Slide 1
Biotechnology Genetic engineering
Slide 2
Ang biotechnology ay ang pagsasama-sama ng natural at engineering sciences, na nagpapahintulot sa amin na ganap na mapagtanto ang mga kakayahan ng mga buhay na organismo para sa produksyon ng pagkain, mga gamot, upang malutas ang mga problema sa larangan ng enerhiya at seguridad kapaligiran.
Slide 3
Ang isang uri ng biotechnology ay genetic engineering. Ang genetic engineering ay batay sa paggawa ng mga hybrid na molekula ng DNA at ang pagpapakilala ng mga molekulang ito sa mga selula ng iba pang mga organismo, gayundin sa mga molecular biological, immunochemical at bmochemical na pamamaraan.
Slide 4
Ang genetic engineering ay nagsimulang umunlad noong 1973, nang ang mga Amerikanong mananaliksik na sina Stanley Cohen at Anley Chang ay nagpasok ng isang barterial plasmid sa DNA ng isang palaka. Ang binagong plasmid na ito ay ibinalik sa bacterial cell, na nagsimulang mag-synthesize ng mga protina ng palaka at ipasa din ang DNA ng palaka sa mga inapo nito. Kaya, natagpuan ang isang paraan na ginagawang posible na isama ang mga dayuhang gene sa genome ng isang partikular na organismo.
Slide 5
Ang genetic engineering ay nakakahanap ng malawak na praktikal na aplikasyon sa mga industriya Pambansang ekonomiya, tulad ng microbiological industry, pharmaceutical industry, industriya ng pagkain at agrikultura.
Slide 6
Isa sa pinakamahalagang industriya sa genetic engineering ay ang paggawa ng mga gamot. Mga makabagong teknolohiya Ang paggawa ng iba't ibang mga gamot ay ginagawang posible na pagalingin ang mga malalang sakit, o hindi bababa sa pabagalin ang kanilang pag-unlad.
Slide 7
Ang genetic engineering ay batay sa teknolohiya ng paggawa ng recombinant DNA molecule.
Slide 8
Ang pangunahing yunit ng pamana sa anumang organismo ay ang gene. Ang impormasyon sa mga gene na nag-encode ng mga protina ay nade-decipher sa pamamagitan ng dalawang sequential na proseso: transcription (RNA synthesis) at pagsasalin (protein synthesis), na kung saan ay tinitiyak ang tamang pagsasalin ng genetic information na naka-encrypt sa DNA mula sa wika ng mga nucleotides patungo sa wika ng mga amino acid.
Slide 9
Sa pag-unlad ng genetic engineering, ang iba't ibang mga eksperimento sa mga hayop ay lalong nagsimulang isagawa, bilang isang resulta kung saan nakamit ng mga siyentipiko ang isang uri ng mutation ng mga organismo. Halimbawa, gumawa ang kumpanya ng Lifestyle Pets, gamit ang genetic engineering, ng hypoallergenic na pusa na pinangalanang Ashera GD. Ang isang partikular na gene ay ipinasok sa katawan ng hayop, na nagpapahintulot dito na "iwasan ang mga sakit."
Slide 11
Gamit ang genetic engineering, ipinakita ng mga mananaliksik mula sa University of Pennsylvania bagong paraan paggawa ng bakuna: gamit ang genetically engineered fungi. Bilang resulta, ang proseso ng paggawa ng bakuna ay pinabilis, na pinaniniwalaan ng mga taga-Pennsylvania na maaaring maging kapaki-pakinabang sa kaganapan ng isang pag-atake ng bioterrorist o isang pagsiklab ng bird flu.
1 ng 23
Pagtatanghal sa paksa:
Slide no. 1
Paglalarawan ng slide:
Slide no. 2
Paglalarawan ng slide:
Genetic engineering. Ano ito? Ang genetic engineering (genetic engineering) ay isang hanay ng mga diskarte, pamamaraan at teknolohiya para sa pagkuha ng recombinant na RNA at DNA, paghihiwalay ng mga gene mula sa isang organismo (mga cell), pagmamanipula ng mga gene at pagpasok sa kanila sa ibang mga organismo. Ang genetic engineering ay hindi isang agham sa malawak na kahulugan , ngunit isang tool biotechnology, gamit ang mga pamamaraan tulad mga biyolohikal na agham, parehong molekular at cell biology, cytology, genetics, microbiology, virology. GENE ENGINEERING, o recombinant DNA technology, pagbabago, gamit ang biochemical at genetic techniques, chromosomal material - ang pangunahing namamana na sangkap ng mga cell. Ang kromosomal na materyal ay binubuo ng deoxyribo nucleic acid(DNA). Ang mga biologist ay nagbubukod ng ilang mga seksyon ng DNA, pinagsama ang mga ito sa mga bagong kumbinasyon at inililipat ang mga ito mula sa isang cell patungo sa isa pa. Bilang isang resulta, posible na isagawa ang mga naturang pagbabago sa genome na natural ay halos hindi bumangon.
