Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.5: Біотехнологічні програми

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    56289

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

    F-д_34211856c216d09d66151d55cd06d90Фе 105Е1320С202875ФЕ 102604+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

    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.

    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.

    F-D_1B8DC BD766A1A269423F56A712B7ACB1B03B67C4A914732FDD9E39D+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_поштова листівка_крихітка_pngГенетично 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.

    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.

    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.

    F-D_A018A5681E0B23C3A21599B34887BAE78B236AF4041615A005FCA42B+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_листівка_крихітка_pngСтворення 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).

    Ф-Д_48Ф0930Б92Д3ФФ 84Ф 2Д8С364888 ДЕА 4А5Ф3Д46АСЕ1АС42884551E9C+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpgТрансгенний фіолетовий томат. Фіолетовий помідор генетично модифікований, щоб містити сполуку, що бореться з раком. Ген з'єднання був перенесений в нормальні червоні помідори.

    Застосування в криміналістиці

    Біотехнологія також мала величезний вплив у криміналістичних науках.

    Резюме

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

    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.
    Зображення Довідка Атрибуції
    F-д_34211856c216d09d66151d55cd06d90Фе 105Е1320С202875ФЕ 102604+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg [Рисунок 1] Кредит: Фіолетовий помідор: F Delventhal; Червоний помідор; Flickr: Photo_DE; Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для CK-12
    Джерело: Фіолетовий помідор: http://www.flickr.com/photos/krossbow/7826368470/; Червоний помідор; http://www.flickr.com/photos/photon_de/2700323949/;
    Ліцензія Фонду CK-12: CC BY-NC
    F-D_1B8 DC BD766A1A269423F56A712B7ACB1B03B67C4A914732FDD9E39D+зображення_маленький_маленький_крихіткий+зображення_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 2] Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12
    Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0
    F-D_A018A5681E0B23C3A21599B34887BAE78B236AF4041615A005FCA42B+зображення_маленький_маленький_крихіткий+зображення_маленький_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 3] Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12
    Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0
    Ф-Д_48Ф0930Б92Д3ФФ 84Ф 2Д8С364888 ДЕА 4А5Ф3Д46АСЕ1АС42884551E9C+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg [Рисунок 4] Кредит: Фіолетовий помідор: F Delventhal; Червоний помідор; Flickr: Photo_DE
    Джерело: Фіолетовий помідор: http://www.flickr.com/photos/krossbow/7826368470/; Червоний помідор; http://www.flickr.com/photos/photon_de/2700323949/
    Ліцензія: CC BY 2.0