es la mayor compañía de producción de semillas, utilizando ingeniería genética, trajo una nueva variedad de soja, lo que le presenta un gen de la Shehand brasileño para aumentar el contenido de la proteína en SEO. Pero el componente de implantación de la tuerca brasileña en la soja causó una reacción alérgica de la mayoría de los consumidores, y luego Pioneer convirtió el proyecto. Y cuando la compañía japonesa shova denko "por ingeniería genética cambió la estructura de una bacteria natural para una producción de aditivos alimentarios más eficiente llamada" triptófano ", estas manipulaciones genéticas llevaron al hecho de que esta bacteria, estar en triptófano, comenzó a producir un alto Sustancia tóxica que se descubrió solo después de que el producto fue liberado al mercado en 1989. Como resultado: 5,000 personas se enfermaron, 1500 se convirtieron en discapacitados por vida, y 37 murieron. Los investigadores con entusiasmo muy grande tomaron el uso de la ingeniería genética para excretar variedades de trigo más amortiguadas, creando más alimentos de nutrientes, eliminando ciertas enfermedades, con la esperanza de mejorar la vida humana en la tierra. Pero, de hecho, a pesar del hecho de que los genes se pueden extraer y atravesarse adecuadamente en un matraz experimental, en la vida es muy difícil predecir las consecuencias del impacto de los genes en el organismo de otra persona.

Dichas operaciones pueden causar mutaciones, como resultado de lo cual se suprimen las actividades de los genes naturales del cuerpo. Los genes implementados también pueden causar efectos secundarios inesperados: los alimentos fabricados genéticamente pueden, por ejemplo, contener toxinas y alérgenos o han reducido la nutrición, y como resultado, los consumidores están enfermos o incluso, como ya sucedió. Además, los organismos derivados del uso de la ingeniería genética pueden multiplicarse de forma independiente y se cruzaron con una intervención genética natural, no experimentada por las poblaciones, al tiempo que causan cambios biológicos irreversibles en todo el ecosistema de la Tierra. Es posible decir una confianza completa de que la ingeniería genética es ciertamente un área prometedora, que en nuestro país, desafortunadamente, no está financiada y no tiene fabricante. Rusia definitivamente se está desarrollando en esta área, pero se ve obligada a vender sus invenciones en el extranjero. Nuestros científicos inventaron el interferón de una persona, aspartamo, una web. Es importante que cree un medicamento, no se pone en uso hasta que su estructura se aproxime al genoma humano. En este caso, el medicamento es absolutamente inofensivo. Al desarrollar Aspartam, se mezclan dos aminoácidos, pero los microorganismos son catalizadores. La tarea de la genética para desarrollar para que la purificación del fármaco de los microorganismos haya pasado el 100% de verificación. Esta es la calidad del trabajo. Somos responsables de la calidad y el punto de vista profesional, de que la ingeniería genética es útil para la humanidad en límites razonables.

Ingeniería genética - enemigo o amigo? Peligro de ingeniería genética ...

Datos científicos Peligro de ingeniería genética.

1. La ingeniería genética es radicalmente diferente de la eliminación de nuevas variedades y rocas. La adición artificial de genes alienígenas interrumpe fuertemente el control genético ajustado con precisión de la célula normal. Los genes manipuladores son radicalmente diferentes de la combinación de cromosomas maternales y paternales, que ocurren con el cruce natural.

2. Actualmente, la ingeniería genética es técnicamente imperfecta, ya que no puede controlar el proceso de incrustar un nuevo gen. Por lo tanto, es imposible prever el lugar de incrustación y los efectos del gen agregado. Incluso si la ubicación del gen será posible instalar después de incrustarse en el genoma, la información disponible del ADN es muy incompleta para predecir los resultados.

3. Como resultado de la adición artificial de un gen extraño, puede ser compensatorio sustancias peligrosas. En el peor de los casos, puede ser sustancias tóxicas, alérgenos u otras sustancias perjudiciales para la salud. La información sobre este tipo de oportunidades sigue siendo muy incompleta.

4. No hay métodos completamente confiables para la inspección para la inofensiva. No se pueden identificar más del 10% de los efectos secundarios graves de nuevos medicamentos a pesar de la investigación cuidadosamente realizada en la inocuidad. El grado de riesgo del hecho de que las propiedades peligrosas de los nuevos productos modificados por la ingeniería genética permanecerán inadvertidos, probablemente significativamente más que en el caso de las drogas.

5. Los requisitos actuales para la inspección de inofensivos son extremadamente insuficientes. Están completamente compilados de tal manera que simplifiquen el procedimiento de aprobación. Te permiten usar métodos de inofensivos extremadamente insensibles. Por lo tanto, existe un riesgo significativo de que los alimentos de los alimentos peligrosos pueden verificarse inadvertidos.

6. Creado hasta la fecha con ingeniería genética Los alimentos no tienen ningún valor significativo para la humanidad. Estos productos satisfacen principalmente los intereses comerciales.

7. Conocimiento de la acción sobre el medio ambiente modificado con la ayuda de la ingeniería genética genética de los organismos introducidos allí es completamente insuficiente. Aún no se ha demostrado que los organismos modificados con la ingeniería de genes no tendrán efectos dañinos en el medio ambiente. Los ecólogos hicieron suposiciones sobre diversas complicaciones ambientales potenciales. Por ejemplo, hay muchas oportunidades para la distribución incontrolada de genes potencialmente peligrosos utilizados por la ingeniería genética, incluida la transferencia de genes por bacterias y virus. Complicaciones causadas por ambienteProbablemente sea imposible de solucionarlo, ya que los genes liberados no pueden ser devueltos.

8. Pueden ocurrir virus nuevos y peligrosos. Se muestra experimentalmente que los virus incorporados en el genoma se pueden conectar a los genes de virus infecciosos (la llamada recombinación). Tales nuevos virus pueden ser más agresivos que la inicial. Los virus también pueden estar menos especiados. Por ejemplo, los virus vegetales pueden ser perjudiciales para los insectos útiles, los animales, así como las personas.

9. Conocimiento de la sustancia hereditaria, ADN, muy incompleto. Se sabe acerca de la función de solo el tres por ciento del ADN. Manipulado de manera ristigérica por sistemas complejos, cuyos conocimientos están incompletos. La amplia experiencia en biología, ecología y medicina muestra que puede causar graves problemas y trastornos impredecibles.

10. La ingeniería genética no ayudará a resolver el problema del hambre del mundo. La afirmación de que la ingeniería genética puede hacer una contribución significativa al permiso del problema del hambre en el mundo, es un mito científicamente irrazonable.

- esta es la producción de la persona y los materiales necesarios con la ayuda de organismos vivos, células cultivadas y procesos biológicos.

Oportunidades de biotecnología Es extremadamente alto debido al hecho de que sus métodos son más rentables que las convencionales: se utilizan bajo las condiciones óptimas (temperatura y presión), más productivas, respetuosas con el medio ambiente y no requieren reactivos químicos que envenenan el medio y otros.

Objetos de biotecnología: Numerosos representantes de grupos de organismos vivos son microorganismos (virus, bacterias, protistas, levaduras, etc.), plantas, animales, así como células aisladas y estructuras subcelulares (orgánulos). La biotecnología se basa En los sistemas vivos, los procesos bioquímicos fisiológicos que se producen en los sistemas de vida, como resultado de qué energía, síntesis y división de productos metabólicos, se llevan a cabo la formación de componentes químicos y estructurales de la célula.

Las principales direcciones de la biotecnología.:

1) producción con microorganismos y células eucariotas cultivadas de compuestos biológicamente activos (enzimas, vitaminas, fármacos hormonales), fármacos (antibióticos, vacunas, sueros, anticuerpos altamente específicos, etc.), así como proteínas, aminoácidos utilizados como aditivos alimentarios;

2) el uso de métodos biológicos para combatir la contaminación ambiental (tratamiento de aguas residuales biológicas, contaminantes de suelo, etc.) y para proteger a las plantas de plagas y enfermedades;

3) La creación de nuevas cepas útiles de microorganismos, variedades de plantas, rocas de animales, etc.

Tareas, métodos y logros de biotecnología.

La humanidad debe aprender a cambiar de manera efectiva la naturaleza hereditaria de los organismos vivos para proporcionarse alimentos benignos y materias primas y, al mismo tiempo, no guíe al planeta a la catástrofe ecológica. Por lo tanto, no por casualidad la tarea principal Los criadores en nuestro tiempo comenzaron a resolver el problema de crear nuevas formas de plantas, animales y microorganismos bien adaptados a métodos de producción industriales, que llevan constantemente condiciones adversas que utilizan la energía solar y, especialmente importante para obtener productos biológicamente limpios sin una contaminación ambiental excesiva. . Principio nuevos enfoques La solución a este problema fundamental es el uso de ingeniería genética y celular en la selección.

Ingeniería genética -

la sección genética molecular asociada con la creación específica de nuevas moléculas de ADN capaces de multiplicar la célula huésped y monitorear la síntesis de los metabolitos celulares necesarios.

Surgiendo en la unión de química de los ácidos nucleicos y la genética de los microorganismos, ingeniería genética Se dedica a descifrar la estructura de los genes, su síntesis y su clonación, insertando seleccionados de células de organismos vivos o genes recién sintetizados a plantas y células animales para que los cambios dirigidos a sus propiedades hereditarias.

Para llevar a cabo la transferencia de genes (o transgénesis) de un tipo de organismos en otro, a menudo muy lejos de su origen, es necesario realizar varios complejos. operaciones:

selección de genes (fragmentos de ADN individuales) de celdas.bacterias, plantas o animales. En algunos casos, esta operación se reemplaza por la síntesis artificial de los genes necesarios;

conexión (costuras) fragmentos de ADN separados de cualquier origen en una sola molécula como parte del plásmido;

introducción del ADN plasmídico híbrido.que contiene el gen derecho en las células huésped;

copiar (clonación) Este gen en el nuevo propietario con la provisión de su trabajo.

Los genes clonados por microinyección se inyectan en el mamífero y los protoplastos de las plantas (células aisladas, privadas de paredes celulares) y de ellos se cultivan por animales o plantas, los genes clonados se integran en el genoma (integrado). Plantas y animales cuyo genoma se cambia por las operaciones genéticamente de ingeniería, obtuve un nombre plantas transgénicas o animales transgénicos.

Ratones transgénicos, conejos, cerdos, ovejas, en el genoma de los cuales hay genes extraños de diversos origen, incluidos los genes de bacterias, levadura, mamíferos, humanos, así como plantas transgénicas con genes de otras especies no relacionadas. Organismos transgénicos Especifique las grandes posibilidades de ingeniería genética como una rama aplicada de la genética molecular (por ejemplo, se obtuvo una nueva generación de plantas transgénicas, para las cuales los signos valiosos se caracterizan como resistencia a los herbicidas, a insectos, etc.).

Hasta la fecha, se permiten genes de ingeniería genética. implementar la síntesis En cantidades industriales de hormonas, como la insulina, el interferón y la somatotropina (hormona de crecimiento), que son necesarios para el tratamiento de una serie de enfermedades genéticas humanas, diabetes, ciertos tipos de formaciones malignas, enanismo,

Con la ayuda de los métodos genéticos, también se obtuvieron las cepas de microbarismos (Ashbya Gossypii, pseudomonas denitrificantes, etc.), que son decenas de miles de veces más vitaminas (C, B 3, 13, etc.) que las formas originales.

Ingeniería celular-

una combinación de métodos utilizados para diseñar nuevas células. Incluye cultivo y clonación de células en medios especialmente seleccionados, hibridación celular, trasplante de núcleo celular y otras operaciones microquirúrgicas en "desmontaje" y "ensamblaje" (reconstrucción) de células viables de fragmentos individuales.

Residencia en ingeniería celular Mentiras para usar los métodos. cultivo Células y tejidos aislados en un medio nutriente artificial en condiciones ajustables. Esto fue posible debido a la capacidad de las células vegetales como resultado de la regeneración para formar una planta entera de una sola célula. Las condiciones de regeneración están diseñadas para muchas plantas cultivadas: papas, trigo, cebada, maíz, tomates, etc. Trabajar con estos objetos hacen posible usar en la selección de métodos no tradicionales de ingeniería celular: hibridación somática, haploidia, selección celular, Superar sin disipar en la cultura, etc.

Clonación -

el método para obtener varios organismos idénticos por reproducción sin codos (incluida la vegetación). De esta manera, muchos tipos de plantas y animales son multiplicadores para millones de años. Sin embargo, ahora el término "clonación" se usa generalmente en un sentido más estrecho y significa copiar células, genes, anticuerpos e incluso organismos multicelulares en las condiciones de laboratorio. Sin embargo, los especímenes que aparecieron como resultado de la mayoría de la antimuntivación de genéticamente, y pueden observar la variabilidad hereditaria debido a mutaciones aleatorias o creadas por métodos artificialmente de laboratorio.

Tareas temáticas

A1. La producción de drogas, hormonas y otras sustancias biológicas se dedica a tal dirección como

1) Ingeniería genética

2) Producción de biotecnología.

3) industria agrícola

4) agronomía

A2. ¿En qué caso, el método de cultivo tisular será el más útil?

1) Al recibir un híbrido de manzana y pera.

2) Al eliminar líneas limpias de guisante de grano suave

3) Si es necesario, trasplante la piel a una persona con una quemadura

4) Tras la recepción de formas polepolidas de repollo y rábano.

A3. Con el fin de obtener artificialmente los métodos de insulina humana de ingeniería genética a escala industrial, es necesario

1) Ingrese al gen responsable de la síntesis de insulina en bacterias que comenzarán a sintetizar la insulina humana.

2) Introduce la insulina bacteriana en el cuerpo humano.

3) Sintetizar artificialmente insulina en el laboratorio bioquímico.

