Kalendár vývoja dieťaťa do jedného roka 

Prezentácia na tému: Genetické inžinierstvo. Biotechnológia


snímka 1

Popis snímky:

snímka 2

Popis snímky:

snímka 3

Popis snímky:

snímka 4

Popis snímky:

snímka 5

Popis snímky:

snímka 6

Popis snímky:

Snímka 7

Popis snímky:

Snímka 8

Popis snímky:

Snímka 9

Popis snímky:

Snímka 10

Popis snímky:

snímka 11

Popis snímky:

snímka 12

Popis snímky:

snímka 13

Popis snímky:

Snímka 14

Popis snímky:

snímka 15

Popis snímky:

snímka 16

Popis snímky:

Snímka 17

Popis snímky:

Snímka 18

Popis snímky:

Snímka 19

Popis snímky:

Snímka 20

Popis snímky:Popis snímky:

Klonovanie zvierat Ovca Dolly, klonovaná z buniek vemena iného, ​​mŕtveho zvieraťa, zaplavila noviny v roku 1997. Vedci z Roslynskej univerzity (USA) zazvonili na úspechy bez toho, aby sa verejnosť zamerala na stovky zlyhaní, ktoré prešli predtým. Dolly nebola prvým zvieracím klonom, no bola najznámejšia. V skutočnosti svet posledné desaťročie klonuje zvieratá. Roslyn úspech tajila, až kým sa im nepodarilo patentovať nielen Dolly, ale aj celý proces jej vzniku. WIPO (World Intellectual Property Organization) udelila Roslyn University exkluzívne patentové práva na klonovanie všetkých zvierat vrátane ľudí do roku 2017. Úspech Dolly inšpiroval vedcov na celom svete, aby sa pustili do tvorenia a hrali sa na Boha napriek negatívnym vplyvom na zvieratá a životné prostredie. V Thajsku sa vedci pokúšajú naklonovať slávneho bieleho slona kráľa Rámu III., ktorý zomrel pred 100 rokmi. Z 50-tisíc divokých slonov, ktoré žili v 60. rokoch, ich v Thajsku zostalo len 2000. Thajci chcú stádo oživiť. No zároveň nechápu, že ak sa moderné antropogénne disturbancie a ničenie biotopov nezastavia, rovnaký osud čaká aj klony. Klonovanie, ako celé genetické inžinierstvo vo všeobecnosti, je úbohým pokusom vyriešiť problémy ignorovaním ich základných príčin.

snímka 22

Popis snímky:

snímka 23

Popis snímky:

snímka 1

snímka 2

Biotechnológia je integrácia prírodných a technických vied, ktorá umožňuje plne realizovať schopnosti živých organizmov na výrobu potravín, liekov, na riešenie problémov v oblasti energetiky a ochrany životného prostredia.

snímka 3

Jedným typom biotechnológie je genetické inžinierstvo. Genetické inžinierstvo je založené na získavaní hybridných molekúl DNA a zavádzaní týchto molekúl do buniek iných organizmov, ako aj na molekulárno-biologických, imunochemických a bmochemických metódach.

snímka 4

Genetické inžinierstvo sa začalo rozvíjať v roku 1973, keď americkí výskumníci Stanley Cohen a Enley Chang vložili barteriálny plazmid do DNA žaby. Potom sa tento transformovaný plazmid vrátil do bakteriálnej bunky, ktorá začala syntetizovať žabie proteíny a tiež prenášať žabie DNA svojim potomkom. Tak sa našla metóda, ktorá umožňuje vložiť cudzie gény do genómu určitého organizmu.

snímka 5

Genetické inžinierstvo nachádza široké praktické uplatnenie v odvetviach národného hospodárstva, akými sú mikrobiologický priemysel, farmakologický priemysel, potravinárstvo a poľnohospodárstvo.

snímka 6

Jedným z najvýznamnejších odvetví genetického inžinierstva je výroba liečiv. Moderné technológie na výrobu rôznych liekov umožňujú liečiť najzávažnejšie ochorenia, alebo aspoň spomaliť ich rozvoj.

Snímka 7

Genetické inžinierstvo je založené na technológii získavania rekombinantnej molekuly DNA.

