Biogenetica geschiedenis, welke studies, basisconcepten

De Biogenetica Het is het gecombineerde vakgebied van biologie en genetica. Het impliceert de studie van elk fenomeen dat de levende wezens beïnvloedt, geanalyseerd vanuit beide perspectieven, en de manier om dit fenomeen aan te pakken.

De term biogenetica is ook gebruikt om de aanpassing van levende wezens te definiëren van sommige "blanke" organismen. De tak van kennis die zich richt, omvat of maakt de doelen die zijn geassocieerd met de twee eerdere definities, ook bekend als genetische manipulatie.

Agrobacterium Swimfaciens bodembacterie maakt elk gekloond gen mogelijk naar elke plant die we willen aanpassen. Het is de belangrijkste route van plantverbetering door recombinante DNA -technologie. Deze stukjes blad aangepast door de bacteriën zullen het mogelijk maken om een ​​complete, normale en verbeterde transgene plant te regenereren.(Bron: SEB951 op In.wikipedia/cc by-sa (http: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0/) Via Wikimedia Commons)

In de wereld van de wetenschap is het gebruik van het biogenetische woord (a) echter als bijvoeglijk naamwoord dan dat van biogenetica als de naam van een afzonderlijke wetenschap meer wijdverbreid. Hoogstwaarschijnlijk wordt genetische manipulatie willen gebruiken om zo'n zelfstandig naamwoord (biogenetica) te gebruiken.

Integendeel, het biogenetische bijvoeglijk naamwoord (a) verwijst eerder naar alles wat verband houdt met de biogenese (biologische oorsprong) van een of andere molecule, structuur, weefsel, orgaan of biologische entiteit.

Genetische manipulatie brengt de reeks methoden, strategieën, technieken en praktische toepassingen samen die nodig zijn om een ​​levend wezen opzettelijk en gepland te wijzigen.

Gehoorzaamt daarom de biologische kennis van de blanke persoon van de aanpassing (degene die wil wijzigen) en de waargenomen behoefte aan dergelijke verandering. Dat wil zeggen, het is de wetenschap die zich toelegt op de studie van hoe de genen en genomen van individuen te veranderen.

[TOC]

Geschiedenis

De domesticatie van soorten, onderzoek kruisen (zoals Mendel begon) en plantaardige verbetering door conventionele kruising zijn geen biogenetica, dat wil zeggen dat het geen gevallen van genetische manipulatie zijn. Men gebruikt kunstmatige selectie en gecontroleerde bemesting om iets te verkrijgen zonder te weten hoe of waarom.

Kan u van dienst zijn: driehoeken: geschiedenis, elementen, classificatie, eigenschappen

Biogenetica daarentegen werd geboren toen we in staat waren om een ​​specifiek DNA van een organisme te nemen, het te klonen en te verspreiden en/of uit te drukken in een andere. Met andere woorden, Biogenetics werd geboren dankzij recombinante DNA -technologie in de vroege jaren 1970 (1970).

De activiteit die deze tak van kennis definieert, is die van de "moleculaire kloon". Zodra we beperkingsenzymen (moleculaire schaar) en DNA -competities (pasterrubber) hebben, kunnen we naar het gemak snijden en raken.

De ontdekking van de DNA -structuur was een van de belangrijkste bevindingen van de twintigste eeuw

Dit is hoe we kunnen herbouwen van novo Een autonoom DNA -molecuul (dat alleen in een cel kan worden gerepliceerd), zoals een plasmide. Toen konden we een specifiek gen van mensen van een bekende functie snijden en in een expressieplasmide raken.

Bij het introduceren in een bacterie waren we later in staat om menselijke eiwitten in bacteriën te produceren voor ons gebruik en consumptie. Dus bijvoorbeeld, zoals we recombinante menselijke insuline produceerden.

We kunnen momenteel genetische manipulatie (Biogenetics) doen, niet alleen van bacteriën, maar ook van schimmels, planten en dieren: dit zijn de zo -aangedreven "genetisch gemodificeerde organismen" (OGM).

Binnen deze groep organismen hebben we de So -called Transgenics, die niet andere zijn die OGM zijn gemodificeerd door de integratie van genen van andere soorten.

Welke studies biogenetica? Toepassingen

Genmodificatie

Biogenetica bestudeert hoe het gen of de genomen van de witte organismen van genetische manipulatie te veranderen. Aan de andere kant kan biogenetica elk biologisch proces benaderen en bepalen hoe de aanpassing van een organisme kan leiden tot probleemoplossing.

Door de technieken die door biogenetica worden gebruikt, kan de onderzoeker bijvoorbeeld de functie van een gen of een groep genen specificeren. Het kan ook een bepaald biomolecuul produceren in een ander organisme, of zelfs een complexe specifieke biochemieroute.

Het kan je van dienst zijn: wat is het belang van wiskunde in de studie van elektromagnetische fenomenen?