4) Cultivar la cultura de las células de páncreas humanas responsables de la síntesis de insulina.

La ingeniería genética es la dirección de la investigación en biología molecular y genética, cuyo objetivo final es la obtención de la ayuda de las técnicas de laboratorio de los organismos con otros nuevos, que incluyen no ocurrir en la naturaleza, combinaciones de propiedades hereditarias.

La fecha formal del nacimiento de la ingeniería genética se considera 1972. La base de la ingeniería genética se debe a los últimos logros de la biología molecular y la genética. La posibilidad de manipulación específica con fragmentos de ácidos nucleicos. Estos logros incluyen el establecimiento de la universalidad del Código genético, es decir, el hecho de que todos los organismos vivos incluyen los mismos aminoácidos en la molécula de proteínas están codificados por las mismas secuencias de nucleótidos en la cadena de ADN; Los éxitos de la enzimología genética que proporcionó al investigador un conjunto de enzimas para obtener genes individuales o enzimas de ácido nucleico en una forma aislada, llevar a cabo la síntesis in vitro de fragmentos de ácido nucleico, se combinan en un solo divulgamiento entero. Por lo tanto, el cambio en las propiedades hereditarias del organismo con la ayuda de la ingeniería genética se reduce a el diseño de diversos fragmentos de un nuevo material genético, la introducción de este material en un organismo reclacional, creando condiciones para su operación y herencia estable.

Bacterias genéticas de ingeniería

En 1972, un grupo de investigadores lideró por el bioquímico estadounidense Paul Berg, quien trabajó en la Universidad de Stanford, que cerca de San Francisco en California, anunció la creación fuera del cuerpo del primer ADN recombinante. Dicha molécula a menudo se llama híbrida, ya que consiste en fragmentos de ADN de diversos organismos.

La primera molécula de ADN recombinante consiste en un fragmento del bacteriófago del bastón intestinal (E. coli), los grupos genéticos de la mayor parte de esta bacteria, responsables de alimentar la galactosa de azúcar y el ADN total del virus SV40, causando el Desarrollo de tumores de monos. Una estructura tan recombinante podría tener teóricamente una actividad funcional en las células, tanto los palos intestinales como los monos, porque en su parte del ADN de fagos, lo que garantiza su capacidad para replicar (copia propia) en E. coli, y todos los ADN SV40, replicando en Células de mono.

De hecho, fue la primera molécula de ADN híbrida, que podría, como un lanzadera, "caminar" entre las bacterias y los animales. Pero fue precisamente, este experimentalmente no revisó P. Berg y sus colegas.

Los científicos de diferentes países, desarrollando ideas de P. Berg, crearon DNA híbrido in vitro funcionalmente activo. El primero de esta tarea fue resuelto por los estadounidenses Stanley Koen de la Universidad de Stanford y su colega Herbert Boyer de la Universidad de California en San Francisco. Sus obras han aparecido un "instrumento" nuevo y muy importante de todas las obras de ingeniería genética posteriores: vector.

Los principales métodos de bacterias de ingeniería genética se desarrollaron a principios de los 70 del siglo pasado. Su esencia está en la introducción de un nuevo gen en el cuerpo. El más común de ellos es el diseño y la transferencia de ADN recombinante.

Plantas de ingeniería genética.

Con la introducción de nuevos genes en células eucariotas, por ejemplo, vegetales, hay muchas dificultades. Uno de ellos radica en el hecho de que la estructura genética de las plantas es mucho más complicada y menos estudiada que la estructura de las bacterias, que se mantuvo hasta hace poco el objeto principal de los ingenieros genéticos. Además, es imposible cambiar el genotipo de todas las células del organismo multicelular. Mucho dificulta la transferencia de sistemas de vectores. Cáscara de celulosa duradera, que cubre las células vegetales.

A pesar de que dicha ingeniería genética de las plantas se utiliza en la agricultura, especialmente en la producción de cultivos. Esto se hizo posible, en primer lugar, debido a que las células celulares de las plantas pueden crecer y multiplicarse en los medios nutricionales artificiales, es decir, in vitro o fuera del cuerpo. En segundo lugar, se estableció que los núcleos de células vegetales maduras contienen toda la información necesaria para codificar todo un organismo. Por lo tanto, si las células de cualquier marca de planta en una solución vegetal adecuada, pueden reutilizarse para compartir y formar nuevas plantas. Esta propiedad de las células vegetales asociadas con la capacidad de regenerarse ya después de lograr la madurez y la especialización, llamada Totipotency.

Usando el suelo agrobacteria

Una de sus formas efectivas de transferir genes en las plantas: el uso de bacterias del suelo como un vector, en primer lugar, Agro Bacterium Tumefaciens ("Bacteria de campo que causa cáncer de plantas"). Esta bacteria fue destacada en 1897. Desde el tumor de las uvas. Infecta muchas plantas digestivas y les hace la formación de grandes crecimientos, galincos cortados.

Las cepas patógenas de esta agrobacteria, en contraste con no propógenas, contienen un plásmido grande, especialmente destinado a la transferencia de genes de la célula bacteriana en vegetales. El plásmido recibió el nombre TI, es decir, causando un tumor. Es en ella que generalmente está incrustado, el gen preparado para la transferencia.

Además de A. Tumefaciens, la introducción de nuevos genes en las plantas también es utilizada por la bacteria del formulario A. Rhizogenes. Conectan tumores muy pequeños de las plantas de bombardeo, de las cuales crecen muchas raíces. La enfermedad causada por estas agrobacterias rizzogénicas se llama raíz "barbuda" o "velluda". Encontraron plásmidos similares a ti. Se les llama RI o rootinducting.

En los últimos años, los ri-plásmidos se utilizan en ingeniería de planta genética, no menos ancho que TI plásmidos. Esto se debe principalmente al hecho de que las células de las gotas de las coronas están creciendo mal en entornos artificialmente nutricionales y todas las plantas no pueden crecer. Por el contrario, las células de la raíz barbuda están bien cultivadas y regeneradas.

Uso de virus

Los virus también se utilizan a menudo para diseñar vectores que aseguran la transferencia de nuevos genes en las plantas. Más a menudo para este propósito, se distingue el virus del mosaico de la coliflor. En la naturaleza, solo infecta cruciforme, sin embargo, se sabe que otros tipos de plantas pueden afectar las condiciones experimentales.

El genoma del virus del mosaico es un pequeño ADN de anillo de dos vías. Algunos de sus genes pueden ser reemplazados por otras áreas de interés. Penetrando en la célula vegetal, el virus no solo hace su propio ADN en él, sino que también se construye en su gen alienígena.

Un sistema vectorial capaz de transferir nuevos genes en las plantas también puede ser virus en el que el material genético está representado por ARN. Los virus de este grupo son capaces de penetrar células vegetales con alta frecuencia, multiplicar activamente en ellos y garantizar así nivel alto Express de genes ingresados \u200b\u200bdebido a un aumento en su número.

Diseño de ADN recombinante

Las técnicas de ingeniería en vectores diseñadas para plantas son similares a las utilizadas para las células bacterianas. El ADN plasmídico y el ADN de los virus se cortan mediante restricciones con la formación de extremos "pegajosos". Si se usa la enzima formando extremos estúpidos, use fragmentos de ADN cortos. Incrustar un nuevo gen en un plásmido preparado o vector viral con ADN Ligase, se obtiene ADN recombinante.

Direcciones de plantas genéticas de ingeniería.

Las principales direcciones de la ingeniería genética de las plantas se asocian con la creación de culturas resistentes a las plagas de insectos, herbicidas y virus capaces de nasotincación, así como con la mejora de la calidad y la cantidad de productos.

Plantas Plagas de insectos sostenibles

Las plagas de insectos pueden llevar a una disminución significativa en el cultivo de varios cultivos. Los productos químicos se utilizan para combatirlos,

llamados insecticidas. El primer insecticida que ganó el reconocimiento mundial fue Borobo Fluid.

Además de las drogas, sintetizadas químicamente, los insecticidas obtenidos sobre la base de los enemigos naturales de los insectos, las bacterias y los hongos. Durante muchos años, los insecticidas de origen bacteriano se utilizan en los medicamentos de disputas mundiales que forman la bacteria del suelo de Bacillus Thuringiensis (Turing Bacillus o BT abreviado). La actividad insecticida de estas disputas está asociada con los cristales venenosos de la proteína endotoxina en ellos. Cuando se tragan tal disputa, la oruga pronto muere de la parálisis del intestino.

La ventaja de los insecticidas de este tipo es que no son tóxicos para los humanos y los animales, son fáciles de lavar e inactivar. La falta de tales insecticidas es un período de actividad relativamente corto en el campo. La efectividad de su acción durante la fumigación sobre las plantas fluctúa, y es difícil predecir. Todo esto determina la necesidad de procesos repetidos.

La nueva dirección en la lucha contra los insectos de plagas es la creación sobre la base de una tecnología genéticamente diseñada de plantas transgénicas resistentes. Los estudios de Mark Van Montague y sus colegas de la Universidad Gent, los resultados de los cuales publicaron en el trabajo "Plantas transgénicas protegidas de los ataques de insectos" (1987) fueron exitosos.

Asignaron el gen que codifica la síntesis de la proteína endotoxina, del ADN del bacilo de Turing e insertó en el vector Ti-plásmido de las bacterias A. Tumefaciens. Esta agrobacteria se infectó con discos cortados de piezas de hojas de tabaco. El tejido vegetal transformado se cultivó en un medio nutriente de cierta composición química, lo que aseguró el crecimiento y el desarrollo de plantas de trance con hojas que contienen proteína endotoxina. Al insectar algunos tipos de insectos, la endotoxina se une a su superficie interna Y el epitelio daña, como resultado, el alimento digestible no se absorbe y el insecto muere del hambre.

En los últimos años, el gen toxina bacteriano ha logrado introducir en muchas plantas en las células. En particular, los especialistas de Monsanto crearon las papas "nuevas hojas" (" Hoja nueva"), Resistente al escarabajo de Colorado, BT-Maíz y el algodón BT, SOYU" LISTO LISTO ", etc. Sin embargo, el uso de los cultivos BT se dudará debido a la salud humana y la seguridad ambiental. Entonces, muchas maravillas: si el Beetle de Colorado no se come la cima, ¿es útil tales papas? No hay certeza que los productos vegetales con "suplementos genéticos" no afecten a la generación futura.

Al mismo tiempo, la transferencia de polen de cultivos modificados genéticamente en las plantas de campos adyacentes conducirá a su contaminación genética, las consecuencias de las cuales son difíciles de predecir. La diversidad biológica puede afectar la muerte de insectos útiles, para los cuales las culturas de BT eran peligrosas. Además, pueden aparecer los super-exploradores, ya que los tipos iniciales de insectos pueden adquirir rápidamente la resistencia a la endotoxina bacteriana.

Plantas resistentes al virus

La creación de variedades resistentes al virus es otra dirección de las plantas de ingeniería genética.

Para crear tales plantas agrícolas, se usa la llamada protección protegida contra la protección cruzada. La esencia de esto es que las plantas infectadas con un tipo de virus se vuelven resistentes a otro, el virus relacionado, ya que se produce su tipo de vacunación. La planta de una tensión debilitada del virus se introduce en las plantas, lo que evita su derrota con una tensión más vigilante (causante de la enfermedad) del mismo virus o cerca de buen buen.

Este genoma geométrico puede servir como un gen que codifica una síntesis de proteínas de cáscara en un virus que rodea el ácido nucleico. Este gen se utiliza para crear in vitro utilizando copias de transcriptasa inversa a ADN - ADN. Está conectado a los elementos regulatorios necesarios y con la ayuda de una agrobacteria TI-plásmido especialmente preparada se transfiere a las plantas. Las células vegetales transformadas se sintetizan por la proteína de la cáscara de virus, y las plantas transgénicas cultivadas de ellos no están infectadas en absoluto con cepas más vigilantes, o dan una respuesta débil y tardía a una infección viral.

Este es uno de los mecanismos de la acción protectora de un gen viral, que aún no es bastante claro y puede ir acompañado de consecuencias indeseables.

Modificación genética - una nueva versión de la agricultura

La modificación genética de la agricultura se basa en el uso de variedades altamente productivas de plantas o rocas de animales obtenidos sobre la base de la selección de genes. Es esta materia noble que se dedica a décadas de genética de cría. Pero sus capacidades están limitadas por los marcos de los cruces, solo los individuos que pertenecen a la misma mente pueden ser aplastados y producir una cría prolífica. Las papas y el maíz no tienen la capacidad de golpear el escarabajo de Colorado y el tallo de maíz Motilla, y Bacillus Thuringinesis, las bacterias humanas y animales y animales y animales pueden matarlos. La genética cortó bacillus con papas, y los ingenieros genéticos pueden. La selección genética mejora las características cuantitativas de una variedad o raza (rendimiento, resistencia a las enfermedades, Nadodi et al.); La ingeniería genética es capaz de crear una nueva calidad, para transferir el gen, su codificación, de una especie biológica en otra, en particular, el gen de la insulina del hombre a la levadura. Y la levadura modificada genéticamente se convertirá en una fábrica de insulina.

Se cree que el único obstáculo fundamental que enfrenta los ingenieros genitales es o su fantasía limitada, o fondos limitados. Para las restricciones naturales insuperables en la ingeniería genética, parece que no.

Ingeniería genética: desde el análisis hasta la síntesis.

Como ya sabemos en 1972. Paul Berg por primera vez combinado en un solo entero dos genes aislados de diferentes organismos en un tubo. Y recibió un ADN híbrido "molecular", o ADN recombinante, que en condiciones naturales no se pudieron formar. Luego, dicho ADN recombinante se introdujo luego en células bacterianas, creando así los primeros organismos transgénicos que transportan genes de bacterias y mono, o más bien un virus mono oncogénico.