Slide no. 3
Paglalarawan ng slide:
Kasaysayan ng pag-unlad at nakamit na antas ng teknolohiya Sa ikalawang kalahati ng ikadalawampu siglo, ilang mahahalagang pagtuklas at imbensyon ang ginawa na sumasailalim sa genetic engineering. Maraming taon ng mga pagtatangka na "basahin" ang biological na impormasyon na "nakasulat" sa mga gene ay matagumpay na nakumpleto. Ang gawaing ito ay sinimulan ng English scientist na si F. Sanger at ng American scientist na si W. Gilbert ( Nobel Prize sa Chemistry 1980). Tulad ng nalalaman, ang mga gene ay naglalaman ng impormasyon-mga tagubilin para sa synthesis ng mga molekula at protina ng RNA, kabilang ang mga enzyme, sa katawan. Upang pilitin ang isang cell na mag-synthesize ng mga bagong sangkap na hindi karaniwan para dito, kinakailangan na ang mga kaukulang hanay ng mga enzyme ay ma-synthesize dito. At para dito kinakailangan na sinasadyang baguhin ang mga gene na matatagpuan dito, o ipakilala ang mga bago, dati nang wala sa mga gene dito. Ang mga pagbabago sa mga gene sa mga buhay na selula ay mga mutasyon. Nangyayari ang mga ito sa ilalim ng impluwensya, halimbawa, ng mga mutagens - mga kemikal na lason o radiation. Ngunit ang mga naturang pagbabago ay hindi makokontrol o maidirekta. Samakatuwid, itinuon ng mga siyentipiko ang kanilang mga pagsisikap sa pagsisikap na bumuo ng mga pamamaraan para sa pagpapakilala ng mga bago, napaka tiyak na mga gene na kailangan ng mga tao sa mga selula.
Slide no. 4
Paglalarawan ng slide:
Ang mga pangunahing yugto ng paglutas ng problema sa genetic engineering ay ang mga sumusunod: 1. Pagkuha ng isang nakahiwalay na gene. 2. Pagpapakilala ng gene sa isang vector para ilipat sa katawan. 3. Paglipat ng vector na may gene sa binagong organismo. 4. Pagbabago ng mga selula ng katawan. 5. Pagpili ng mga genetically modified organisms (GMOs) at pag-aalis ng mga hindi matagumpay na nabago. Ang proseso ng gene synthesis ngayon ay napakahusay na binuo at kahit na sa sa isang malaking lawak automated. Mayroong mga espesyal na aparato na nilagyan ng mga computer, sa memorya kung saan naka-imbak ang mga programa para sa synthesis ng iba't ibang mga pagkakasunud-sunod ng nucleotide. Ang apparatus na ito ay nag-synthesize ng mga segment ng DNA hanggang sa 100-120 nitrogen base ang haba (oligonucleotides). Ang isang pamamaraan ay naging laganap na ginagawang posible na gumamit ng polymerase para sa synthesis ng DNA, kabilang ang mutant DNA. chain reaction. Ang isang thermostable enzyme, ang DNA polymerase, ay ginagamit dito para sa template ng DNA synthesis, kung saan ang artipisyal na synthesized na mga piraso ng nucleic acid - oligonucleotides - ay ginagamit bilang mga buto. Ang enzyme reverse transcriptase ay nagbibigay-daan, gamit ang mga naturang primer, na mag-synthesize ng DNA sa isang template ng RNA na nakahiwalay sa mga cell. Ang DNA na na-synthesize sa ganitong paraan ay tinatawag na complementary DNA (RNA) o cDNA. Ang isang nakahiwalay, "chemically pure" na gene ay maaari ding makuha mula sa isang phage library. Ito ang pangalan ng paghahanda ng bacteriophage, sa genome kung saan ang mga random na fragment mula sa genome o cDNA ay binuo, na ginawa ng phage kasama ang lahat ng DNA nito.