Snímka 8

Základnou jednotkou sekvencie v každom organizme je gén. Informácie v génoch kódujúcich proteíny sa dekódujú v priebehu dvoch po sebe idúcich procesov: transkripcie (syntéza RNA) a translácie (syntéza proteínov), ktoré následne zabezpečujú správny preklad genetickej informácie zašifrovanej v DNA z jazyka nukleotidov do jazyk aminokyselín.

Snímka 9

S rozvojom genetického inžinierstva začali čoraz viac vykonávať rôzne pokusy na zvieratách, v dôsledku čoho vedci dosiahli akúsi mutáciu organizmov. Napríklad Lifestyle Pets geneticky vytvoril hypoalergénnu mačku menom Ashera GD. Do tela zvieraťa bol zavedený určitý gén, ktorý umožnil „obísť choroby“.

snímka 10

snímka 11

Vedci z Pennsylvánskej univerzity zaviedli pomocou genetického inžinierstva novú metódu výroby vakcín: pomocou geneticky upravených húb. Vďaka tomu sa urýchlila výroba vakcín, čo by sa podľa Pensylvánov mohlo hodiť v prípade bioteroristického útoku alebo prepuknutia vtáčej chrípky.

1 snímka

2 snímka

Historické pozadie V roku 1953 vytvorili J. Watson a F. Crick dvojvláknový model DNA a na prelome 50. a 60. rokov 20. storočia boli objasnené vlastnosti genetického kódu. V roku 1970 G. Smith ako prvý izoloval množstvo enzýmov – restriktáz vhodných na účely genetického inžinierstva. Kombinácia DNA restriktáz (na delenie molekúl DNA na určité fragmenty) a enzýmov izolovaných v roku 1967 - DNA ligázy (na "zosieťovanie" fragmentov v ľubovoľnej sekvencii) možno právom považovať za ústredný článok technológie genetického inžinierstva. V roku 1972 P. Berg, S. Cohen, H. Boyer vytvorili prvú rekombinantnú DNA. Od začiatku 80. rokov 20. storočia pokroky v genetickom inžinierstve sa začínajú využívať v praxi. Od roku 1996 sa v poľnohospodárstve využívajú geneticky modifikované. Watson a Creek

3 snímka

Úlohy genetického inžinierstva Zlepšenie odolnosti voči pesticídom Zlepšenie odolnosti voči škodcom a chorobám Zvýšenie produktivity Zlepšenie špeciálnych vlastností

4 snímka

Technológia 1. Získanie izolovaného génu. 2. Zavedenie génu do vektora na integráciu do organizmu. 3. Prenos vektora s konštruktom do modifikovaného organizmu príjemcu. 4. Molekulárne klonovanie. 5. Výber GMO

5 snímka

Podstata technológie spočíva v riadenej, podľa daného programu, výstavbe molekulárno-genetických systémov mimo tela s následným zavedením vytvorených štruktúr do živého organizmu. V dôsledku toho sa dosiahne ich začlenenie a aktivita v tomto organizme a v jeho potomstve. Možnosti genetického inžinierstva - genetická transformácia, prenos cudzích génov a iných materiálnych nosičov dedičnosti do buniek rastlín, živočíchov a mikroorganizmov, produkcia geneticky modifikovaných organizmov s novými jedinečnými genetickými, biochemickými a fyziologickými vlastnosťami a charakteristikami smer strategický. transgénna myš

6 snímka

Praktické úspechy moderného genetického inžinierstva Vytvorili sa klonové knižnice, ktoré sú zbierkami bakteriálnych klonov. Každý z týchto klonov obsahuje fragmenty DNA určitého organizmu (Drosophila, ľudia a iné). Na základe transformovaných kmeňov vírusov, baktérií a kvasiniek sa uskutočňuje priemyselná výroba inzulínu, interferónu a hormonálnych prípravkov. Produkcia proteínov, ktoré pomáhajú udržiavať zrážanlivosť krvi pri hemofílii a iných liekoch, je v štádiu testovania. Vznikli transgénne vyššie organizmy, v ktorých bunkách úspešne fungujú gény úplne iných organizmov. Všeobecne známe sú geneticky chránené geneticky modifikované rastliny odolné voči vysokým dávkam určitých herbicídov a škodcov. Medzi transgénnymi rastlinami sú na popredných miestach sója, kukurica, bavlna a repka. Ovečka Dolly