Luego, los microbios que llevan los genes de las moscas de harina, el conejo, se diseñó una persona. Esto causó una alarma.

Varios científicos estadounidenses líderes, incluidos Paul Berg, publicaron una carta en la revista "Sayens", que fue llamado a suspender el trabajo en ingeniería genética hasta que se desarrollaron los reglamentos de seguridad para apelar a los organismos transgénicos. Se asumió que los organismos que llevan genes alienígenas pueden tener propiedades peligrosas para los humanos y su hábitat. Puramente aplastó la opinión de que los organismos transgénicos crearon sin tener en cuenta sus características ambientales probables y no pasaron la evolución conjunta con los organismos naturales, "romper el tubo de ensayo a la libertad", podrá multiplicarse y ilimitar y ilimitado. Esto conducirá al desplazamiento de los organismos naturales de sus hábitats naturales; reacción posterior de la cadena de trastornos del equilibrio ambiental; reducción de la biodiversidad; activación de microorganismos patógenos inactivos, previamente no conocidos; la aparición de epidemias de enfermedades humanas, animales y plantas previamente conocidas; "Break" de genes alienígenas de organismos transgénicos; Transferencia caótica de genes en la biosfera; La aparición de monstruos, todos destruyendo.

Dos versiones del futuro: paraíso transgénico o apocalipsis transgénico.

Además de las preocupaciones de una naturaleza biológica y ambiental, la moral, ética, filosófica, religiosa, comenzó a hablar.

En 1973-1974. La discusión incluyó a los políticos americanos. Como resultado, se impuso una moratoria temporal sobre el trabajo genéticamente de ingeniería: "Prohibición antes de descubrir las circunstancias". Durante la prohibición de la base de todos los conocimientos disponibles, todos los peligros potenciales de la ingeniería genética deben estimarse y formular las regulaciones de seguridad. En 1976 Se crearon las reglas, se eliminó la prohibición. Con todo el desarrollo acelerado, la gravedad de las reglas de seguridad ha disminuido todo el tiempo. Los temores iniciales fueron muy exagerados.

Como resultado de la experiencia mundial de 30 años de ingeniería genética, quedó claro que en el proceso de ingeniería genética "pacífica" no puede ser pacífica. La técnica de seguridad inicial con organismos transgénicos procedió del hecho de que las quimeras creadas pueden ser peligrosas como una plaga, gas negra, cólera o úlcera siberiana. Por lo tanto, trabajaron con microbios transgénicos, como si fueran patógenos, en instalaciones de ingeniería especiales. Pero gradualmente se hizo más evidente: el riesgo es muy exagerado.

En general, durante los 30 años de uso intenso y todo el uso de ingeniería genética, no se registró un caso único de peligro asociado con los organismos transgénicos.

Ha surgido una nueva industria: biotecnología transgénica basada en el diseño y uso de organismos transgénicos. Ahora en los Estados Unidos, aproximadamente 2,500 firmas genéticamente de ingeniería. Cada uno de ellos emplea especialistas altamente calificados que diseñan organismos basados \u200b\u200ben virus, bacterias, hongos, animales, incluidos los insectos.

Cuando se trata del peligro o la seguridad de los organismos y productos transgénicos de ellos obtenidos, los puntos de vista más comunes se basan principalmente en "consideraciones comunes y un sentido común". Eso es lo que usualmente hablan a los que están en contra:

• la naturaleza es razonable, cualquier interferencia en él solo empeorará;
• porque los científicos mismos no pueden con una garantía del 100% para predecir todo, especialmente
• las consecuencias remotas del uso de organismos transgénicos, no hacen esto en absoluto.

Pero los argumentos de los que están a favor de:

• dentro de los miles de millones de años de evolución, la naturaleza "intentó" todo
• posibles opciones para crear organismos vivos, por qué la actividad humana
• ¿La construcción de organismos cambiados debe causar preocupaciones?
• en la naturaleza, los genes se transfieren constantemente entre diferentes organismos (en
• características entre microbios y virus), por lo que nada fundamentalmente nuevo
• los organismos transgénicos en la naturaleza no se agregarán.

La discusión sobre los beneficios y peligros de la aplicación de organismos transgénicos generalmente se concentra en las principales preguntas sobre si los productos obtenidos de organismos transgénicos son peligrosos y organismos transgénicos son peligrosos.

¿Protección de la salud y el medio ambiente, o la lucha deshonesta por los intereses económicos?

¿Necesita una organización internacional, sobre la base del examen preliminar, regularía el uso de organismos transgénicos? ¿Para que permitiera o prohibió la liberación al mercado para los productos derivados de tales organismos? Después de todo, las semillas, especialmente el polen de las fronteras que no reconocen.

Y si la regulación internacional de la biotecnología no es necesaria, ya sea que habrá un separado de las normas nacionales que rigen el tratamiento de los organismos transgénicos, al hecho de que de los países donde tales reglas "liberales", las plantas transgénicas "huyen" a los países donde el Las reglas son "conservadoras"?

Incluso si la mayoría de los países están de acuerdo con la coordinación de las normas para evaluar el riesgo de organismos transgénicos, ¿cómo las cualidades relativamente profesionales y morales de los funcionarios y expertos? ¿Serán lo mismo, por ejemplo, en los Estados Unidos, Alemania, China, Rusia y en Papua Nueva Guinea?

Si los países en desarrollo y firmarán, por ejemplo, la Convención Mundial sobre las Reglas de Introducción de los Organismos Transgénicos, ¿quiénes los pagarán por la creación y el mantenimiento de los departamentos nacionales pertinentes, para la consulta, el examen, el monitoreo?

Aproximadamente la mitad de todos los programas desarrollados por la ONU, la ONUDI, el PNUMA están dirigidos a resolver problemas asociados con los organismos transgénicos. Hay dos documentos principales: "El código de reglas aceptadas voluntariamente que deberían cumplir con la introducción de organismos en el medio ambiente" preparado por la ONUDI y el Protocolo sobre la Secretaría de la Bioseguridad bajo la Convención de Diversidad Biológica (PNUMA).

Punto de vista europeo: la falta de reglas acordadas internacionalmente para el uso de organismos transgénicos conducirá a experimentos a gran escala en un entorno abierto, cuyas consecuencias dañinas pueden ser irreversibles.

Entonces, ¿dónde está la verdad? ¿Es posible hacer una elección racional entre un cierto beneficio e incierto riesgo? La respuesta correcta es: plantas y productos transgénicos peligrosos o seguros basados \u200b\u200ben ellos, el peligro o la seguridad de los cuales aún no se muestran de manera convincente sobre la base del nivel moderno de conocimiento, es razonable evitar su uso.

Alimentos modificados por métodos de ingeniería genética.

La primera planta con experiencia se obtuvo en 1983 en el Instituto Crown en Colonia. Después de 9 años, un tabaco transgénico comenzó a crecer en China, que no giró las plagas de insectos. Las primeras transgencias comerciales fueron los tomates del grado Flavr Savr, creado por Calgene y apareció en los supermercados estadounidenses en 1994. Sin embargo, algunos problemas asociados con su producción y transporte llevaron al hecho de que la compañía se vio obligada después de tres años para eliminar la variedad de producción. En el futuro, se obtuvieron muchas variedades de diversos cultivos agrícolas con un código genético modificado artificialmente. Entre ellos se encuentran la soja más común (cultivo comercial iniciado desde 1995), es más de la mitad del cultivo total; En el segundo lugar: maíz, y detrás de ellos: algodón, violación de pasajeros, tabaco y papas.

Líderes mundiales en el cultivo de plantas transgénicas: Estados Unidos, Argentina, Canadá y China. En Rusia, ya hay varios campos experimentales "cerrados" con cultivos modificados genéticamente (GM). Según el Director del Centro de Bioingeniería, RAN ACADRICA K. SKREABINA, algunos de ellos se dedican a papas, resistentes a los escarabajos de Colorado y se obtienen sobre la base de las tres variedades rusas más comunes: "Lugovsky", "Nevsky" y "Elizabeth ".

Las plantas modificadas genéticamente se utilizan para la producción, tanto los alimentos como los aditivos alimentarios. Por ejemplo, la leche de soja se obtiene de la soja, que reemplaza lo natural para muchos bebés. Las materias primas GM proporcionan la mayor parte de la necesidad de aceite vegetal y proteínas alimentarias. La lecitina de soja (E322) se utiliza como emulsionante y estabilizador en la industria de la confitería, y las pieles de la soja, en la producción de salvados, escamas y bocadillos. Además, GM-SOYA se usa ampliamente en la industria alimentaria y como relleno barato. Es en gran parte parte de los productos, como pan, salchichas, chocolate, etc.

Las papas y el maíz modificados se utilizan para preparar chips, y también se procesan en almidón, que se utiliza como espesantes, aventajas y sustancias gelificantes en la industria de la confitería y la panadería, así como en la fabricación de muchas salsas, tomas de ketchups, mayonesa. El aceite de maíz y colza se utiliza en forma de aditivos en margarina, pasteles, galletas, etc.

A pesar del hecho de que los productos obtenidos utilizando fuentes modificadas genéticamente obtenidas en el mercado global, los consumidores todavía están desconfiados de ellos, y no se apresuran a ir a Frankenstein.

El problema de los alimentos modificados sobre la base de la ingeniería genética causó una controversia tormentosa en la sociedad. El principal argumento de los partidarios de los alimentos genéticos son las características de los propios cultivos agrícolas, que los bioenventores agregaron muchas propiedades beneficiosas para el consumidor. Son menos caprichosos y más resistentes a las enfermedades, las plagas de insectos y lo más importante, a los pesticidas que se procesan por campos y cuyo daño al cuerpo humano se ha demostrado durante mucho tiempo. Los productos de ellos son de mejor calidad y tipo de productos básicos, tienen un mayor valor de alimentos y se almacenan más tiempo.

Por lo tanto, se obtienen de los ingenieros de maíz "mejorados", la soja y las colras, el aceite vegetal, lo que reduce el número de grasas saturadas. En las papas "nuevas" y el maíz más almidón y menos agua. Tales papas durante la fritura requieren algo de aceite, las fichas de aire y las papas fritas se obtienen a partir de él, lo que es más fácil de productos relativamente no modificados. El arroz dorado, obtenido en 1999, se enriquece con el caroteno para prevenir la ceguera en los niños de los países en desarrollo, el arroz GED es el principal producto alimenticio.

Más recientemente, las previsiones de los ingenieros de genes sobre "vacunas comestibles" parecían completas. Sin embargo, ya hay tabaco crecido, en el código genético, que "montado" el gen humano es responsable de la producción de anticuerpos contra el virus del sarampión. En un futuro cercano, según los científicos, se crearán otras plantas similares con relleno antiviral. En el futuro, esto puede convertirse en una de las principales formas de inmunoprofilaxis futuras.

La pregunta principal: si la comida obtenida sobre la base de fuentes modificadas genéticamente es segura para los humanos, mientras queda sin una respuesta inequívoca, aunque en los últimos años se conocen los resultados de algunos estudios, lo que indica que los productos modificados genéticamente afectan adversamente los productos de los organismos vivos .

Entonces, el profesor británico de Arpad Phatchty (Arpad Pusztai), quien trabajó en el Instituto Estatal de Rovett (Rowett) de Aberdeen, en abril de 1998. Afirmó en una entrevista de televisión que los experimentos realizados por ellos revelaron cambios irreversibles en las proporciones de ratas, alimentadas por papas modificadas genéticamente. Sufrieron de la opresión del sistema inmunológico y varias violaciones de las actividades de los órganos internos. La declaración del científico se ha convertido en una razón para su despido de trabajo para "Distribución de la información de pseudo-cuerpo a sabiendas".

Sin embargo, en febrero de 1999. Un grupo independiente de 20 científicos conocidos después de un estudio exhaustivo publicó una conclusión sobre el trabajo del ARPAD PULTHTA, que confirmó completamente la precisión de los resultados obtenidos por él. En este sentido, el Ministro de Agricultura de Gran Bretaña se vio obligado a reconocer a los experimentos digno de atención y considerar la prohibición de las ventas de productos modificados genéticamente sin una investigación integral y una licencia preliminar.

Además, se reveló que una de las variedades de soja modificada genéticamente es peligrosa para las personas, dio alergias a las nueces. Este producto modificado genéticamente fue obtenido por una de las compañías más grandes de la producción de la producción de semillas "Pioneer Hybrid International" después de introducir un gen de nuez brasileño, una proteína de repuesto que es rica en los aminoácidos como cisteína y metionina. La compañía se vio obligada a pagar una indemnización a la víctima, y \u200b\u200bel proyecto para colapsar.

Los componentes contenidos en productos modificados genéticamente pueden no solo los alérgenos, sino también altamente tóxicos, es decir, dañar el organismo vivo por sustancias químicas. Entonces, después de algunos años de solicitud, hubo informes de efectos secundarios graves del uso de un aditivo alimentario conocido como aspartamo (E 951).

Por la estructura química, el aspartamo es un dipéptido metilado que consiste en aminoácidos residuales: ácido aspártico y fenilalanina. Añadido a los alimentos en cantidades insignificantes, reemplaza completamente el azúcar (azúcar más dulce es casi 200 veces). En este sentido, Aspartames se refiere a la clase de edulcorantes, es decir, sustancias bajas en calorías de la naturaleza inapropiada, dando productos alimenticios y un sabor dulce listo. A menudo, los edulcorantes se confunden con los sustitutos del azúcar, que en la naturaleza química son los carbohidratos y han aumentado las calorías.