Slide no. 5
Paglalarawan ng slide:
Upang magpasok ng isang gene sa isang vector, ginagamit ang mga enzyme - restriction enzymes at ligases, na kapaki-pakinabang din na mga tool para sa genetic engineering. Gamit ang mga restriction enzymes, ang gene at vector ay maaaring hiwa-hiwain. Sa tulong ng ligases, ang mga naturang piraso ay maaaring "magdikit", pinagsama sa ibang kumbinasyon, na bumubuo ng isang bagong gene o nakapaloob ito sa isang vector. Para sa pagtuklas ng mga restriction enzymes, si Werner Arber, Daniel Nathans at Hamilton Smith ay ginawaran din ng Nobel Prize (1978). Ang pamamaraan ng pagpapakilala ng mga gene sa bakterya ay binuo pagkatapos matuklasan ni Frederick Griffith ang kababalaghan ng pagbabagong-anyo ng bakterya. Ang kababalaghan na ito ay batay sa isang primitive na proseso ng sekswal, na sa bakterya ay sinamahan ng pagpapalitan ng mga maliliit na fragment ng non-chromosomal DNA, plasmids. Ang mga teknolohiyang plasmid ay naging batayan para sa pagpapakilala ng mga artipisyal na gene sa mga selulang bacterial. Ang mga makabuluhang paghihirap ay nauugnay sa pagpapakilala ng isang yari na gene sa namamana na kagamitan ng mga selula ng halaman at hayop. Gayunpaman, sa likas na katangian mayroong mga kaso kapag ang dayuhang DNA (ng isang virus o bacteriophage) ay kasama sa genetic apparatus ng isang cell at, sa tulong ng mga metabolic na mekanismo nito, ay nagsisimulang mag-synthesize ng "nito" na protina. Pinag-aralan ng mga siyentipiko ang mga tampok ng pagpapakilala ng dayuhang DNA at ginamit ito bilang isang prinsipyo ng pagpapakilala genetic na materyal sa isang hawla. Ang prosesong ito ay tinatawag na paglipat. Kung ang mga pagbabago ay ginawa single-celled na mga organismo o multicellular cell culture, pagkatapos ay sa yugtong ito magsisimula ang cloning, iyon ay, ang pagpili ng mga organismo at ang kanilang mga inapo (clone) na sumailalim sa pagbabago. Kailan nakatakdang makuha ang gawain mga multicellular na organismo, pagkatapos ay ang mga cell na may binagong genotype ay ginagamit para sa vegetative propagation ng mga halaman o ipinakilala sa mga blastocyst ng isang surrogate mother pagdating sa mga hayop. Bilang resulta, ang mga cubs ay ipinanganak na may nagbago o hindi nabagong genotype, kung saan tanging ang mga nagpapakita ng inaasahang pagbabago ang pinipili at itinawid sa isa't isa.
Slide no. 6
Paglalarawan ng slide:
Slide no. 7
Paglalarawan ng slide:
Mga Kapaki-pakinabang na Epekto ng Genetic Engineering Ang genetic engineering ay nagsisilbi upang makuha ang ninanais na mga katangian ng isang binago o genetically modified na organismo. Hindi tulad ng tradisyonal na pagpili, kung saan ang genotype ay napapailalim sa mga pagbabago lamang nang hindi direkta, pinapayagan ng genetic engineering ang direktang interbensyon sa genetic apparatus gamit ang pamamaraan ng molecular cloning. Ang mga halimbawa ng paggamit ng genetic engineering ay ang paggawa ng mga bagong genetically modified varieties ng mga pananim na butil, ang produksyon insulin ng tao sa pamamagitan ng paggamit ng genetically modified bacteria, ang paggawa ng erythropoietin sa cell culture o ang mga bagong lahi ng experimental mice para sa siyentipikong pananaliksik. Napakahalaga ng gawain ng pagkuha ng naturang mga pang-industriyang strain, para sa kanilang pagbabago at pagpili, maraming mga paraan ng aktibong pag-impluwensya sa cell ay may binuo - mula sa paggamot na may makapangyarihang mga lason hanggang sa radioactive irradiation.
Slide no. 8
Paglalarawan ng slide:
Ang layunin ng mga pamamaraan na ito ay isa - upang makamit ang mga pagbabago sa namamana, genetic apparatus ng cell. Ang kanilang resulta ay ang paggawa ng maraming mutant microbes, mula sa daan-daan at libu-libo kung saan sinubukan ng mga siyentipiko na piliin ang pinaka-angkop para sa isang partikular na layunin. Ang paglikha ng mga pamamaraan ng kemikal o radiation mutagenesis ay isang natatanging tagumpay ng biology at malawakang ginagamit sa modernong biotechnology. Ang ilang mga gamot ay nakuha na gamit ang pamamaraan ng genetic engineering, kabilang ang insulin ng tao at gamot na antiviral interferon. At kahit na ang teknolohiyang ito ay ginagawa pa rin, ito ay nangangako na makakamit ang napakalaking pag-unlad sa parehong medisina at agrikultura. Sa medisina, halimbawa, ito ay isang napaka-promising na paraan upang lumikha at makagawa ng mga bakuna. Sa agrikultura, ang recombinant na DNA ay maaaring gamitin upang makabuo ng mga uri ng mga nilinang na halaman na lumalaban sa tagtuyot, lamig, sakit, peste ng insekto at herbicide.
Slide no. 9
Paglalarawan ng slide:
Praktikal na paggamit Ngayon ay nagagawa nilang mag-synthesize ng mga gene, at sa tulong ng mga naturang synthesized genes na ipinakilala sa bakterya, ang isang bilang ng mga sangkap ay nakuha, sa partikular na mga hormone at interferon. Ang kanilang produksyon ay bumubuo ng isang mahalagang sangay ng biotechnology. Ang interferon ay isang protina na synthesize ng katawan bilang tugon sa impeksyon sa viral, pinag-aaralan na ngayon kung paano posibleng lunas paggamot ng cancer at AIDS. Mangangailangan ng libu-libong litro ng dugo ng tao upang makuha ang dami ng interferon na ibinibigay lamang ng isang litro ng bacterial culture. Malinaw na ang mga benepisyo mula sa mass production ng sangkap na ito ay napakalaki. Ang insulin, na nakuha batay sa microbiological synthesis, na kinakailangan para sa paggamot ng diabetes, ay gumaganap din ng isang napakahalagang papel. Ginamit din ang genetic engineering para gumawa ng ilang bakuna na sinusuri ngayon para masubukan ang pagiging epektibo ng mga ito laban sa human immunodeficiency virus (HIV), na nagdudulot ng AIDS. Gamit ang recombinant DNA, sapat na dami at hormone ng tao paglago, ang tanging paggamot para sa isang bihirang sakit sa pagkabata - pituitary dwarfism.