Verbetering van organismen

Door biogenetica kunnen organismen worden verbeterd zodat ze de aanval van ziekteverwekkers en de ziekten kunnen weerstaan ​​die veroorzaken.

U kunt ook levende organismen wijzigen, zodat ze kunnen omgaan met omgevingsstress veroorzaakt door watertekort, bodemvervuiling, enz. Sommige planten zijn verbeterd door biogenetica om ze resistent te maken tegen ongedierte, en sommige dieren ook, om ze sneller te laten groeien.

Recombinante bacteriën kunnen onder andere een breed scala aan verschillende bruikbare verbindingen produceren bij het drinken en drinken, onder andere farmaceutische en dierlijke gezondheidsindustrieën.

Correctie van mutaties

Ten slotte hebben we met de huidige Genoma -bewerktechnieken het vermogen om mutaties te corrigeren en zo de ontwikkeling van genetische basisziekten te voorkomen, de expressie van een gen te verhogen en genotypen (en daarom fenotypes) vrijwel elk organisme te wijzigen.

Basisconcepten in biogenetica

Moleculaire kloon

Moleculaire kloon is de massa voortplanting van een onderscheidend gebied van geïsoleerd DNA uit zijn genomische omgeving. Dit fragment wordt gekloneerd (bevestigd) in een klonerings- en/of expressievector.

Om dit te bereiken, worden beperkingsenzymen gebruikt die worden gesneden met nucleotiden en competities die de ADN's verenigen die men wil plakken.

In bijna alle gevallen worden de basisstappen van de moleculaire kloon uitgevoerd in bacteriën. Hierin wordt gekloond DNA zich voortplant en wordt het recombinante DNA -molecuul geproduceerd, dat vervolgens kan worden overgebracht naar andere meer complexe organismen. In biogenetica kunt u ook virussen gebruiken zoals voertuigen voor verschillende doeleinden.

PCR -versterking

Een belangrijke vooruitgang in de massaproductie van specifieke DNA -moleculen was die van de implementatie van amplificatie door de polymerasekettingreactie (PCR, Engels Polymerasekettingreactie)).

Can Serve You: James Chadwick: Biography, Atomic Model, Experimenten

Dit is een enorme DNA -synthesetechniek In vitro. Hier, door een thermocyctor te gebruiken, laten we zeggen een klein DNA -molecuul, laten we zeggen als een 1500 nucleotide -gen, maakt het mogelijk om 235 kopieën ervan binnen enkele uren te produceren.

Thermocyler: de eenvoudige machine waarmee elk DNA in zeer enkele uren kan worden versterkt (Bron: Samsara, via Wikimedia Commons)

Een thermocycler maakt het mogelijk om geautomatiseerde lussen van de drie cruciale temperaturen in elk DNA -amplificatieprotocol uit te voeren door PCR. Dit zijn die van:

• denaturatie (DNA -opening)
• rinkelen (ontmoeting van het witte gen) en
• Synthese (polymerisatie)

DNA -amplificatie door PCR is een onmisbare biogenetische techniek op alle gebieden van moderne biologie en geneeskunde.

Sequencing en bewerking

DNA -sequencing brengt een brede reeks technieken samen die ons in staat stellen om met enige nauwkeurigheid de volgorde te weten waarin nucleotiden worden gevonden in een bepaald DNA -molecuul. Hierdoor kunnen we de informatie "lezen" zoals gecodificeerd in ons genoom.

Ten slotte zijn DNA -bewerkingsmethoden in de praktijk gebracht die de "biologische tekst" van het erfenismolecuul mogelijk maken.

Op deze manier kunnen we niet alleen DNA "lezen" door de sequencing van genen en genomen, maar we kunnen de tekst corrigeren of wijzigen om een ​​ander verhaal te vertellen.

Dat wil zeggen, via biogenetica (meer passende genetische manipulatie) kunnen we genen klonen, ze vergroten door amplificatie door PCR, lees ze door te sequencen en de tekst te wijzigen per editie.

Referenties

1. Alberts B et al. (2017) Moleculaire biologie van de cel, 6e editie. Garland Science, New York City. 1464 PP.
2. Green MR, Sambrook J (2012) Kloneringsmoleculair: handmatig laboratorium, Vierde druk. Drie volumeset. Cold Spring Harbor, VS. 2028 PP.
3. Pepper MS (2019) Speciale editie van de SAMJ gewijd aan cel- en gentherapie. S Afr Med J. 109 (8b): 12719.
4. Salsman J, Dellaire G (2017) Precisiegenoombewerking in de CRISPR was. Biochem Cell Biol. 95 (2): 187-201.
5. Singh RR (2020) De volgende generatie drogen bij hooggevoelige detectie van mutaties in tumoren: uitdagingen, vooruitgang en toepassingen. J Mol Diagnose. S1525-1578 (20) 30330-5.