El aspartamo se produce bajo diversas marcas comerciales: "NUTRASWEET", "Sucrelle", "Igual", "Cucharada", "Candiera", "Línea Santa", etc. En el mercado ruso, también se puede encontrar como parte de mezclas de edulcorantes multicomponentes. , como "ASPASVIT", "ASPARTIN", "SLAVIKS", "EUROSVIT", "Dulces" y otros.

Durante muchos años, perteneciente a una sustancia completamente inofensiva, se permitió que el aspartamo se utilizara en la producción de alimentos y productos farmacéuticos en más de 100 países del mundo. Fue recomendado por pacientes con diabetes mellitus, así como aquellos que sufrieron obesidad o caries temidos. Se utiliza en la producción de más de 5 mil nombres de productos: bebidas no alcohólicas, yogures, postres lácteos, helados, cremas, chicle y otros.

Especialmente cómodos aspartames para los edulcorantes de alimentos que no requieren tratamiento térmico. Además, se puede utilizar en la pasteurización instantánea y en enfriamiento rápido. Sin embargo, en productos que están expuestos a la calefacción, su uso es inapropiado. Esto se debe al hecho de que con todas las propiedades maravillosas de este edulcorante hay dos inconvenientes: se disuelve pobremente en agua y no soporta altas temperaturas. Esto complica el proceso de cocinar productos alimenticios y limita el uso de aspartam en áreas tales como panadería y otros tipos de industrias alimentarias, donde la temperatura aumenta tecnológicamente.

Con una larga exposición a la temperatura superior a 30, los componentes de Aspartam están separados, y la dulzura se pierde, además, el metanol se convierte en formaldehído. La última sustancia con un olor agudo causa una fractura de sustancias de proteínas y se refiere a la categoría de venenosa. En el futuro, el ácido formal se forma a partir de formaldehído, causando un trastorno del equilibrio ácido-alcalino. La toxicidad de metanol en los síntomas es similar a la esclerosis, por lo que los pacientes a menudo establecen erróneamente este diagnóstico. Sin embargo, si la esclerosis múltiple no es un diagnóstico fatal, entonces la toxicidad metana es fatal.

La fenilalanina resultante es capaz de proporcionar un efecto extremadamente tóxico, especialmente en el sistema nervioso. Hay una enfermedad hereditaria debido a su redundancia y se conoce como fenilcetonuria. Los niños, nacidos con denominados dolencias hereditarias, son susceptibles a las convulsiones y sufren de retraso mental. La causa de esta enfermedad en el defecto congénito de la enzima fenilalaninahidroxilasa.

Los últimos logros de la genética médica han establecido que incluso todas las personas sanas pueden absorber efectivamente la fenilalanina. Por lo tanto, la introducción adicional en el cuerpo de este aminoácido no solo aumenta significativamente su nivel en la sangre, y representa un grave peligro para el cerebro.

En relación con los dichos aspartames están contraindicados con fenilcetonuria homocigotos enfermos, y su presencia debe indicarse en la etiqueta del producto alimenticio. Sin embargo, el registro "contiene fenilalanina, contraindicado para pacientes con fenilcetonuria" se hace en una fuente tan pequeña que rara vez lo lee. Pero, sin embargo, el aspartamo sigue siendo la única preparación química creada genéticamente en el mercado estadounidense, que tiene un marcado claro. Resultó ser posible solo después de un número relativamente grande de confirmaciones obvias de la toxicidad peligrosa de Aspartam se conoció, y los periódicos más populares y las revistas estadounidenses lo llamaron "Sweet Poison".

La resistencia a los antibióticos es otro problema ampliamente discutido asociado con los alimentos modificados genéticamente. En la tecnología de bio-ingeniería, la resistencia a estos medicamentos se utiliza durante muchos años como marcadores en la preparación de sistemas de vectores que transforman las células vegetales. Por lo tanto, al retirar los tomates, la variedad "Flavr SAWR" fue utilizada por el canal de resistencia al canalizador, y el maíz genéticamente modificado a la ampicilina.

Desafortunadamente, todavía no hay forma de eliminar estos genes marcadores después de la transformación. Su presencia en productos genéticamente modificados y causa perturbaciones de los médicos. La razón es que los genes de resistencia del marcador a los antibióticos por cualquier motivo no pueden digerirse de todo el ADN restante y caerán en el genoma de las bacterias que viven en el intestino de una persona. Después de eliminar las bacterias del cuerpo con las heces, dichos genes se distribuirán en el medio ambiente y se transmitirán a otras bacterias patógenas que se volverán inmunes a la acción de los antibióticos de este grupo. La aparición de superhobes similares puede llevar a enfermedades que no pueden ser curadas por los medicamentos existentes.

1. Oportunidades para la ingeniería genética. cuatro

2. Historia de la ingeniería genética. 6.

3. Ingeniería genética como ciencia. Métodos de ingeniería genética. 10

4. Áreas de aplicación de ingeniería genética. 12

5. Datos científicos del peligro de la ingeniería genética. Dieciocho

Conclusión. 22.

Referencias .. 23

Introducción

El tema de la ingeniería genética se ha ido cada vez más popular. La mayor parte de toda la atención se presta a las consecuencias negativas a las que el desarrollo de esta rama de la ciencia puede llevar a un grado muy bajo, los beneficios que puede traer la ingeniería genética.

El área de aplicación más prometedora es la producción de medicamentos que utilizan tecnologías genéticamente de ingeniería. Recientemente, hubo la oportunidad de recibir vacunas útiles basadas en plantas transgénicas. No menos interés es la producción de productos alimenticios utilizando todas las mismas tecnologías.

La ingeniería genética es la ciencia del futuro. En este momento, en todo el mundo millones de hectáreas de la Tierra se siembran por plantas transgénicas, se crean medicamentos médicos únicos, nuevos productores de sustancias beneficiosas. Con el tiempo, la ingeniería genética permitirá lograr nuevos logros en medicina, agricultura, industria alimentaria y ganadería.

El propósito de este trabajo es estudiar las características de la posibilidad, la historia del desarrollo y la aplicación de la ingeniería genética.

1. Posibilidades de ingeniería genética.

Una parte importante de la biotecnología es la ingeniería genética. Nacido a principios de los 70, logró un gran éxito hoy. Métodos de ingeniería genética Transforman las células de bacterias, levadura y mamíferos en la "fábrica" \u200b\u200bpara la producción a gran escala de cualquier proteína. Esto hace posible analizar en detalle la estructura y la función de las proteínas y usarlas como medicamentos. Actualmente, la varita intestinal (E. coli) se ha convertido en un proveedor de hormonas tan importantes como la insulina y la somatotropina. Anteriormente, la insulina se obtuvo a partir de células de páncreas animales, por lo que era muy alto. Para obtener 100 g de insulina cristalina, se requieren 800-1000 kg de páncreas, y una vaca de hierro pesa 200 a 250 gramos. Hizo que la insulina es cara y difícil de alcanzar una amplia gama de diabéticos. En 1978, los investigadores de la compañía "Gentak" primero recibieron insulina en una cepa especialmente diseñada de palitos intestinales. La insulina consiste en dos cadenas polipeptídicas A y en una longitud de 20 y 30 aminoácidos. Al conectar sus enlaces disulfuro, se forma la insulina nativa de dos cadenas. Se demostró que no contiene proteínas E. coli, endotoxinas y otras impurezas, no da efectos secundarios, como una insulina de los animales, y en la actividad biológica no es

es diferente. Posteriormente, en las células de E. coli, se llevó a cabo la síntesis de proinsulina, para la cual se sintetizó su copia de ADN en la matriz de ARN utilizando transcriptasa inversa. Después de limpiar la epsulina resultante, se dividió y recibió insulina nativa, mientras que se minimizaron las etapas de extracción y aislamiento de hormonas. De 1000 litros de líquido de cultivo, puede recibir hasta 200 gramos de hormonas, que es equivalente a la cantidad de insulina, aislada de 1600 kg de páncreas de cerdos o vacas.

La somatotropina es una hormona de crecimiento humano secretada por la glándula pituitaria. La desventaja de esta hormona conduce a enanitarios hipofisarios. Si ingresa a la somatotropina en dosis de 10 mg por kg de peso tres veces a la semana, entonces, para el año, el niño que sufre de su falta puede ser de 100 cm. Previamente obtenido de un material de tubería, de un cadáver: 4 - 6 mg somatotropina en Términos de recalculación Preparación farmacéutica. Por lo tanto, las cantidades disponibles de hormona fueron limitadas, además, la hormona, obtenida por este método, fue heterogénea y podría contener virus en desarrollo lentamente. En 1980, Genentec desarrolló una tecnología de producción de somatotropina con bacterias, que fue privada de las deficiencias enumeradas. En 1982, la hormona del crecimiento humano se obtuvo en la cultura de E. coli y las células animales en el Instituto Pasteur en Francia, y desde 1984, comenzó la producción industrial de insulina y la URSS. En la fabricación de interferón, tanto E. coli, S. cerevisae (levadura) y la cultura de fibroblastos o leucocitos transformados. Métodos similares también reciben vacunas seguras y baratas.

En la tecnología DNA recombinante, se basa en la producción de sondas de ADN altamente específicas, con la ayuda de las cuales la expresión de genes en los tejidos, la localización de genes en los cromosomas, detectan genes con funciones relacionadas (por ejemplo, en humanos y pollo) . Las sondas de ADN también se utilizan en el diagnóstico de diversas enfermedades.

La tecnología de ADN recombinante hizo posible el enfoque no tradicional "Gene" de la proteína ", llamada" genética inversa ". Con este enfoque, la celda se separa de la celda, el gen de esta proteína se clona, \u200b\u200bse modifica al crear un gen mutante que codifica la forma modificada de la proteína. El gen resultante se introduce en la célula. Si se expresa, llevando su célula y sus descendientes sintetizarán la proteína modificada. Por lo tanto, puede corregir los genes defectuosos y tratar las enfermedades hereditarias.

Si se introduce el ADN híbrido en un huevo fertilizado, se pueden obtener organismos transgénicos que expresan gen mutante y sus descendientes lo transmiten. La transformación genética de los animales le permite establecer el papel de los genes individuales y sus productos proteicos tanto en la regulación de la actividad de otros genes como en varios procesos patológicos. Con la ayuda de la ingeniería genética, se crean líneas animales resistentes a enfermedades virales, así como razas de animales con características útiles humanas. Por ejemplo, la microinjección del ADN recombinante que contiene un gen de somatotropina de toro en las zygota del conejo permitió al animal transgénico con la hiperproducción de esta hormona. Los animales obtenidos poseían una acromegalia pronunciada.

Los portadores de las bases materiales de los genes sirven cromosomas, que incluyen ADN y proteínas. Pero los genes de formación no son químicos, sino funcional. Desde un punto de vista funcional, el ADN consiste en una variedad de bloques que almacenan una cierta cantidad de información: genes. La base de la acción del gen es su capacidad a través de ARN para determinar la síntesis de proteínas. En la molécula de ADN, se registra la información que determina la estructura química de las moléculas de proteínas. Gene - Parcela moléculas de ADN, en Que es información sobre la estructura primaria de una sola proteína (un gen es una proteína). Debido a que hay decenas de miles de proteínas en organismos, hay decenas de miles de genes. La combinación de todos los genes celulares es su genoma. Todas las células del organismo contienen el mismo conjunto de genes, pero cada uno de ellos está implementado por varias partes de la información almacenada. Por lo tanto, por ejemplo, las células nerviosas y las características estructuralmente funcionales y biológicas difieren de las células hepáticas.

Ahora, es incluso difícil predecir todas las posibilidades que se implementarán en las próximas décadas.

2. Historia de la ingeniería genética.

La historia de las altas tecnologías médicas y biológicas, los métodos de investigación genética, sin embargo, como, sin embargo, la ingeniería más genética, está directamente relacionada con el deseo eterno de una persona para mejorar las razas de los animales domésticos y las personas cultivadas cultivadas. Seleccionando, ciertos individuos de grupos de animales y plantas y cruzarlos entre ellos, una persona, sin tener la idea correcta de la esencia interna de los procesos que ocurrieron dentro de los seres vivos, sin embargo, muchos cientos y miles de años crearon razas mejoradas De animales y variedades de plantas que poseen las propiedades útiles y necesarias definidas para las personas.

En los siglos XVIII y XIX, se hicieron muchos intentos para averiguar cómo se transmiten signos de generación a la generación. Se hizo un descubrimiento importante en 1760 Botanik Kelretter, quien cruzó dos tipos de tabaco, transfiriendo al polen de una especie en los morteros de otra especie. Las plantas obtenidas de semillas híbridas tenían signos, intermedios entre los signos de ambos padres. Kelreteiver hizo una conclusión lógica de esto que los signos de los padres se transmiten tanto a través de polen (células de semilla) como a través de las semillas (células de huevo). Sin embargo, ni a él, ni sus contemporáneos dedicados a la hibridación de plantas y animales, no pudieron revelar la naturaleza del mecanismo de transmisión de la herencia. Esto se debe en parte al hecho de que en aquellos días los fundamentos citológicos de este mecanismo aún no se conocían, pero principalmente el hecho de que los científicos intentaron estudiar la herencia de todos los signos de plantas al mismo tiempo.

El enfoque científico al estudiar la herencia de ciertos signos y propiedades fue desarrollada por el Monk Austrian Catholic Monk Gregor Mendel, que en el verano de 1865 comenzó sus experimentos sobre la hibridación de las plantas (hasta el cruce de variedades de guisantes) en el territorio de su monasterio. Abrió las principales leyes de genética por primera vez. Gregor Mendel logró el éxito, porque estudió la herencia de individuos, claramente diferentes entre sí (contrastantes), contó el número de descendientes de cada tipo y dirigió cuidadosamente los registros detallados de todos sus experimentos en el cruce. El conocimiento de los conceptos básicos de las matemáticas le permitió interpretar correctamente los datos obtenidos y presentar el supuesto de que cada signo está determinado por dos factores hereditarios. Más tarde, un talentoso investigador monje se mostró claramente que las propiedades hereditarias no se mezclan, pero se transmiten a la descendencia en forma de ciertas unidades. Esta brillante conclusión se confirmó en su totalidad cuando fue posible ver los cromosomas y descubrir las características. especies diferentes División celular: Mitosis (células somáticas - células corporales), Meeiza (genital, reproducción, germinativa) y fertilización.