7 snímka

Ekologické a genetické riziká GM technológií Genetické inžinierstvo je technológia na vysokej úrovni. Vysoké biotechnológie sa vyznačujú vysokou vedeckou intenzitou. GM technológie sa využívajú ako v rámci konvenčnej poľnohospodárskej výroby, tak aj v iných oblastiach ľudskej činnosti: v zdravotníctve, v priemysle, v rôznych oblastiach vedy, pri plánovaní a realizácii opatrení na ochranu životného prostredia. Akékoľvek technológie na vysokej úrovni môžu byť nebezpečné pre ľudí a ich životné prostredie, pretože dôsledky ich použitia sú nepredvídateľné. Na zníženie pravdepodobnosti nepriaznivých environmentálnych a genetických dôsledkov používania technológií genetického inžinierstva sa neustále vyvíjajú nové prístupy. Napríklad transgenézu (vloženie cudzích génov do genómu geneticky modifikovaného organizmu) v blízkej budúcnosti môže nahradiť cisgenéza (vloženie génov rovnakého alebo blízko príbuzného druhu do genómu geneticky modifikovaného organizmu) .

snímka 2

Genetické inžinierstvo je súbor metód, ktoré umožňujú prostredníctvom operácií in vitro (in vitro, mimo tela) prenášať genetickú informáciu z jedného organizmu do druhého.

snímka 3

Účelom genetického inžinierstva je získať bunky (predovšetkým bakteriálne) schopné produkovať niektoré „ľudské“ proteíny v priemyselnom meradle; v schopnosti prekonávať medzidruhové bariéry a prenášať jednotlivé dedičné vlastnosti niektorých organizmov na iné (využitie v chove rastlín a zvierat)

snímka 4

Oficiálnym dátumom zrodu genetického inžinierstva je rok 1972. Jeho predkom bol americký biochemik Paul Berg.

snímka 5

Skupina výskumníkov vedená Paulom Bergom, ktorý pracoval na Stanfordskej univerzite neďaleko San Francisca v Kalifornii, oznámila vytvorenie prvej rekombinantnej (hybridnej) DNA mimo tela. Prvá rekombinantná molekula DNA pozostávala z fragmentov Escherichia coli (Eschherihia coli), skupiny génov samotnej baktérie a celej DNA vírusu SV40, ktorý spôsobuje vývoj nádorov u opíc. Takáto rekombinantná štruktúra by teoreticky mohla mať funkčnú aktivitu v E. coli aj v opičích bunkách. Mohla sa ako raketoplán „prechádzať“ medzi baktériou a zvieraťom. Za túto prácu bol Paul Berg v roku 1980 ocenený Nobelovou cenou.

snímka 6

vírus SV40

  • Snímka 7

    Základné metódy genetického inžinierstva.

    Hlavné metódy genetického inžinierstva boli vyvinuté začiatkom 70. rokov 20. storočia. Ich podstata spočíva v zavedení nového génu do tela. Na to sa vytvárajú špeciálne genetické konštrukty – vektory, t.j. zariadenie na dodanie nového génu do bunky Ako vektor sa používajú plazmidy.

    Snímka 8

    Plazmid je kruhová dvojvláknová molekula DNA nachádzajúca sa v bakteriálnej bunke.

    Snímka 9

    GM zemiaky

    Experimentálna tvorba geneticky modifikovaných organizmov sa začala v 70. rokoch minulého storočia. V Číne sa pestuje tabak odolný voči pesticídom. V USA sa objavili: GM paradajky

    Snímka 10

    Dnes v USA existuje viac ako 100 druhov geneticky modifikovaných produktov – „transgénov“ – to sú sója, kukurica, hrach, slnečnica, ryža, zemiaky, paradajky a iné. Sójový slnečnicový hrášok

    snímka 11

    Geneticky modifikované zvieratá:

    Žiara v tme Králik losos

    snímka 12

    GMI sa nachádzajú v mnohých potravinách:

    GM kukurica sa pridáva do cukroviniek a pekárenských výrobkov, nealkoholických nápojov.

    snímka 13

    GM sója sa nachádza v rafinovaných olejoch, margarínoch, tukoch na pečenie, šalátových dresingoch, majonéze, cestovinách, dokonca aj v detskej výžive a iných výrobkoch.