Slide no. 10
Paglalarawan ng slide:
Praktikal na aplikasyon Ang isa pang promising na direksyon sa gamot na nauugnay sa recombinant DNA ay ang tinatawag na. therapy ng gene. Sa mga gawaing ito, na hindi pa umaalis sa eksperimentong yugto, isang genetically engineered na kopya ng isang gene na nag-encode ng isang malakas na antitumor enzyme ay ipinakilala sa katawan upang labanan ang isang tumor. Gene therapy nagsimulang gamitin sa pakikipaglaban hereditary disorder V immune system. Sa agrikultura, dose-dosenang mga pagkain at feed crops ang genetically modified. Sa pag-aalaga ng hayop, ang paggamit ng biotechnologically produced growth hormone ay nagpapataas ng ani ng gatas; Ang isang bakuna laban sa herpes sa mga baboy ay nilikha gamit ang isang genetically modified virus.
Slide no. 11
Paglalarawan ng slide:
Slide no. 12
Paglalarawan ng slide:
Human Genetic Engineering Kapag inilapat sa mga tao, maaaring gamitin ang genetic engineering upang gamutin ang mga minanang sakit. Gayunpaman, sa teknikal, mayroong isang makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng paggamot sa pasyente mismo at pagbabago ng genome ng kanyang mga inapo. Kasalukuyan mabisang pamamaraan ang mga pagbabago sa genome ng tao ay nasa ilalim ng pag-unlad. Sa mahabang panahon Ang genetic engineering ng mga unggoy ay nahaharap sa malubhang paghihirap, ngunit noong 2009 ang mga eksperimento ay nakoronahan ng tagumpay: ang unang genetically modified primate, ang karaniwang marmoset, ay nagsilang ng mga supling. Sa parehong taon, lumitaw ang isang publikasyon sa Kalikasan tungkol sa matagumpay na paggamot ng isang may sapat na gulang na lalaking unggoy mula sa pagkabulag ng kulay.
Slide no. 13
Paglalarawan ng slide:
Human Genetic Engineering Bagama't sa maliit na sukat, ginagamit na ang genetic engineering upang bigyan ng pagkakataon ang mga babaeng may ilang uri ng kawalan ng katabaan na mabuntis. Ginagamit ang mga itlog para dito malusog na babae. Bilang resulta, namamana ng bata ang genotype mula sa isang ama at dalawang ina. Sa tulong ng genetic engineering, posible na makakuha ng mga supling na may pinahusay na hitsura, mental at pisikal na kakayahan, karakter at pag-uugali. Sa tulong ng gene therapy, posible sa hinaharap na mapabuti ang genome ng mga nabubuhay na tao. Sa prinsipyo, posible na lumikha ng mas malubhang mga pagbabago, ngunit sa landas ng naturang mga pagbabago, ang sangkatauhan ay kailangang malutas ang maraming mga problema sa etika.
Slide no. 14
Paglalarawan ng slide:
Slide no. 15
Paglalarawan ng slide:
Pang-agham na panganib na mga kadahilanan ng genetic engineering 1. Ang genetic engineering ay pangunahing naiiba sa pagbuo ng mga bagong varieties at breed. Ang artipisyal na pagdaragdag ng mga dayuhang gene ay lubhang nakakagambala sa maayos na kinokontrol na genetic na kontrol ng isang normal na selula. Ang pagmamanipula ng gene ay sa panimula ay naiiba sa kumbinasyon ng maternal at paternal chromosome na nangyayari sa mga natural na pagtawid.2. Sa kasalukuyan, ang genetic engineering ay technically imperfect, dahil hindi nito kayang kontrolin ang proseso ng pagpasok ng bagong gene. Samakatuwid, imposibleng mahulaan ang insertion site at ang mga epekto ng idinagdag na gene. Kahit na ang lokasyon ng isang gene ay maaaring matukoy sa sandaling ito ay naipasok sa genome, ang magagamit na impormasyon ng DNA ay hindi kumpleto upang mahulaan ang mga resulta.