Mendel informó sobre los resultados de su trabajo en la reunión de la Sociedad de Naturales de Bunnian y los publicó en los escritos de esta sociedad. El significado de los resultados que recibió no se entendió por sus contemporáneos, y estos estudios no atraeron la atención de los científicos de cría y los naturalistas durante casi 35 años.

En 1900, después de los detalles de la división de células por tipo de mitosis, meiosis y la misma fertilización, tres investigadores, de frieze en Holanda, correnes en Alemania y Chermak, en Austria, realizó una serie de experimentos e independientemente de los demás inmediatamente. Las leyes de la herencia, que se destacaron anteriormente. Más tarde, encontrando el artículo de Mendel, en el que estas leyes estaban claramente formuladas durante 35 años antes que ellos, estos científicos fueron recompensados \u200b\u200bpor unanimidad con un científico-inoku, llamando a las dos leyes básicas de herencia por su nombre.

En la primera década del siglo XX, los experimentos se llevaron a cabo con las plantas y animales más diversos, y se hicieron numerosas observaciones con respecto a la herencia de los signos en humanos, lo que mostró claramente que todos estos organismos heredidad obedecen las mismas leyes básicas. Se encontró que los factores descritos por Mendel, que determinan una característica separada, se ubican en los cromosomas del núcleo celular. Posteriormente, en 1909, estas unidades fueron nombradas genes Danish Botany Iohansen (de la palabra griega "Ge-Nose" - Género, Origen), y el científico estadounidense William Seatton notó la sorprendente similitud entre el comportamiento de los cromosomas durante la formación de juegos (sexo Células), su fertilización y su transferencia de factores hereditarios mendelanos: genes. Basado en estos ingeniosos descubrimientos, se creó la llamada teoría cromosómica de la herencia.

En realidad, la genética en sí misma como ciencia de la herencia y la variabilidad de los organismos vivos y los métodos para administrarlos, se originaron a principios del siglo XX. El científico genético estadounidense T. Morgan, junto con sus empleados, realizó numerosos experimentos, permitió revelar la base genética para la definición de sexo y explicar una serie de formas inusuales de herencia, en las que la transmisión de un signo depende del piso de El individuo (los llamados letreros bordeados de piso). El próximo primer paso adelante se realizó en 1927, cuando Meller encontró que, irradiando la fruta de la fruta, la fruta y otros organismos por radiografías, puede causarles artificialmente los cambios en los genes, es decir, mutaciones. Esto hizo posible obtener muchos nuevos genes mutantes, material adicional para estudiar herencia. Los datos sobre la naturaleza de las mutaciones sirvieron como una de las claves para entender y la estructura de los genes mismos.

En los años 20 de nuestro siglo, científicos soviéticos de la escuela A.S. Se llevaron a cabo los primeros experimentos, lo que mostró lo difícil que es un gen. Estas ideas fueron utilizadas por J. Watson y F. Creek, que se logró en 1953 en Inglaterra para crear un modelo de ADN y descifrar el código genético. El trabajo de investigación científica se asocia luego con la creación específica de nuevas combinaciones de material genético, y llevó a la aparición de la ingeniería genética.

Al mismo tiempo, en los años 40, comenzó un estudio experimentado de relaciones entre genes y enzimas. Para este propósito, otro objeto se usó ampliamente: la seta de molde de neurospora, que podría obtenerse artificialmente y explorar una serie de mutaciones bioquímicas asociadas con la pérdida de una enzima particular (proteína). En las últimas últimas décadas, los objetos más comunes de los estudios genéticos fueron la varita intestinal (Escherichia coli) y algunos bacteriófagos que afectaron a esta bacteria.

Desde principios del siglo XX, se observó con un interés relajante en estudiar la herencia de ciertos signos (específicos) en los humanos y a la transferencia hereditaria de signos deseables e indeseables de mascotas y plantas cultivadas. Confiando en un conocimiento cada vez más profundo de los patrones genéticos, los científicos genéticos y los criadores aprendidos casi por orden de traer razas de ganado que puedan sobrevivir en clima cálido, vacas que dan mucha leche con grasas altas y pollos que transportan huevos grandes con conchas delgadas, calificaciones de maíz y trigo con alta resistencia a ciertas enfermedades.

En 1972, se obtuvo el primer ADN híbrido (recombinante) en los Estados Unidos en el laboratorio de P. Berg. Las ideas emocionantes en el campo de la genética humana y los métodos de investigación genética comenzaron a ser ampliamente desarrollados y aplicados en el propio medicamento. En los años 70, comenzó a descifrar el genoma humano. Durante más de docenas de años, hay un proyecto llamado "Genoma del hombre". De los 3 mil millones de pares de nucleótidos, ubicados en forma de pasajes continuos sólidos, todavía se lee solo unos 10 millones de caracteres. Al mismo tiempo, se crean nuevas técnicas genéticas, que aumentan la velocidad del ADN de lectura. Director del Centro Médico y Genetic de la Academia Rusa de Ciencias Médicas V.I. Ivanov definitivamente cree que "todo el genoma se lea alrededor de 2020".

3. Ingeniería genética como ciencia. Métodos de ingeniería genética.

Ingeniería genética: diseño in vitro estructuras genéticas funcionalmente activas (ADN recombinante), o de otra manera, la creación de programas genéticos artificiales (BAEV A.A.). Por a.s. La ingeniería genética de Peerbian es un sistema de técnicas experimentales para diseñar estructuras genéticas artificiales en forma de las llamadas moléculas de ADN recombinante o híbrido.

Esto está dirigido a un programa predeterminado para diseñar sistemas genéticos moleculares fuera del cuerpo, seguido de la introducción de ellos en un organismo vivo. Al mismo tiempo, los DNA recombinantes se convierten en una parte integral del aparato genético del organismo de astillas y reporta nuevas propiedades genéticas, bioquímicas y fisiológicas únicas.

El propósito de la ingeniería genética aplicada es diseñar tales moléculas de ADN recombinantes, que, cuando se introdujeron en el aparato genético, le darían al cuerpo a organizarse, útil para una persona.

La tecnología de ADN recombinante utiliza los siguientes métodos:

División de ADN específico con restricción de nucleasas, acelerando la liberación y manipulación con genes individuales;

Secuenciación rápida de todos los nucleótidos con un fragmento de ADN purificado, que le permite determinar los bordes del gen y la secuencia de aminoácidos codificada por ella;

Diseñando ADN recombinante;

Hibridación de ácidos nucleicos, lo que permite identificar secuencias de ARN específicas o ADN con mayor precisión y sensibilidad en función de su capacidad para unir las secuencias complementarias de ácidos nucleicos;

Clonación de ADN: amplificación in vitro con una reacción de la polimerasa de cadena o la introducción de un fragmento de ADN en una célula bacteriana, que, después de tal transformación, reproduce este fragmento en millones de copias;

Introducción de ADN recombinante en células u organismos.

4. Áreas de aplicación de ingeniería genética.

Actualmente, los descubrimientos científicos en el campo de la genética humana tienen una importancia revolucionaria, ya que se trata de la posibilidad de crear un "mapa del genoma humano", o la "anatomía patológica del genoma humano". Esta tarjeta genética le permite instalar la ubicación de los genes en la larga espiral del ADN, responsabilidad Por ciertas enfermedades hereditarias. Según los científicos genéticos, estas posibilidades ilimitadas han formado la base para la idea de aplicar en la práctica clínica, la llamada terapia génica, que es una dirección de tratamiento de los pacientes, que se asocia con la sustitución de los genes afectados con Altas tecnologías biológicas y ingeniería genética. La invasión del gen humano y garantizar que sus medios de vida sea posible tanto a nivel de somático (todo tipo de cuerpos con ciertas diferencias estructurales y funcionales) de las células corporales y a nivel de células genitales, reproductivas (germinativas) y germinales (embrionarias) .

Ingeniería genética como un tipo de terapia: el tratamiento de una determinada enfermedad determinada genéticamente está asociada con el suministro de una molécula de ADN de unadería adecuada para reemplazarlo con la ayuda de su gen, el sector del cromosoma, que contiene un defecto en sí mismo. , o para incrustar el material genético humano por fusión con las llamadas células del cuerpo humano somáticas que tienen un defecto genético. La tarea de ingeniería genética contra una persona es proporcionar el impacto con propósito apropiado en un cierto gen para corregirlo hacia el funcionamiento correcto y garantizar a una persona que sufre una enfermedad hereditaria, una opción normal e inteligente del gen. A diferencia de los medicamentos, la terapia con medicamentos, dicha terapia, llamada ingeniería genética, puede, aparentemente, proporcionar a un paciente a largo plazo, prolongado, altamente eficiente, lo que brinda un gran tratamiento de alivio y beneficio.

Sin embargo, todos métodos modernos Las administraciones de ADN en los organismos vivos no pueden dirigirlo y entregarlo a una cierta población de células que contienen modificadas y, por lo tanto, convierten el gen funcional. En otras palabras, la llamada transferencia direccional, el transporte de genes en las condiciones del cuerpo (en el modelo in vivo) es actualmente imposible.

Un enfoque metodológico diferente basado en la extracción de un paciente una cierta población de células que contienen el gen afectado y la manipulación con material genético al reemplazar los genes defectuosos en las células que utilizan ingeniería genética (en el modelo in vitro) y devolviéndolos al lugar en El cuerpo, donde fueron sacados del paciente, actualmente en las condiciones de los centros médicos y genéticos son posibles. Este método de terapia génica a través de la ingeniería genética ya se ha utilizado en un intento experimental de curar a dos pacientes que sufrieron una enfermedad rara causada genéticamente, la llamada beta-talasemia, que, como la anemia de células falciformes, también es causada por la presencia. en glóbulos rojos dispuestos incorrectamente y, por lo tanto, la proteína que funciona incorrectamente. La esencia de la manipulación fue que las llamadas células madre se aislaron de la médula ósea, en los cromosomas de los cuales se introdujo la sección de hemoglobulina de la sección de ADN en el cromosoma. Después de que los pacientes restantes en la médula ósea, las células madre que funcionan incorrectamente se destruyeron casi por completo, las células madre mejoraron con la ayuda de la ingeniería genética. Desafortunadamente, estos dos intentos resultan ser clínicamente fracasados, ya que los pacientes murieron. Este primer caso del uso de la ingeniería genética en las condiciones del Hospital del Hospital no se permitió y no fue aprobado por los Comités de Control pertinentes, y sus participantes fueron condenados fuertemente por una bruta violación de las reglas para realizar investigaciones en el campo de humanos. genética.

Casi a otras consecuencias puede llevar a la ingeniería genética de las células de reproducción (sexo), ya que la administración de ADN en estas células difiere de la corrección de un defecto genético en células somáticas (corporales, no tratables). Se sabe que la introducción de otros genes en el cromosoma de las células genitales conduce a su transmisión a las generaciones posteriores. En principio, es posible introducir ciertas partes del ADN en lugar de secciones defectuosas al material genético de cada célula reproductiva de una cierta persona, que se ve afectada por una enfermedad genéticamente predeterminada.

De hecho, esto fue logrado por los ratones. Así, desde el ovario femenino, se obtuvo una célula de huevo, que posteriormente se fertilizó en el tubo (in vitro), y luego en un huevo fertilizado en un cromosoma, se introdujo una sección extranjera del ADN. Se implantó el mismo huevo fertilizado con un genoma cambiado (introducido) en el ratón materno ratón-mujer. La fuente del ADN extraño en un experimento fue el material genético del conejo, y en el otro, una persona.

Para detectar en el período de desarrollo fetal intrauterino, la probabilidad del nacimiento del niño con ciertas desviaciones genéticas, como, por ejemplo, el síndrome de Down o la enfermedad tailandés-saxide, la técnica de investigación y desarrollo del llamado amniocente - predial El análisis, durante el cual la muestra de líquido biológico que contiene las células embrionarias se toman de una bolsa amniótica en la etapa temprana del segundo trimestre del embarazo. Además, el método de extraer varias células de núcleos de la muestra de la sangre placentaria de la madre se obtuvo su mayor desarrollo. Las células uterinas obtenidas de esta manera se pueden usar actualmente solo para detectar un número limitado de enfermedades determinadas genéticamente bajo las cuales hay trastornos graves y ásperos en la estructura de ADN y determinados por análisis bioquímicos Cambios. La ingeniería genética que utiliza el ADN recombinante con un estudio intrauterino abre la capacidad de diagnosticar correctamente varias y numerosas enfermedades hereditarias.

En este caso, se están desarrollando técnicas para crear las llamadas "sondas" de genes, usando cuáles se pueden instalar, ya sea que haya un gen normal, sin cambios en el cromosoma, o hay un gen anormal y defectuoso. Además del uso del ADN recombinante, la ingeniería genética, que se encuentra en una de las etapas de su formación, en el futuro permitirá la llamada "planificación" de los genes humanos, con el cálculo para que un cierto gen que lleva un distorsionado. , la información patológica y debido a los intereses de la genética de los médicos, podría detectarse a tiempo y de manera bastante rápida por analogía con el método de uso de otro gen "etiquetado". Esta compleja técnica médica y biológica debe ayudar al determinar la ubicación de cualquier gen en las células de la mañana, y no solo en aquellos, la probabilidad de detección en la que se realicen varias violaciones utilizando la técnica de amnocsentsis.