    Snímka 14

    GM zemiaky sa používajú na výrobu čipsov

    snímka 15

    ktorých produkty obsahujú transgénne zložky:

    Nestle Hershey's Coca-Cola McDonald's

    Text k prezentácii "Génové inžinierstvo".

    Naše poznatky z genetiky a molekulárnej biológie každým dňom rastú. Je to predovšetkým vďaka práci na mikroorganizmoch.Pojem „genetické inžinierstvo“ možno v plnej miere pripísať selekcii, no tento pojem vznikol až v súvislosti s príchodom možnosti priamych manipulácií s jednotlivými génmi.

    Genetické inžinierstvo je teda súbor metód, ktoré umožňujú prenos génu prostredníctvom operácií mimo tela. informácie z jedného organizmu do druhého.

    V bunkách niektorých baktérií sa okrem hlavnej veľkej molekuly DNA nachádza aj malá kruhová molekula DNA, plazmid. V genetickom inžinierstve sa prasmidy používané na vnesenie potrebnej informácie do hostiteľskej bunky nazývajú vektory – nosiče nových génov. Okrem plazmidov môžu hrať úlohu vektorov aj vírusy a bakteriofágy.

    Štandardný postup je schematicky znázornený na obr.

    Je možné vyčleniť hlavné fázy vytvárania geneticky modifikovaných organizmov:

    1. Získanie génu kódujúceho znak záujmu.

    2. Izolácia plazmidu z bakteriálnej bunky. Plazmid je otvorený (rozrezaný) enzýmom, pričom zostávajú "krátke konce" - to sú komplementárne sekvencie báz.

    3. Oba gény s vektorovým plazmidom.

    4. Zavedenie rekombinantného plazmidu do hostiteľskej bunky.

    5. Výber buniek, ktoré dostali ďalší gén. znak a jeho praktické využitie. Takáto nová baktéria už bude syntetizovať nový proteín, dá sa pestovať na enzýmoch a biomasa sa dá získať v priemyselných mierach.

    Jedným z úspechov genetického inžinierstva je prenos génov kódujúcich syntézu inzulínu u ľudí do bakteriálnej bunky. Odkedy sa ukázalo, že príčinou cukrovky je nedostatok hormónu inzulín, pacienti s cukrovkou sa stali a inzulín, ktorý sa získal z pankreasu po zabití zvierat. Inzulín je proteín, a tak sa veľa diskutovalo o tom, či by sa gény pre tento proteín mohli vložiť do bakteriálnej bunky a potom pestovať v komerčnom meradle, aby sa dal použiť ako lacnejší a pohodlnejší zdroj hormónu. V súčasnosti sa podarilo preniesť gény ľudského inzulínu a priemyselná výroba tohto hormónu sa už začala.

    Ďalším dôležitým ľudským proteínom je interferón, ktorý sa zvyčajne tvorí ako odpoveď na vírusovú infekciu. interferónový gén bol tiež schopný preniesť do bakteriálnej bunky.

    Pri pohľade do budúcnosti budú baktérie široko používané ako továrne na výrobu radu produktov eukaryotických buniek, ako sú hormóny, antibiotiká, enzýmy a poľnohospodárske látky.

    Je možné, že užitočné prokaryotické gény môžu byť začlenené do eukaryotických buniek. Napríklad zaviesť gén baktérií viažucich dusík do buniek úžitkových poľnohospodárskych rastlín. To by malo mimoriadne veľký význam pre produkciu potravín a umožnilo by drasticky obmedziť alebo dokonca úplne upustiť od aplikácie dusičnanových hnojív do pôdy, na ktoré sa vynakladajú obrovské sumy peňazí a s ktorými sa nachádzajú blízke rieky a jazerá. sú znečistené.

    v modernom svete sa genetické inžinierstvo používa aj na vytváranie modifikovaných organizmov na estetické účely.