Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

12: Сучасні застосування мікробної генетики

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    4045

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

    Ідентифікація Уотсоном і Криком структури ДНК в 1953 році стала насіннєвою подією в області генної інженерії. З 1970-х років відбувся справжній вибух у здатності вчених маніпулювати ДНК способами, які революціонізували галузі біології, медицини, діагностики, криміналістики та промислового виробництва. Багато молекулярних інструментів, виявлених в останні десятиліття, були вироблені з використанням прокаріотичних мікробів. У цьому розділі ми розглянемо деякі з цих інструментів, особливо в тому, що вони стосуються застосування в медицині та охороні здоров'я.

    Як приклад, термічний циклер на малюнку\(\PageIndex{1}\) використовується для виконання діагностичної методики під назвою полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), яка спирається на ферменти ДНК-полімерази термофільних бактерій. Інші молекулярні інструменти, такі як рестрикційні ферменти і плазміди, отримані з мікроорганізмів, дозволяють вченим вставляти гени людини або інших організмів в мікроорганізми. Потім мікроорганізми вирощуються в промислових масштабах для синтезу таких продуктів, як інсулін, вакцини та біорозкладні полімери. Це лише деякі з численних застосувань мікробної генетики, які ми розглянемо в цьому розділі.

    Фотографія термоциклера; настільної машини з нагрівальним елементом і індикатором температури. Мікрофотографія овальних клітин; більшість чіткі, але деякі помаранчеві.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Термоциклер (зліва) використовується під час полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). ПЛР підсилює кількість копій ДНК і може допомогти в діагностиці інфекцій, спричинених мікробами, які важко культивуються, наприклад, Chlamydia trachomatis (праворуч). C. trachomatis викликає хламідіоз, найбільш поширене венеричне захворювання в Сполучених Штатах, і трахому, провідну в світі причину сліпоти, яку можна запобігти. (кредитне право: зміна роботи Центрів контролю та профілактики захворювань)

    • 12.1: Мікроби та інструменти генної інженерії
      Наука про використання живих систем на благо людства називається біотехнологією. Технічно кажучи, одомашнення рослин і тварин за допомогою практики землеробства та селекції є різновидом біотехнології. Однак у сучасному розумінні ми пов'язуємо біотехнологію з безпосередньою зміною генетики організму для досягнення бажаних ознак через процес генної інженерії.
    • 12.2: Візуалізація та характеристика ДНК
      Пошук цікавить гена всередині зразка вимагає використання одноцепочечного зонда ДНК, поміченого молекулярним маяком (як правило, радіоактивністю або флуоресценцією), який може гібридизувати з додатковою одноцепочечной нуклеїновою кислотою у зразку. Електрофорез агарозного гелю дозволяє розділити молекули ДНК на основі розміру. Аналіз поліморфізму довжини рестрикційного фрагмента (RFLP) дозволяє візуалізувати методом агарозного гелю електрофорезу різних варіантів послідовності ДНК.
    • 12.3: Методи цілого генома та промислове застосування
      Досягнення в молекулярній біології призвели до створення абсолютно нових галузей науки. Серед них є поля, які вивчають аспекти цілих геномів, які в сукупності називаються методами цілого генома. У цьому розділі ми надамо короткий огляд цілих геномних полів геноміки, транскриптоміки та протеоміки.
    • 12.4: Генна інженерія - ризики, переваги та сприйняття
      Багато видів генної інженерії дали явні переваги з невеликою кількістю очевидних ризиків. Однак багато нових застосувань генної інженерії є набагато більш суперечливими, часто тому, що їх потенційні переваги позбавлені значних ризиків, реальних або сприйнятих. Це, безумовно, стосується генної терапії, клінічного застосування генної інженерії, яка може одного разу забезпечити лікування від багатьох захворювань, але все ще в значній мірі є експериментальним підходом до лікування.
    • 12.E: Сучасні застосування мікробної генетики (вправи)

    Мініатюра: Група генетично модифікованих флуоресцентних риб GloFish. (www.glofish.com).