En los últimos años, las nuevas secciones de ciencias biomédicas han surgido en los últimos años, como, por ejemplo, una alta tecnología de ADN, terapia embrionaria y terapia celular (cito-terapia), es decir, diagnóstico intrauterino y tratamiento de una enfermedad determinada genéticamente como en el Fase de formación y el desarrollo del embrión (embrión) y en la etapa de maduración del feto. La invasión de material embrionario y manipulación con él tiene un impacto directo en la herencia de los cambios genéticos, ya que tienen la capacidad de transmitir de generación a generación. Además, el diagnóstico genético en sí mismo comienza a crecer en la predicción genética, es decir, en una definición, el destino futuro de una persona, fijando los principales cambios revolucionarios en la propia medicina, que, como resultado, tiene la oportunidad de complejo médico y Los experimentos genéticos y la metodología han comenzado mucho antes de la aparición de una "imagen clínica de la enfermedad", a veces incluso antes del nacimiento de una persona, determinar qué agers hereditarios están amenazados. Por lo tanto, gracias a los esfuerzos de ingeniería genética y especialistas en el campo de la ingeniería genética, la llamada "medicina pronóstica" se originó en las profundidades de las ciencias médicas y biológicas, es decir, medicina, "haciendo pronósticos para el futuro".

Al mismo tiempo, varias tecnologías y técnicas de ingeniería genética permiten predecir en el período intrauterino de desarrollo del niño, antes de su nacimiento, no solo la presencia de una cierta enfermedad hereditaria, sino que también describe en detalle el médico y la genética. Propiedades del embrión creciente y feto.

Con la acumulación de nuevos datos sobre el mapeo genético del genoma humano y la descripción (secuenciación) de su ADN, y también porque los métodos modernos desarrollados para estudiar los polimorfismos de ADN hacen posible realizar información genética accesible sobre ciertos estructurales y funcionales (incluida la inclusión Patológicos) Características del cuerpo humano, que, aparentemente, se mostrará en el futuro, pero aún no se notará ahora, se hace posible obtener con la ayuda de diagnósticos médicos y genéticos de toda la información genética sobre el niño no solo preclinicamente, que es, antes de la manifestación de cierta enfermedad hereditaria, y prenatal, es decir, antes de su nacimiento, pero también más a menudo, es decir, incluso antes de su concepción.

En un futuro completamente previsible, gracias al éxito y progreso en el campo de los diagnósticos médicos-genéticos, será posible de acuerdo con los diagnósticos de ADN, es suficiente juzgar por esto, por ejemplo, cuál será el crecimiento de una persona, Sus habilidades mentales, una predisposición a ciertas enfermedades (en particular, a la oncológica o mental), los condenados en la manifestación y el desarrollo de cualquier enfermedad hereditaria.

Las tecnologías médicas y biológicas modernas permiten detectar varias violaciones en genes que pueden expresarse y causar ciertas dolencias, no solo en la etapa de la enfermedad clínica pronunciada, sino que, incluso cuando no hay signos de patología y la enfermedad en sí misma se declarará. Los ejemplos de esto pueden ser un hombre llamativo mayores de 40 años, e incluso a 70 años, la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Huntington. Sin embargo, en estos casos es posible detectar genes que pueden causar enfermedades similares en los seres humanos, incluso antes de la concepción del propio paciente. También se sabe que la diabetes mellitus se puede atribuir al número de enfermedades. La predisposición a esta enfermedad y la patología determinada genéticamente se heredan y se pueden manifestar en caso de incumplimiento de un determinado estilo de vida en una edad madura o de vejez. Es posible con la confianza suficiente de que si ambos padres o uno de ellos sufre de diabetes, la probabilidad de herencia del gen "diabetes" o un conjunto de tales genes se transmite a los niños.

En este caso, resulta posible realizar una investigación médica y biológica relevante y poner el diagnóstico correcto en presencia de pequeñas cantidades microscópicamente de material biológico. A veces hay varias células separadas suficientes para esto, que se multiplicarán en la cultura in vitro, y se obtendrá el "retrato genético" de la persona de la prueba, por supuesto, no en todos los genes de su genoma (son decenas de ¡Miles de personas!), Pero en aquellos de ellos por los cuales hay buenas razones para sospechar la presencia de ciertos defectos. El desarrollo simultáneo de los métodos de ingeniería celular y genética permitirá las etapas posteriores del conocimiento del genoma abrir una capacidad práctica para fines arbitrarios y, sobre todo para fines terapéuticos, cambiar la secuencia y el orden de los genes, su composición y estructura.

La medicina no es la única área de ingeniería genética. Hay ingeniería genital de plantas, ingeniería genética de células bacteriológicas.

Recientemente, las nuevas oportunidades han aparecido en la obtención de vacunas "comestibles" basadas en plantas transgénicas.

Para las plantas transgénicas en el mundo, se alcanzan grandes éxitos. Están en gran parte relacionados con el hecho de que el problema de obtener el cuerpo de la célula, los grupos celulares o el embrión inmaduro en las plantas ahora no son mucho trabajo. La tecnología celular, el cultivo de tejidos y la creación de regenerantes son ampliamente utilizados en la ciencia moderna.

Considere los logros en el campo de la producción de cultivos, que se obtuvieron en el Instituto Siberiano de Fisiología y Bioquímica de Plant SB RAS.

Por lo tanto, en los últimos años, se han obtenido una serie de plantas transgénicas mediante la transferencia de UGT, ACP, ACB, genes ACCC en su gen, y otros seleccionados de varios objetos vegetales.

Como resultado de la introducción de estos genes, plantas de trigo transgénicas, papas, tomates, tomates, pepinos, soja, guisantes, colza, fresas, aspen y algunos otros.

La introducción de genes se produjo en los tejidos de "bombardeo" de la "pistola de genes" (el diseño de los cuales se desarrolló en nuestro instituto), o un vector genético basado en el plásmido agrobacteriano que tiene genes objetivo incorporados y los promotores correspondientes.

Como resultado, se forman una serie de nuevas formas transgénicas. Aquí hay algunos de ellos.

Trigo transgénico (2 grados), que tiene un crecimiento y bruto significativamente más intensivo, es presumiblemente más resistente a la sequía y otros factores ambientales adversos. Se está estudiando su productividad y herencia de las propiedades adquiridas.

Patatas transgénicas, que se han observado durante tres años. Constantemente da una cosecha por 50--90 por ciento por encima del control, adquirió una resistencia casi completa a los herbicidas de la serie Auxino y, además, sus tubérculos son significativamente menos "negros" en cortes al reducir la actividad de la polifenoloxirona.

Tomate transgénico (varias variedades), caracterizadas por un mayor topes y rendimiento. En las condiciones del invernadero de su cosecha, hasta 46 kg de un metro cuadrado (dos más que el control anterior).

El pepino transgénico (varias variedades) proporciona un mayor número de flores fértiles y, en consecuencia, las frutas con rendimientos de hasta 21 kg de un metro cuadrado contra 13.7 en control.

Hay formas transgénicas y otras plantas, muchas de las cuales también tienen varios signos económicos útiles.

La ingeniería genética es la ciencia de hoy y mañana. Ya en el mundo, se crean decenas de millones de hectáreas en el mundo, se crean nuevos medicamentos, se crean nuevos productores de sustancias beneficiosas. Con el tiempo, la ingeniería genética se convertirá en una herramienta cada vez más poderosa para nuevos logros en el campo de la medicina, la medicina veterinaria, la farmacología, la industria alimentaria y la agricultura.

5. Hechos científicos de la ingeniería genética peligrosa.

Cabe señalar que junto con el progreso, que lleva el desarrollo de la ingeniería genética, asigna algunos hechos del peligro de la ingeniería genética, la principal de los cuales se presentan a continuación.

1. La ingeniería genética es radicalmente diferente de la eliminación de nuevas variedades y rocas. La adición artificial de genes alienígenas interrumpe fuertemente el control genético ajustado con precisión de una célula normal. Los genes manipuladores son radicalmente diferentes de la combinación de cromosomas maternales y paternales, que ocurren con el cruce natural.

2. Actualmente, la ingeniería genética es técnicamente imperfecta, ya que no puede controlar el proceso de incrustar un nuevo gen. Por lo tanto, es imposible prever el lugar de incrustación y los efectos del gen agregado. Incluso si la ubicación del gen será posible instalar después de incrustarse en el genoma, la información disponible del ADN es muy incompleta para predecir los resultados.

3. Como resultado de la adición artificial de un gen alienígeno, las sustancias peligrosas pueden formarse imposibles. En el peor de los casos, puede ser sustancias tóxicas, alérgenos u otras sustancias perjudiciales para la salud. La información sobre este tipo de posibilidades sigue siendo muy incompleta.

4. No hay métodos completamente confiables para la inspección para la inofensiva. No se puede revelar más del 10% de los efectos secundarios graves de nuevos medicamentos, a pesar de la investigación cuidadosamente realizada sobre la inofensiva. El grado de riesgo del hecho de que las propiedades peligrosas de los nuevos productos modificados por la ingeniería genética permanecerán inadvertidos, probablemente significativamente más que en el caso de las drogas.

5. Actualmente hay suficientes requisitos insuficientes actualmente insuficientes. Están completamente compilados de tal manera que simplifiquen el procedimiento de aprobación. Te permiten usar métodos de inofensivos extremadamente insensibles. Por lo tanto, existe un riesgo significativo de que los alimentos de los alimentos peligrosos pueden verificarse inadvertidos.

6. Creado hasta la fecha con la ayuda de alimentos genéticos de ingeniería no tiene ningún valor significativo para la humanidad. Estos productos satisfacen principalmente los intereses comerciales.

7. Conocimiento de la acción sobre el medio ambiente modificado con la ayuda de los organismos de ingeniería genética introducidos allí es completamente insuficiente. Aún no se ha demostrado que los organismos modificados por la ingeniería genética no tendrán un efecto perjudicial en el medio ambiente. Los ecólogos hicieron suposiciones sobre diversas complicaciones ambientales potenciales. Por ejemplo, hay muchas oportunidades para la distribución incontrolada de genes potencialmente peligrosos utilizados por la ingeniería genética, incluida la transferencia de genes por bacterias y virus. Es probable que las complicaciones causadas en el medio ambiente puedan corregir, ya que los genes liberados no pueden ser devueltos.

8. Pueden ocurrir virus nuevos y peligrosos. Se muestra experimentalmente que los virus incorporados en el genoma se pueden conectar a los genes de virus infecciosos (la llamada recombinación). Tales nuevos virus pueden ser más agresivos que la inicial. Los virus también pueden estar menos especiados. Por ejemplo, los virus vegetales pueden ser perjudiciales para los insectos útiles, los animales, así como las personas.

9. Conocimiento de la sustancia hereditaria, ADN, muy incompleto. Se sabe acerca de la función de solo el tres por ciento del ADN. Manipulado de manera ristigérica por sistemas complejos, cuyos conocimientos están incompletos. La amplia experiencia en biología, ecología y medicina muestra que puede causar graves problemas y trastornos impredecibles.

10. La ingeniería genética no ayudará a resolver el sabor del hambre del mundo. La afirmación de que la ingeniería genética puede hacer una contribución significativa al permiso del problema del hambre en el mundo, es un mito científicamente irrazonable.

Conclusión

La ingeniería genética es un método de biotecnología, que se dedica a la investigación sobre la reestructuración de los genotipos. El genotipo no es solo una cantidad mecánica de genes, sino el sistema complejo desarrollado en el proceso de evolución de los organismos. La ingeniería genética le permite transferir información genética de un cuerpo a otro por operaciones en el tubo de ensayo. La transferencia de genes permite superar las barreras internas especiales y transmitir signos hereditarios separados de algunos organismos a otros.

La reestructuración de los genotipos, al realizar tareas de ingeniería genética, son cambios de alta calidad en los genes que no están relacionados con la estructura del cromosoma visible en el microscopio. Los cambios genéticos se deben principalmente a la transformación de la estructura química del ADN. La información sobre la estructura de la proteína registrada en forma de una secuencia de nucleótidos se realiza como una secuencia de aminoácidos en la molécula de proteínas sintetizada. El cambio en la secuencia de nucleótidos en el ADN cromosómico, la pérdida de una y la inclusión de otros nucleótidos varía la composición de la molécula de ARN formando el ADN, y esto, a su vez, causa una nueva secuencia de aminoácidos durante la síntesis. Como resultado, una nueva proteína comienza a sintetizarse en la célula, lo que conduce a la aparición de nuevas propiedades del cuerpo. La esencia de la ingeniería genética genética es que los genes o grupos individuales de genes están incrustados en el genotipo del cuerpo. Como resultado de la incrustación en el genotipo del gen anterior, es posible forzar la célula para sintetizar las proteínas que no se ha sintetizado anteriormente.

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Introducción

En mi trabajo, revelo el tema de la ingeniería genética. Las posibilidades abiertas por ingeniería genética frente a la humanidad, tanto en el campo de la ciencia fundamental como en muchas otras áreas, son muy grandes y, a menudo, incluso revolucionarios.

Por lo tanto, permite la producción en masa industrial de las proteínas necesarias, facilita significativamente los procesos tecnológicos para obtener productos de fermentación: las enzimas y los aminoácidos, en el futuro se pueden usar para mejorar las plantas y los animales, así como para el tratamiento de enfermedades humanas hereditarias.

Por lo tanto, la ingeniería genética, que se encuentra entre las principales direcciones del progreso científico y tecnológico, contribuye activamente a la aceleración de la solución de muchas tareas, como los alimentos, la agricultura, la energía, el medio ambiente.

Pero especialmente las grandes oportunidades para la ingeniería genética se abre antes de la medicina y el producto farmacéutico, ya que el uso de la ingeniería genética puede llevar a las transformaciones de la medicina indígena.