Slide no. 16
Paglalarawan ng slide:
3. Bilang resulta artipisyal na karagdagan ang isang dayuhang gene ay maaaring hindi inaasahang makagawa ng mga mapanganib na sangkap. Sa pinakamasamang kaso, ang mga ito ay maaaring mga nakakalason na sangkap, allergen o iba pang mga sangkap na nakakapinsala sa kalusugan. Ang impormasyon tungkol sa gayong mga posibilidad ay hindi pa rin kumpleto. 4. Walang ganap na maaasahang paraan ng pagsubok para sa pagiging hindi nakakapinsala. Higit sa 10% seryoso side effects hindi matukoy ang mga bagong gamot sa kabila ng maingat na isinagawang pag-aaral sa kaligtasan. Ang panganib na ang mga mapanganib na katangian ng mga bagong genetically engineered na pagkain ay hindi matukoy ay malamang na mas malaki kaysa sa kaso ng mga gamot. 5. Ang kasalukuyang mga kinakailangan para sa pagsubok para sa hindi nakakapinsala ay lubhang hindi sapat. Malinaw na idinisenyo ang mga ito upang pasimplehin ang proseso ng pag-apruba. Pinahihintulutan nila ang paggamit ng mga napaka-insensitive na paraan ng pagsubok sa hindi nakakapinsala. Samakatuwid, may malaking panganib na ang mga mapanganib na produkto ng pagkain ay makakapasa sa inspeksyon nang hindi natukoy.
Slide no. 17
Paglalarawan ng slide:
6. Ang mga produktong pagkain na nilikha hanggang sa kasalukuyan gamit ang genetic engineering ay walang anumang makabuluhang halaga para sa sangkatauhan. Ang mga produktong ito ay nakakatugon sa pangunahin sa mga komersyal na interes lamang. 7. Ang kaalaman tungkol sa mga epekto ng genetically modified organism na ipinakilala sa kapaligiran ay ganap na hindi sapat. Hindi pa napatunayan na ang mga organismo na binago ng genetic engineering ay hindi magkakaroon masamang epekto sa kapaligiran. Ang mga environmentalist ay nagmungkahi ng iba't ibang mga potensyal na komplikasyon sa kapaligiran. Halimbawa, maraming pagkakataon para sa hindi makontrol na pagkalat ng mga potensyal na mapaminsalang gene na ginagamit ng genetic engineering, kabilang ang paglipat ng gene ng bacteria at mga virus. Ang mga komplikasyon na dulot ng kapaligiran ay malamang na imposibleng maitama, dahil ang mga inilabas na gene ay hindi na maibabalik.
Slide no. 18
Paglalarawan ng slide:
8. Bago at mapanganib na mga virus. Ipinakita sa eksperimento na ang mga viral gene na binuo sa genome ay maaaring pagsamahin sa mga gene mga nakakahawang virus(tinatawag na recombination). Ang mga bagong virus na ito ay maaaring mas agresibo kaysa sa mga orihinal. Ang mga virus ay maaari ding maging hindi gaanong partikular sa mga species. Halimbawa, ang mga virus ng halaman ay maaaring makapinsala sa mga kapaki-pakinabang na insekto, hayop, at gayundin sa mga tao. 9. Ang kaalaman sa namamana na sangkap, ang DNA, ay hindi kumpleto. Ang pag-andar ng tatlong porsyento lamang ng DNA ay kilala. Mapanganib na manipulahin ang mga kumplikadong sistema kung saan ang kaalaman ay hindi kumpleto. Ang malawak na karanasan sa larangan ng biology, ekolohiya at medisina ay nagpapakita na ito ay maaaring magdulot ng malubhang hindi mahuhulaan na mga problema at karamdaman. 10. Ang genetic engineering ay hindi makakatulong sa paglutas ng problema ng gutom sa mundo. Ang pag-aangkin na ang genetic engineering ay maaaring gumawa ng isang makabuluhang kontribusyon sa paglutas ng problema ng kagutuman sa mundo ay isang mitolohiya na walang batayan.
