Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.14: Біотехнологічні програми

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    2068

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Навіщо комусь вирощувати такі рослини?

    Розвиток кращих культур є важливим аспектом біотехнології. Посіви, стійкі до пошкоджень від комах або посухи, повинні відігравати значну роль у світовому майбутньому. І все починається в лабораторії.

    Застосування біотехнології

    Методи біотехнології можуть використовуватися для багатьох практичних цілей. Вони широко використовуються як в медицині, так і в сільському господарстві. Щоб побачити, як біотехнології можуть бути використані для розкриття злочинів, дивіться відео «Справедливість ДНК - звільнення невинних» за наступним посиланням: www.pubinfo.vcu.edu/secretsof... list_frame.asp.

    Застосування в медицині

    На додаток до генної терапії генетичних порушень, біотехнології можуть бути використані для перетворення бактерій, щоб вони могли виробляти людські білки. На малюнку нижче показано, як це робиться для отримання цитокіну, який є невеликим білком, який допомагає боротися з інфекціями. Білки, вироблені бактеріями, вводяться людям, які не можуть їх виробляти через мутації.

    Генетично інженерні бактерії для вироблення людського білка, цитокіну

    Генетично інженерні бактерії для отримання людського білка. Бактерії можуть бути генетично сконструйовані для отримання людського білка, такого як цитокін. Цитокін - це невеликий білок, який допомагає боротися з інфекціями.

    Інсулін був першим людським білком, який вироблявся таким чином. Інсулін допомагає клітинам забирати глюкозу з крові. Люди з діабетом 1 типу мають мутацію в гені, який зазвичай кодує інсулін. Без інсуліну їх глюкоза в крові підвищується до шкідливо високого рівня. В даний час єдиним методом лікування діабету 1 типу є ін'єкція інсуліну з зовнішніх джерел. До недавнього часу не було відомого способу винесення інсуліну поза людським організмом. Проблема вирішувалася клонуванням генів. Ген інсуліну людини був клонований і використаний для перетворення бактеріальних клітин, які потім могли виробляти велику кількість людського інсуліну.

    Фармакогеноміка

    Ми знаємо, що завдяки нашій ДНК кожен з нас трохи відрізняється. Деякі з цих відмінностей очевидні, як колір очей і волосся. Інші не настільки очевидні, як реагує наш організм на ліки. Дослідники починають дивитися на те, як адаптувати медичні методи лікування до наших генетичних профілів, у відносно новій галузі під назвою фармакогеноміка. Деякі з найбільших проривів були в лікуванні раку. Для отримання додаткової інформації про цю «персоналізовану медицину» послухайте www.kqed.org/quest/radio/pers... ed-medicineі див www.kqed.org/quest/blog/2009/... ized-medicine/.

    Синтетична біологія

    Уявіть собі живі клітини, що діють як пристрої пам'яті, біопаливо, що вариться з дріжджів, або світловий рецептор, взятий з водоростей, який робить фотографії на тарілці бактерій. Нова галузь синтетичної біології полегшує інженерію біології, щоб нові функції могли бути отримані з живих систем. Дізнайтеся про інструменти, які використовують синтетичні біологи, та цікаві речі, які вони будують на www.kqed.org/quest/television... thetic-biology.

    Застосування в сільському господарстві

    Біотехнологія була використана для створення трансгенних культур. Трансгенні культури генетично модифіковані новими генами, які кодують риси, корисні для людини. Діаграма на малюнку нижче показує, як створюється трансгенна культура. Дізнатися більше про те, як вчені створюють трансгенні культури за допомогою інтерактивної анімації «Інженер врожаю: трансгенні маніпуляції» можна за цим посиланням: http://www.pbs.org/wgbh/harvest/engineer/transgen.html.

    Створення трансгенного врожаю

    Створення трансгенного врожаю. Трансгенна культура генетично модифікована, щоб бути більш корисною для людини. Бактерія переносить Т-ДНК (з плазміди Ti) фрагмент з потрібним геном в ядерний геном рослини-господаря.

    Трансгенні культури були створені з різноманітними різними ознаками, такими як отримання більшої кількості їжі, краща дегустація, переживання посухи та протистояння комахам-шкідникам. Вчені навіть створили трансгенний фіолетовий томат, який містить сполуку, що бореться з раком, та інші, які мають високий рівень антиоксидантів (див. Малюнок нижче). Дивіться http://extension.oregonstate.edu/...tomato-debuts - «індиго-троянда» для отримання додаткової інформації. Щоб дізнатися, як вчені використовували біотехнології для створення рослин, здатних рости в солоному грунті, подивіться відео «Сіль Землі - інженерні солестійкі рослини» за цим посиланням: http://www.sosq.vcu.edu/videos.aspx.

    Трансгенний фіолетовий томат із сполукою для боротьби з раком

    Трансгенний фіолетовий томат. Фіолетовий помідор генетично модифікований, щоб містити сполуку, що бореться з раком. Ген з'єднання був перенесений в нормальні червоні помідори.

    Біотехнології в сільському господарстві обговорюються за адресою http://www.youtube.com/watch?v=IY3mfgbe-0c (6:40).

    Застосування в криміналістиці

    Біотехнологія також мала величезний вплив у криміналістичних науках. Чи може ДНК вимагати вердикт (http://learn.genetics.utah.edu/content/science/forensics/) обговорює, як аналіз ДНК використовується для розкриття злочинів. Також див Гелевий електрофорез за адресою https://www.youtube.com/watch?v=Pk5hCRE_28g, щоб побачити, як біотехнологія допомагає у розкритті злочинів.

    Резюме

    • Біотехнологія може бути використана для перетворення бактерій, щоб вони могли виробляти людські білки, такі як інсулін.
    • Він також може бути використаний для створення трансгенних культур, таких як культури, які дають більше їжі або протистоять комахам-шкідникам.

    Дізнатися більше

    Дізнатися більше I

    Використовуйте цей ресурс, щоб відповісти на наступні питання.

    • Сучасна біотехнологія на www.biotechlearn.org.nz/тема... _біотехнологія.
    1. Наведемо приклад ранньої біотехнології.
    2. Наведемо приклад сучасної біотехнології.
    3. Опишіть одне використання біотехнології в:
      1. медицина,
      2. сільське господарство,
      3. криміналістика.

    Дізнатися більше II

    Рецензія

    1. Що таке трансгенні культури?
    2. Складіть блок-схему, яка викладає кроки, що беруть участь у створенні трансгенного врожаю.
    3. Поясніть, як бактерії можуть бути генетично сконструйовані для отримання людського білка.