1. Esencia de la ingeniería genética.

1.1. Historia de la ingeniería genética.

La ingeniería genética ha surgido gracias a las obras de muchos investigadores en diferentes bosales de bioquímica y genética molecular.

A lo largo de los años, la principal clase de macromoléculas consideradas proteínas. Incluso existía que los genes tienen una naturaleza proteica.

Solo en 1944, Avery, Mac Lodine y Poppy Picture mostraron que el portador de información hereditaria es el ADN.

A partir de este momento, comienza el estudio intensivo de ácidos nucleicos. Después de una década, en 1953, J. Watson y F. Creek crearon un doble modelo de ADN. Este año se considera el año del nacimiento de la biología molecular.

A principios de los años 50 y 1960, se aclararon las propiedades del Código genético, y al final de los años 60 su versatilidad se confirmó experimentalmente.

Hubo un desarrollo intensivo de la genética molecular, cuyos objetos fueron la varita intestinal (E. coli), sus virus y plásmidos.

Se desarrollaron métodos para la liberación de fármacos altamente purificados de moléculas de ADN intactas, plásmidos y virus.

Se inyectó ADN de virus y plásmidos en células biológicamente activas, proporcionando su replicación y expresión de los genes respectivos.

En los años 70, se abrieron varias enzimas que catalizando las reacciones de transformación de ADN. Un papel especial en el desarrollo de métodos de ingeniería genética pertenece a restricciones y ligasas de ADN.

La historia del desarrollo de la ingeniería genética se puede dividir en tres etapas:

La primera etapa se asocia con la prueba de la posibilidad de principios de obtener moléculas de ADN recombinantes in vitro. Estos trabajos se relacionan con la obtención de híbridos entre diferentes plásmidos. La posibilidad de crear moléculas recombinantes utilizando las moléculas de ADN iniciales de varios tipos y cepas de bacterias, su viabilidad, estabilidad y operación se pruebe.

La segunda etapa está asociada con el inicio del trabajo en la obtención de moléculas de ADN recombinante entre los gemementos cromosómicos de los prokaryotes y los diversos plásmidos, la prueba de su estabilidad y viabilidad.

La tercera etapa es el comienzo del trabajo sobre la inclusión de las moléculas de ADN (ADN se usa para transferir los genes y capaz de integrarse en el aparato genético de las células receptoras) eucariotas, principalmente animales.

Formalmente, la fecha de nacimiento de la ingeniería genética debe considerarse 1972, cuando en la Universidad de Stepford P. Berg y S. Cohen con empleados crearon el primer ADN recombinante que contiene fragmentos de ADN del virus SV40, el bacteriófago y E. coli.

1.2. Concepto de ingeniería genética.

Una de las secciones de genética molecular y biología molecular, que encontró la mayor aplicación práctica es la ingeniería de genes.

La ingeniería genética es la suma de los métodos que permiten transferir genes de un organismo a otro, o es la tecnología del diseño direccional de nuevos objetos biológicos.

Nacido a principios de los 70, logró un gran éxito hoy. Métodos de ingeniería genética Transforman las células de bacterias, levadura y mamíferos en la "fábrica" \u200b\u200bpara la producción a gran escala de cualquier proteína.

Esto hace posible analizar en detalle la estructura y la función de las proteínas y usarlas como medicamentos.

Actualmente, la varita intestinal (E. coli) se ha convertido en un proveedor de hormonas tan importantes como la insulina y la somatotropina.

Anteriormente, la insulina se obtuvo a partir de células de páncreas animales, por lo que era muy alto. Para obtener 100 g de insulina cristalina, se requiere 800-1000 kg del páncreas, y una vaca de hierro pesa 200-250 gramos. Hizo que la insulina es cara y difícil de alcanzar una amplia gama de diabéticos.

La insulina consiste en dos cadenas polipeptídicas A y en una longitud de 20 y 30 aminoácidos. Al conectar sus enlaces disulfuro, se forma la insulina nativa de dos cadenas.

Se ha demostrado que no contiene proteínas E. coli, endotoxinas y otras impurezas, no da efectos secundarios, como los animales de insulina, y en la actividad biológica no difieren de ella.

La somatotropina es una hormona de crecimiento humano secretada por la glándula pituitaria. La desventaja de esta hormona conduce a enanitarios hipofisarios. Si ingresa a la somatotropina en dosis de 10 mg por 1 kg de peso tres veces a la semana, entonces un año para el año que sufre su falta, puede crecer en 6 cm.

Anteriormente, se obtuvo de un material corpus, de un cadáver: 4 - 6 mg somatotropina en términos de la preparación farmacéutica final. Por lo tanto, las cantidades disponibles de hormona fueron limitadas, además, la hormona, obtenida por este método, fue heterogénea y podría contener virus en desarrollo lentamente.

En 1980, Genentec desarrolló una tecnología de producción de somatotropina con bacterias, que fue privada de las deficiencias enumeradas. En 1982, la hormona del crecimiento humano se obtuvo en la cultura de E. coli y las células animales en el Instituto Pasteur en Francia, y desde 1984, comenzó la producción industrial de insulina y la URSS.

1.3. Objetivos y objetivos de la ingeniería genética.

El propósito de la ingeniería genética aplicada es diseñar tales moléculas de ADN recombinantes, que, cuando se introdujeron en el aparato genético, le darían al cuerpo a organizarse, útil para una persona.

En la tecnología DNA recombinante, se basa en la producción de sondas de ADN altamente específicas, con la ayuda de las cuales la expresión de genes en los tejidos, la localización de genes en los cromosomas, detectan genes con funciones relacionadas (por ejemplo, en humanos y pollo) . Las sondas de ADN también se utilizan en el diagnóstico de diversas enfermedades.

La tecnología de ADN recombinante hizo posible el enfoque no tradicional "Gene" de la proteína ", llamada" genética inversa ". Con este enfoque, la celda se separa de la celda, el gen de esta proteína se clona, \u200b\u200bse modifica al crear un gen mutante que codifica la forma modificada de la proteína. El gen resultante se introduce en la célula. De esta manera, puede corregir los genes defectuosos y tratar las enfermedades hereditarias.

Si se introduce el ADN híbrido en el huevo fertilizado, se pueden obtener los organismos transgénicos que transmiten los descendientes mutantes.

La transformación genética de los animales le permite establecer el papel de los genes individuales y sus productos proteicos tanto en la regulación de la actividad de otros genes como en varios procesos patológicos.

La tecnología de ADN recombinante utiliza los siguientes métodos:

· División específica de ADN al restringir las nucleasas, acelerar la liberación y manipulación con genes individuales;

· Secuenciación rápida de todos los nucleótidos con un fragmento de ADN purificado, que le permite determinar los bordes del gen y la secuencia de aminoácidos codificada por ella;

· Diseño de ADN recombinante;

· Hibridación de ácidos nucleicos, lo que permite identificar secuencias de ARN o ADN específicas con mayor precisión y sensibilidad;

· Clonación de ADN: amplificación in vitro utilizando una reacción de la polimerasa de cadena o la introducción de un fragmento de ADN en una célula bacteriana, que, después de tal transformación, reproduce este fragmento en millones de copias;

· Introducción de ADN recombinante en células u organismos.

2.

2.1. Selección de genes que contienen la información necesaria.

La obtención de genes es posible de varias maneras: liberación de ADN, síntesis de enzimas químicas y síntesis de enzimas.

La separación de los genes de ADN se lleva a cabo con la ayuda de restricciones que catalizan la división del ADN en áreas que tienen ciertas secuencias de nucleótidos (4-7 pares de nucleótidos). La división se puede llevar a cabo en el centro de la sección reconocible de los pares de nucleótidos; Al mismo tiempo, ambos filamentos de ADN están "cortados" en un nivel. Los fragmentos de ADN resultantes tienen los llamados extremos "estúpidos". Es posible dividir el ADN con un cambio, mientras que uno de los hilos realiza varios nucleótidos. Al mismo tiempo, los extremos "pegajosos", debido a su complementariedad, entran en la interacción. La secuencia de nucleótidos con extremos pegajosos se puede unir al vector (pre-tratado con la misma restricción), para convertirse en un anillo como resultado de la reticulación con ligasas de extremos mutuamente comprimidos. El método tiene inconvenientes significativos, ya que es bastante difícil elegir el efecto de las enzimas para la decadencia estricta del gen deseado. Junto con el genoma, los nucleótidos "extra" o, por el contrario, las enzimas cortan parte del gen, convirtiéndolo en un defecto funcionalmente defectuoso.

La síntesis de la enzima química se usa si se conoce la estructura primaria de la proteína o péptido, la síntesis de la que codifica el gen. Es necesario completar el conocimiento de la secuencia de nucleótidos del gen. Este método le permite recrear con precisión la secuencia deseada de los nucleótidos, así como introducir en genes a los genes de reconocimiento de restricciones, secuencias regulatorias, etc. El método consiste en la síntesis química de una cadena fragmentos de ADN (oligonucleótidos) debido a la Formación gradual de enlaces esenciales entre nucleótidos, generalmente 8-16 enlaces.. Actualmente, hay "autos genéticos", que bajo el control del microprocesador sintetizan rápidamente secuencias cortas específicas de ADN de la cadena única

La secuencia de base deseada se ingresa en el panel de control de la tecla. El microprocesador abre las válvulas a través de las cuales con la ayuda de una bomba en la columna sintetizadora, los touseotides, así como los reactivos y disolventes necesarios, son consistentes. La columna se llena con perlas de silicona en las que se recogen las moléculas de ADN. Este dispositivo es posible una síntesis de cadenas de hasta 40 nucleótidos con un cierre de 1 nucleótido en 30 minutos. Los oligonucleótidos obtenidos con la ayuda de ADN Ligase se cose entre sí con la formación de un nucleótido de dos cadenas. Con este método, se obtuvieron los genes de A y B-cadenas de insulina, proinsulina, somatostatina, etc..

La síntesis de gen enzimá basada en un ARN de matriz dedicado (ARNm) es actualmente el método más común. Primero, los ARN de Matrix están aislados de las células, entre las que habrá ARNm codificado por el genoma que se requiere para ser asignado. Luego, en condiciones aprobadas, un hilo de ADN, ARNm de cortesía (ADNc), se sintetiza de transcriptasa inversa (revertase). El ADN complementario resultante (ADNc) sirve como una matriz para la síntesis de la segunda hilo de ADN utilizando ADN polimerasa o revertase. La semilla es un oligonucleótido, un extremo 3'-de complemento de ARNm; La nueva cadena de ADN está formada a partir de desoxinucleosideryfosfatos en presencia de iones de magnesio.

El método con gran éxito se aplica para obtener una hormona de crecimiento humano (somatotropina) en 1979. El gen obtenido de una forma u otro contiene información sobre la estructura de la proteína, pero no se puede implementar. Por lo tanto, se necesitan mecanismos adicionales para controlar la acción del gen. Transferencia de información genética en la celda receptora se realiza en el vector. El vector es, como regla, una molécula de ADN anular, capaz de auto-replicación. El gen junto con el vector forma el ADN recombinante.

2.2. Selección de vectores (virus, plásmidos) capaces de auto-replicación en la celda receptora.

Bajo el concepto de "vector" se entiende como una molécula de ácido nucleico, capaz después de la administración a una célula a una existencia autónoma debido a la presencia de las señales de replicación y transcripción.

Las moléculas vectoriales deben tener las siguientes propiedades:

1) la capacidad de replicar de forma autónoma en el rezipiente de clases, es decir, para ser un replicón independiente;

Dependiendo del propósito del experimento, los vectores se pueden dividir en dos grupos: 1) utilizado para la clonación y la amplificación del gen deseado; 2) Especializado aplicable a la expresión de genes alienígenas incrustados. El segundo grupo de vectores combina vectores diseñados para garantizar la síntesis de productos de proteínas de genes clonados. Los vectores de expresión contienen secuencias de ADN que son necesarias para la transcripción de copias clonadas de los genes y transmitir su ARNm en cepas celulares.

Los plásmidos, los bacteriófagos se utilizan como vectores procariotas; Como vectores eucariotas, los virus de los animales y las plantas se utilizan, los vectores se basan en 2 mkm de levadura y mitocondrias y una serie de vectores diseñados artificialmente capaces de replicarse tanto en células bacterianas como en células eucariotas (vectores de transbordadores).

Los plásmidos son elementos genéticos extracromosómicos de pro y eucariotas, que se replican autonomáticamente en las células. La mayoría de los vectores de plásmidos se obtienen en función del plásmido natural COLE1, PMB1 y P15A.

Los plásmidos bacterianos se dividen en dos clases. Algunos plásmidos (por ejemplo, Factor Factor F, determinando el piso en E. coli), son capaces de cruzar la celda en una célula, otras habilidades tales no poseen. Por una serie de razones, y sobre todo, para evitar la propagación incontrolada de material genético potencialmente peligroso, la gran mayoría de los vectores de plásmidos bacterianos se crean sobre la base del plasmuro de segunda clase. Muchos plásmidos naturales ya contienen genes que determinan la resistencia de las células a los antibióticos (productos de estos genes, enzimas que modifican o dividen sustancias antibióticas). Además, los genes adicionales que determinan la resistencia a otros antibióticos se introducen en estos plásmidos en el diseño de vectores.

En la Fig. 1 muestra uno de los vectores plásmidos más comunes de E. coli - PBR322. Está diseñado sobre la base del plásmido estudiado e.coli: el factor coligénico COLE1, y contiene el origen de la replicación de este plásmido. La característica del plásmido cole1 (y PBR322, respectivamente), es que en presencia de un inhibidor de la síntesis de proteínas de un antibiótico de cloranfenicol (replicación inhibitoria indirectamente del cromosoma huésped), su número en E. coli aumenta de 20-50 a 1000 Moléculas por célula, que permite obtener grandes cantidades genéticas. Al diseñar el vector PBR322 del plásmido original, se delegó una serie de sitios "extra" para las restricciones.