Paglalarawan ng slide:
Mga pandagdag sa nutrisyon- naglalaman ng lebaduraMga katas ng prutas - maaaring gawin mula sa genetically modified na mga prutasGlucose syrupIce cream - maaaring naglalaman ng soy, glucose syrupCorn (mais)Pasta (spaghetti, vermicelli) - maaaring may soyPatatasMagagaan na inumin - maaaring may glucose syrupSoybeans, produkto, karneCarbonated Fruit drinkTofusTooures
Slide no. 21
Paglalarawan ng slide:
Ang pag-clone ng hayop na si Dolly ang tupa, na na-clone mula sa mga selula ng udder ng isa pang patay na hayop, ay pumupuno sa mga pahayagan noong 1997. Ang mga mananaliksik sa Roslyn University (USA) ay umalingawngaw ng mga tagumpay nang hindi itinuon ang pansin ng publiko sa daan-daang mga kabiguan na dumating noon. Si Dolly ay hindi ang unang clone ng hayop, ngunit siya ang pinakasikat. Sa katunayan, ang mundo ay nag-clone ng mga hayop sa nakalipas na dekada. Inilihim ni Roslyn ang tagumpay hanggang sa nagawa nilang patente hindi lang si Dolly, kundi ang buong proseso ng paglikha sa kanya. Binigyan ng World Intellectual Property Organization (WIPO) ang Roslyn University ng eksklusibong mga karapatan sa patent para i-clone ang lahat ng hayop, kabilang ang mga tao, hanggang 2017. Ang tagumpay ni Dolly ay nagbigay inspirasyon sa mga siyentipiko sa buong mundo na gumulong sa paglikha at gumanap bilang Diyos, sa kabila Mga negatibong kahihinatnan para sa mga hayop at kapaligiran. Sa Thailand, sinusubukan ng mga siyentipiko na i-clone ang sikat na puting elepante ni Haring Rama III, na namatay 100 taon na ang nakalilipas. Sa 50 libong ligaw na elepante na nabuhay noong dekada 60, 2000 na lang ang natitira sa Thailand. Nais ng mga Thai na buhayin ang kawan. Ngunit sa parehong oras, hindi nila naiintindihan na kung ang mga modernong anthropogenic na kaguluhan at pagkasira ng tirahan ay hindi titigil, ang parehong kapalaran ay naghihintay sa mga clone. Ang pag-clone, tulad ng lahat ng genetic engineering sa pangkalahatan, ay isang kalunus-lunos na pagtatangka na lutasin ang mga problema habang binabalewala ang mga ugat nito.
Slide no. 22
Paglalarawan ng slide:
Ang mga museo na inspirasyon ng mga pelikula ng Jurassic Park, ay umuunlad sa teknolohiya ng pag-clone tunay na mundo, ay sinusuri ang kanilang mga koleksyon para sa mga sample ng DNA mula sa mga patay na hayop. May planong subukang i-clone ang isang mammoth na ang mga tissue ay napanatili nang maayos yelo sa arctic. Di-nagtagal pagkatapos ni Dolly, naging ama ni Roslin si Polly, isang cloned na tupa na nagdadala ng human protein gene sa bawat cell ng katawan nito. Ito ay nakita bilang isang hakbang patungo sa mass production ng mga protina ng tao sa mga hayop upang gamutin ang mga sakit ng tao tulad ng trombosis. Tulad ng kaso ni Dolly, ang katotohanan na ang tagumpay ay nauna sa maraming kabiguan ay hindi partikular na na-advertise - sa pagsilang ng napakalaking cubs, dalawang beses na mas malaki. tamang sukat- hanggang sa 9 kg na may pamantayan na 4.75 kg. Hindi ito maaaring maging pamantayan kahit na sa mga kaso kung saan ang agham ng pag-clone ay mabilis na umuunlad. Noong 1998, nagawang i-clone ng mga mananaliksik sa Estados Unidos at France ang mga binti ng Holstein mula sa mga selula ng pangsanggol. Kung dati ang proseso ng paggawa ng clone ay nangangailangan ng 3 taon, ngayon ay tumatagal na lamang ng 9 na buwan. Sa kabilang banda, ang bawat ikasiyam na clone ay hindi matagumpay at namatay o nawasak. Ang pag-clone ay malubhang panganib para sa mabuting kalusugan. Nakatagpo ang mga mananaliksik ng maraming kaso ng pagkamatay ng fetus, pagkamatay ng postpartum, abnormalidad ng inunan, abnormal na pamamaga, triple at quadruple na rate ng mga problema sa pusod at matinding immunological deficiency. U malalaking mammal, tulad ng mga tupa at baka, natuklasan ng mga mananaliksik na humigit-kumulang kalahati ng mga clone ang naglalaman ng mga seryosong depekto, kabilang ang mga partikular na depekto ng puso, baga at iba pang mga organo na humahantong sa perinatal mortality. Ang mga naipon na genetic error ay nakakahawa at nakakaapekto sa mga henerasyon ng mga clone. Ngunit imposibleng magpadala ng may sira na clone para sa pagkumpuni tulad ng isang sirang kotse.
Slide 2
Ang genetic engineering ay isang hanay ng mga pamamaraan na nagpapahintulot, sa pamamagitan ng in vitro operations (in vitro, sa labas ng katawan), na ilipat ang genetic na impormasyon mula sa isang organismo patungo sa isa pa.
Slide 3
Ang layunin ng genetic engineering ay upang makakuha ng mga cell (pangunahing bacterial) na may kakayahang gumawa ng ilang mga "tao" na protina sa isang pang-industriya na sukat; sa kakayahang malampasan ang mga interspecific na hadlang at ilipat ang mga indibidwal na namamana na katangian ng isang organismo sa isa pa (gamitin sa pagpili ng mga halaman at hayop)
Slide 4
Ang pormal na petsa ng kapanganakan ng genetic engineering ay itinuturing na 1972. Ang nagtatag nito ay ang American biochemist na si Paul Berg.