Actualmente, junto con muchos sistemas de vectores convenientes para E. coli, los vectores de plásmidos están diseñados para varias otras bacterias gramnegativas (incluidas las industrialmente importantes como Pseudomonas, Rhizobium y Azotobacter), bacterias gram-positivas (Bacillus), más bajas setas ( Levadura) y plantas.

Los vectores de plásmidos son convenientes para clonar fragmentos relativamente pequeños (hasta 10 mil pares de bases) de genomas de tamaño pequeño. Si necesita obtener un clonado (o una biblioteca) de genes de plantas y animales más altos, la longitud total del genoma de los cuales alcanza los tamaños enormes, los vectores de plásmidos ordinarios no son adecuados para estos fines. El problema de crear bibliotecas de bibliotecas para eucariotas más altas logró resolverse utilizando derivados derivados de bacteriófagos como vectores de clonación.

Entre los vectores de fagos, se crearon los sistemas más convenientes sobre la base de los genomas de los bacteriófagos L y M13 E. coli. El ADN de estos fagos contiene áreas extendidas que pueden ser delegadas o reemplazadas por ADN alienígenas sin afectar su capacidad para replicar en células E. coli. Al diseñar una familia de vectores basados \u200b\u200ben la ADN, PHAIGA, primero (dividiendo las secciones cortas de ADN), se eliminaron muchos sitios de restricción del área, no significativos para la replicación del ADN, y dichos sitios se dejaron en el área destinada a incrustar ADN alienígenas . En la misma región, los genes marcadores a menudo se unen, lo que permite distinguir el ADN recombinante del vector de origen. Dichos vectores se utilizan ampliamente para obtener "bibliotecas genéticas". Las dimensiones del fragmento del ADN de fago y la porción correspondiente incorporada del ADN extraterrestre se limitan a 15-17 mil residuos de nucleótidos, ya que un genoma faginoso recombinante, que es un 10% más o 75% menos que el genoma de la naturaleza. L Fage, ya no se puede embalar en partículas de fago.

Figura 1. Mapa de restricción detallada del plásmido PBR322.

Tales restricciones no existen teóricamente para los vectores diseñados sobre la base del bacteriófago Nichly M13. Se describen los casos cuando un ADN extraño de aproximadamente 40 mil residuos de nucleótidos se ha incorporado en el genoma de este fago. Sin embargo, se sabe que FAG M13 se vuelve inestable cuando la longitud del ADN extraterrestre excede los 5 mil residuos de nucleótidos. De hecho, los vectores obtenidos del fago ADN M13 se utilizan principalmente para la secuenciación y la mutagénesis de los genes, y las dimensiones de los fragmentos incrustados en ellos son mucho más pequeños.

Estos vectores están construidos a partir de un formulario de ADN de FA3 FA13 reservado (doble cabello), que se construyen en secciones de "polilínea" (un ejemplo de dicho diseño se muestra en la FIG. 5). La partícula de fago de ADN se enciende en forma de una molécula de un solo grado. Por lo tanto, este vector le permite obtener un gen clonado o un fragmento de ambos en el bombardeo como en una sola mano. Las formas de un solo vínculo de ADN recombinante se usan ampliamente en la actualidad para determinar la secuencia de ADN de nucleótidos por el método de Sanger y para la mutagénesis dirigida a oligodeoxinucleótidos de genes.

La transferencia de genes alienígenas a células animales se lleva a cabo utilizando vectores derivados del ADN de una serie de virus animales bien estudiados, SV40, algunos adenovirus, un virus de Papille, trozos, etc. El diseño de estos vectores se lleva a cabo de acuerdo con el esquema estándar: eliminación de sitios "innecesarios" para restricciones, la introducción de genes marcadores en la región de ADN, no es esencial para su replicación (por ejemplo, el gen de la timidina-quinasa (TK) Desde HSV (virus del herpes)), la introducción de áreas regulatorias, mejora del nivel de expresión de genes.

Los llamados "vectores de transbordadores" eran cómodos, capaces de replicarse tanto en células animales como en células de bacterias. Se obtienen cruzando cada uno de los otros grandes segmentos de animales y bacterias (por ejemplo, SV40 y PBR322) para que las áreas responsables de la replicación del ADN no sean afectadas. Esto permite que las operaciones básicas diseñen el vector en la celda bacteriana (que es técnicamente mucho más fácil), y luego el ADN recombinante resultante se usa para clonar los genes en una célula animal.

Figura 2. Tarjeta de restricción Vector M13 MP8.

2.3. Obtención de ADN recombinante.

La esencia del diseño del ADN recombinante es incrustar fragmentos de ADN, entre los que se encuentra en la sección ADN del ADN, en las llamadas moléculas de ADN de vector (o simplemente vectores) - plásmido o DNA viral que se pueden transferir a celdas de pro- o eucariotas y se replica de forma autónoma. En la siguiente etapa, se llevan a cabo la selección de aquellas células que transportan ADN recombinante (con la ayuda de los signos de marcadores, que tiene el vector mismo), y luego los clones individuales con el segmento de ADN de interés (usando características o muestras específicas para este gen o sección de ADN).

Al resolver una serie de tareas científicas y biotecnológicas, el diseño del ADN recombinante también requiere la creación de sistemas en los que se garantiza la expresión máxima del gen clonado.

Hay tres formas básicas de incrustar ADN alienígenas en moléculas vectoriales. En el primer caso, las conferencias de 3 "con las conferencias de fragmentos de ADN, incluida la sección de ADN del ADN (gen o su segmento, área reguladora), con la ayuda de la nucleotidiltransferasa terminal enzimática, están aumentando con una secuencia de homopoliteucleótidos (por ejemplo, poli ( T)). 3 "- Las conferencias de una forma lineal vector ADN con el mismo método aumentan su secuencia de homopopolinucleótido complementario (es decir, poli (a)). Esto le permite conectar dos moléculas de ADN mediante parejas complementarias obtenidas artificialmente obtenidas "pegajosas".

En el segundo caso, los extremos "pegajosos" se crean dividiendo las moléculas de ADN (ambos vector y que contienen un fragmento de interés) una de las endonucleasas de restricción (restricciones). Las restricciones se caracterizan por una especificidad extremadamente alta. "Reconocerán" en la secuencia de ADN de varios residuos de nucleótidos y se dividieron en los enlaces internneucleótidos estrictamente definidos. Por lo tanto, incluso en el ADN de gran resistencia, las restricciones hacen un número limitado de descansos.

El tercer método es una combinación de la primera primera, cuando los extremos pegajosos del ADN, formados por restricción, se alargan con secuencias sintéticas (Fig. 3).

Los extremos de los fragmentos de ADN se pueden convertir en "pegajosos", lo que los aumenta con oligonucleótidos baratos ("enlazadores"), que incluye una porción de reconocimiento de restricción

Figura 3. Diagrama de construcción de ADN recombinante con restricciones PSTI y Poli (G) - Poli (C) -LINKER.

zoya. El procesamiento de tal fragmento de esta restricción lo hace adecuado para incrustar en una molécula de ADN vector, divida por la misma restricción. A menudo, los fragmentos de polinucleótidos se utilizan como un "enlazador", que contienen secciones específicas inmediatamente para varias restricciones (se llaman "medidores de polilínea").

Después de incrustar el ADN alienígena en el vector de su costura covalente se realiza por ADN Ligase. Si el tamaño del desnudo en la molécula recombinada excede una comunicación de fosfodiéster, se construye in vitro utilizando un ADN polimerase o in vivo utilizando sistemas de células reproductivas.

2.4. Introducción del ADN recombinante en una jaula - Recipiente

La transferencia de ADN recombinante se lleva a cabo por transformación o conjugación. La transformación es el proceso de cambiar las propiedades genéticas de la celda como resultado de la penetración del ADN alienígena en ella. Por primera vez, se encontró en Pneumococci F. Giffit, que mostró que algunas células de las cepas invisibles de bacterias cuando infectan a los ratones junto con las cepas virulentas adquieren propiedades patógenas. En el futuro, la transformación ha sido demostrada y estudiada en varios tipos de bacterias. Se ha establecido que solo algunos son capaces de transformación, las llamadas células "competentes" (capaces de incorporar ADN alienígenas y sintetizar una proteína transformadora especial). La competencia de la célula también está determinada por los factores del entorno externo. Esto puede ser facilitado por el tratamiento de células de polietilenglicol o cloruro de calcio. Después de la penetración en la celda, uno de los DNA recombiadores se degradan, y la otra debida a la recombinación con la sección homóloga del ADN receptor se puede activar en un cromosoma o una unidad extracromosómica. La transformación es el método más universal de transmitir información genética y tiene el mayor valor para las tecnologías genéticas.

La conjugación es una de las formas de intercambiar un material genético, en el que se produce la transferencia unidireccional de información genética del donante al destinatario. Esta transferencia está bajo el control de plásmidos conjugativos especiales (factor de fertilidad). La transferencia de información de la celda donante al destinatario se realiza a través de pisos especiales (bebió). La información es posible y utilizando plásmidos no conjuigativos con la participación de los ayudantes de plásmidos. La expansión de todo el conjunto de genes de virus o fagos, que conduce al desarrollo en la célula de partículas de fago, se llama transfección. La técnica en relación con las células bacterianas incluye la preparación de espero, limpiando el medio de incubación de las nucleasas y la adición de ADN fago purificado (la presencia de protaminesulfato aumenta la eficiencia de la transfección). La técnica es aplicable a animales y células vegetales con la participación de vectores de virus de transbordadores especiales.

3.

En aplicado a una persona, la ingeniería genética podría usarse para tratar enfermedades hereditarias. Sin embargo, técnicamente, existe una diferencia significativa entre el tratamiento del propio paciente y el cambio en el genoma de sus descendientes.

La tarea de cambiar el genoma de un adulto es algo más complicado que la eliminación de nuevas razas de ingeniería genética de los animales, ya que en este caso es necesario cambiar el genoma de numerosas células que ya ha formado el cuerpo, y no solo un huevo -Nucleus uno. Para hacer esto, se propone usar partículas virales como un vector. Las partículas virales son capaces de penetrar en un porcentaje significativo de las células adultas, incrustando su información hereditaria en ellos; Quizás la reproducción controlada de partículas virales en el cuerpo. Al mismo tiempo, para reducir los efectos secundarios, los científicos están tratando de evitar la introducción del ADN de ingeniería genética en las células de los órganos genitales, evitando así el impacto en los futuros descendientes del paciente. También vale la pena señalar una crítica significativa de esta tecnología en los medios de comunicación: el desarrollo de virus genéticamente de ingeniería es percibido por muchos como una amenaza para toda la humanidad.

Con la ayuda de la genoterapia en el futuro, es posible cambiar el genoma humano. Actualmente métodos efectivos Los cambios en el genoma humano están en las etapas de desarrollo y prueba de prueba. Durante mucho tiempo, la ingeniería genética de los monos se convirtió en graves dificultades, pero en 2009 los experimentos fueron coronados con éxito: la revista de la naturaleza hubo una publicación sobre el uso exitoso de los vectores virales de ingeniería genética de la curación de un mono masculino adulto de Daltonismo. En el mismo año, la primera primacía modificada genéticamente (cultivada del huevo modificado) es un juguete ordinario.

Aunque a pequeña escala, la ingeniería genética ya se usa para dar la oportunidad de quedar embarazada a las mujeres con algunas variedades de infertilidad / para este uso de huevos de una mujer sana. El niño como resultado herede el genotipo de un padre y dos madres.

Sin embargo, la posibilidad de hacer cambios más significativos en el genoma humano enfrenta una serie de problemas éticos graves.

Conclusión

Como resultado del desarrollo intensivo de métodos de ingeniería genética, clones del conjunto de genes ribosómicos, de transporte y 5S de ARN, histonias, globina de ratón, conejo, humano, colágeno, ovalbúmina, insulina humana, etc. hormonas peptídicas, interferón humano, y se obtienen a otras personas.

Esto hizo posible crear cepas de bacterias que producen muchas sustancias biológicamente activas utilizadas en la industria de la medicina, la agricultura y las microbiológicas.

Basado en la ingeniería genética, surgió una rama de la industria farmacéutica, llamada "Industria del ADN". Esta es una de las ramas modernas de la biotecnología.

Para el uso terapéutico, se permite la insulina de una persona (humulina) obtenida por recepill. Además, sobre la base de numerosos mutantes en genes individuales obtenidos estudiando, se han creado sistemas de prueba altamente eficientes para identificar la actividad genética de los factores ambientales, incluso para identificar compuestos carcinogénicos.

Referencias:

1) bekish o.-y.l. Biología médica. - MN: urario, 2000. - P.114-119.

2) Mutovin G.R. Conceptos básicos de la genética clínica. - M.: Escuela Superior, 1997. - Con. 83-84.

3) Hare R.S. Conceptos básicos de la genética médica. - Mall: Escuela Superior, 1998. - Con. 60-65.

4) biotechnolog.ru.

Plan:

Introducción

1. Falta de ingeniería genética.

1.1. Historia de la ingeniería genética.

1.2. Concepto de ingeniería genética.

1.3. Objetivos y objetivos de la ingeniería genética.

2. Etapas de la creación de organismos con un programa modificado genéticamente.

2.1. Asignación de genes (natural o sintetizado) que contiene la información necesaria.

2.2. Selección de vectores (virus, plásmidos) capaces de auto-replicación en la celda receptora.

2.3. Obtención de ADN recombinante.

2.4. Introducción del ADN recombinante en un receptor de células.

3.El uso de tecnologías de ingeniería genética en medicina.