Slide 5
Ang isang pangkat ng mga mananaliksik na pinamumunuan ni Paul Berg, na nagtrabaho sa Stanford University, malapit sa San Francisco sa California, ay nag-ulat ng paglikha ng unang recombinant (hybrid) na DNA sa labas ng katawan. Ang unang recombinant na molekula ng DNA ay binubuo ng mga fragment coli(Eschherihia coli), isang pangkat ng mga gene mula sa bacterium na ito mismo at ang kumpletong DNA ng SV40 virus, na nagiging sanhi ng pag-unlad ng mga tumor sa mga unggoy. Ang nasabing recombinant na istraktura ay maaaring theoretically magkaroon ng functional na aktibidad sa parehong E. coli at monkey cells. Maaari siyang "maglakad" tulad ng isang shuttle sa pagitan ng isang bacterium at isang hayop. Para sa gawaing ito, si Paul Berg ay ginawaran ng Nobel Prize noong 1980.
Slide 6
SV40 virus
Slide 7
Mga pangunahing pamamaraan ng genetic engineering.
Ang mga pangunahing pamamaraan ng genetic engineering ay binuo noong unang bahagi ng 70s ng ika-20 siglo. Ang kanilang kakanyahan ay ang pagpapakilala ng isang bagong gene sa katawan. Para sa layuning ito, nilikha ang mga espesyal na genetic construct - mga vector, i.e. isang aparato para sa paghahatid ng isang bagong gene sa isang cell. Ginagamit ang mga plasmid bilang isang vector.
Slide 8
Ang plasmid ay isang pabilog na double-stranded na molekula ng DNA na matatagpuan sa isang bacterial cell.
Slide 9
GM na patatas
Ang eksperimentong paglikha ng mga genetically modified na organismo ay nagsimula noong 70s ng ikadalawampu siglo. Ang tabako na lumalaban sa pestisidyo ay nagsimula nang magtanim sa China. Sa USA lumitaw: GM tomatoes
Slide 10
Ngayon sa Estados Unidos mayroong higit sa 100 mga uri ng genetically modified na mga produkto - "transgenes" - soybeans, mais, gisantes, sunflower, bigas, patatas, kamatis at iba pa. Soybeans Sunflower Peas
Slide 11
Mga hayop na binago ng genetiko:
Bunny Glow in the Dark Salmon
Slide 12
Ang mga GMI ay kasama sa maraming produktong pagkain:
Ang GM corn ay idinagdag sa confectionery at mga produktong panaderya, mga softdrinks.
Slide 13
Ang GM soybeans ay kasama sa mga pinong langis, margarine, baking fats, salad sauce, mayonesa, pasta, kahit pagkain ng sanggol at iba pang produkto.
Slide 14
Ang GM na patatas ay ginagamit upang gumawa ng mga chips
Slide 15
Kaninong mga produkto ang naglalaman ng mga sangkap na transgenic:
Ang Coca-Cola McDonald's ng Nestle Hershey
Slide 1
Paglalarawan ng slide:
Slide 2
Paglalarawan ng slide:
Slide 3
Paglalarawan ng slide:
Slide 4
Paglalarawan ng slide:
Slide 5
Paglalarawan ng slide:
Slide 6
Paglalarawan ng slide:
Slide 7
Paglalarawan ng slide:
Slide 8
Paglalarawan ng slide:
Slide 9
Paglalarawan ng slide:
Slide 10
Paglalarawan ng slide:
Slide 11
Paglalarawan ng slide:
Slide 12
Paglalarawan ng slide:
Slide 13
Paglalarawan ng slide:
Slide 14
Paglalarawan ng slide:
Slide 15
Paglalarawan ng slide:
Slide 16
Paglalarawan ng slide:
Slide 17
Paglalarawan ng slide:
Slide 18
Paglalarawan ng slide:
Slide 19
Paglalarawan ng slide:
Slide 20
Paglalarawan ng slide:Paglalarawan ng slide:
Ang pag-clone ng hayop na si Dolly ang tupa, na na-clone mula sa mga selula ng udder ng isa pang patay na hayop, ay pumupuno sa mga pahayagan noong 1997. Ang mga mananaliksik sa Roslyn University (USA) ay umalingawngaw ng mga tagumpay nang hindi itinuon ang pansin ng publiko sa daan-daang mga kabiguan na dumating noon. Si Dolly ay hindi ang unang clone ng hayop, ngunit siya ang pinakasikat. Sa katunayan, ang mundo ay nag-clone ng mga hayop sa nakalipas na dekada. Inilihim ni Roslyn ang tagumpay hanggang sa nagawa nilang patente hindi lang si Dolly, kundi ang buong proseso ng paglikha sa kanya. Binigyan ng World Intellectual Property Organization (WIPO) ang Roslyn University ng eksklusibong mga karapatan sa patent para i-clone ang lahat ng hayop, kabilang ang mga tao, hanggang 2017. Ang tagumpay ni Dolly ay nagbigay inspirasyon sa mga siyentipiko sa buong mundo na gumulong sa paglikha at gumanap bilang Diyos, sa kabila ng mga negatibong kahihinatnan para sa mga hayop at kapaligiran. Sa Thailand, sinusubukan ng mga siyentipiko na i-clone ang sikat na puting elepante ni Haring Rama III, na namatay 100 taon na ang nakalilipas. Sa 50 libong ligaw na elepante na nabuhay noong dekada 60, 2000 na lang ang natitira sa Thailand. Nais ng mga Thai na buhayin ang kawan. Ngunit sa parehong oras, hindi nila naiintindihan na kung ang mga modernong anthropogenic na kaguluhan at pagkasira ng tirahan ay hindi titigil, ang parehong kapalaran ay naghihintay sa mga clone. Ang pag-clone, tulad ng lahat ng genetic engineering sa pangkalahatan, ay isang kalunus-lunos na pagtatangka na lutasin ang mga problema habang binabalewala ang mga ugat nito.
Slide 22
Paglalarawan ng slide:
Slide 23
Paglalarawan ng slide:
Genetic engineering
Ang gawain ay nakumpleto ng isang mag-aaral sa ika-10 baitang - Roman Kirillov.
Genetic engineering
Ang genetic engineering (genetic engineering) ay isang hanay ng mga diskarte, pamamaraan at teknolohiya para sa pagkuha ng recombinant na RNA at DNA, paghihiwalay ng mga gene mula sa isang organismo (mga cell), pagmamanipula ng mga gene at pagpasok sa kanila sa ibang mga organismo.
Ang genetic engineering ay hindi isang agham sa malawak na kahulugan, ngunit isang tool ng biotechnology, gamit ang mga pamamaraan ng biological sciences tulad ng molecular at cellular biology, cytology, genetics, microbiology, virology.
Sinusubukan ng mga Kenyans kung paano lumalaki ang isang bagong transgenic na uri ng pananim na lumalaban sa mga peste ng insekto.
Kasaysayan ng pag-unlad at nakamit na antas ng teknolohiya
Sa ikalawang kalahati ng ika-20 siglo, maraming mahahalagang pagtuklas at imbensyon ang ginawa na pinagbabatayan ng genetic engineering. Maraming taon ng mga pagtatangka na "basahin" ang biological na impormasyon na "nakasulat" sa mga gene ay matagumpay na nakumpleto. Ang gawaing ito ay sinimulan ng English scientist na si F. Sanger at ng American scientist na si W. Gilbert (Nobel Prize in Chemistry 1980). Tulad ng nalalaman, ang mga gene ay naglalaman ng impormasyon-mga tagubilin para sa synthesis ng mga molekula at protina ng RNA, kabilang ang mga enzyme, sa katawan. Upang pilitin ang isang cell na mag-synthesize ng mga bagong sangkap na hindi karaniwan para dito, kinakailangan na ang mga kaukulang hanay ng mga enzyme ay ma-synthesize dito. At para dito kinakailangan na sinasadyang baguhin ang mga gene na matatagpuan dito, o ipakilala ang mga bago, dati nang wala sa mga gene dito. Ang mga pagbabago sa mga gene sa mga buhay na selula ay mga mutasyon. Nangyayari ang mga ito sa ilalim ng impluwensya, halimbawa, ng mga mutagens - mga kemikal na lason o radiation.
Frederick Sanger
Walter Gilbert
Human genetic engineering
Kapag inilapat sa mga tao, maaaring gamitin ang genetic engineering upang gamutin ang mga minanang sakit. Gayunpaman, sa teknikal, may malaking pagkakaiba sa pagitan ng paggamot sa pasyente mismo at pagbabago ng genome* ng kanyang mga inapo.
*Ang genome ay ang kabuuan ng lahat ng mga gene ng isang organismo; kumpletong set ng chromosome nito.
Knockout na mga daga
knockout ng gene. Upang pag-aralan ang function ng isang partikular na gene, maaaring gamitin ang gene knockout. Ito ang pangalan para sa pamamaraan ng pag-alis ng isa o higit pa genes, na ginagawang posible na pag-aralan ang mga kahihinatnan ng naturang mutation. Para sa knockout, ang parehong gene o ang fragment nito ay synthesize, binago upang ang produkto ng gene ay mawalan ng paggana nito.
Aplikasyon sa siyentipikong pananaliksik
Artipisyal na pagpapahayag. Ang isang lohikal na karagdagan sa knockout ay artipisyal na pagpapahayag, iyon ay, ang pagdaragdag ng isang gene sa katawan na wala nito dati. Ang genetic engineering technique na ito ay maaari ding gamitin para pag-aralan ang gene function. Sa esensya, ang proseso ng pagpapakilala ng mga karagdagang gene ay kapareho ng sa knockout, ngunit umiiral na mga gene ay hindi pinapalitan o nasira.
Aplikasyon sa siyentipikong pananaliksik
Visualization ng mga produkto ng gene. Ginagamit kapag ang layunin ay pag-aralan ang lokalisasyon ng isang produkto ng gene. Ang isa sa mga paraan ng pag-tag ay ang palitan ang normal na gene ng isang pinagsama sa elemento ng reporter, halimbawa, sa green fluorescent protein gene.
Scheme ng istraktura ng berdeng fluorescent na protina.