Презентація на тему «Генна інженерія та генна терапія»

Генна інженерія та генна терапія
Біотехнологія

Біотехнологія
- дисципліна, що вивчає можливості використання живих організмів, їх систем чи продуктів їх життєдіяльності для вирішення технологічних задач, а також можливості створення живих організмів з необхідними властивостями методом генної інженерії.
Біотехнологією часто називають застосування генної інженерії в XX - XXI століттях, але термін відноситься і до більш широкого комплексу процесів модифікації біологічних організмів для забезпечення потреб людини, починаючи з модифікації рослин і одомашнених тварин шляхом штучного відбору і гібридизації.
За допомогою сучасних методів традиційні біотехнологічні виробництва отримали можливість покращити якість харчових продуктів і збільшити продуктивність живих організмів.

Клітинна інженерія пов'язана з культивуванням окремих клітин або тканин на спеціальних штучних середовищах. Виявилося, що окремі рослинні клітини (на відміну від клітин тварин) у таких штучних умовах мають тотипотентність, тобто здатні до регенерації (формування) повноцінних рослин. Ця здатність була використана для селекції.
Хромосомна інженерія пов'язана з можливостями заміщення окремих хромосом у рослин або додавання нових. Отримані таким шляхом форми називаються заміщеними лініями, або доповненими лініями.

— виділення з клітин бактерій, тварин або рослин тих генів, які намічені для перенесення.
— створення спеціальних генетичних конструкцій (векторів), у складі яких намічені гени будуть пересаджуватися в геном іншого виду.
— інтеграція генетичних векторів спочатку в клітину, а потім у геном іншого виду і вирощування змінених клітин у цілі організми (регенерація).
Рослини й тварини, геном яких змінений у результаті таких генно-інженерних операцій, одержали назву трансгенних рослин або тварин.
Під генною інженерією зазвичай розуміють штучне перенесення потрібних генів від одного виду живих організмів (бактерій, тварин, рослин) в інший вид, часто дуже далекий за своїм походженням.
Щоб здійснити перенесення генів (або трансгенез), необхідно виконати такі складні операції:

Суть генетичної інженерії полягає в переміщенні окремих генів з одного організму (клітини) в інший, що призводить до різних фенотипових змін організмів (клітин)
Сьогодні вчені можуть в умовах in vitro розрізати молекули ДНК у потрібному місці, ізолювати, очистити, а також очистити окремі її фрагменти.

Історія виникнення
Генетична інженерія виникла на межі 70-х років нашого століття.
Це пов'язано з досягненнями в галузі генетики та хімії нуклеїнових кислот:
Створення методів хіміко-фізичного синтезу генів
Відкриття явища модифікації ДНК

Основні напрямки в генетичній інженерії є такі:
Розробка та впровадження ГМО з поліпшеним складом зерна (кукурудза з підвищеним вмістом білка, супер-квасоля зі зміненим складом білка за рахунок генів горіха; золотий рис з генами, здатними синтезувати каротин).
1) Сільське господарство - вдосконалення агротехніки сільськогосподарських культур за рахунок впровадження ГМО стійких до шкідників ( Bt- картопля - стійка до колорадського жука та інших шкідників , Bt- кукурудза, бавовна тощо).
Створюються культури, стійкі до певних гербіцидів, як правило, малотоксичних для людей, тварин , комах (соя, стійка до гліфосату), культури, стійкі до посух, засолення ґрунтів.

2) Фармакологія - синтез вакцин, гормонів, знеболювальних засобів та інших фізіологічно-активних речовин.
Це має знизити собівартість лікарських засобів і підвищити їхню чистоту та активність.
3) Хімія полімерів - використання рослин як екологічно чистих фабрик. Хімічний синтез проводиться у декілька стадій з використанням отруйних органічних розчинників та каталізаторів .
3а сприятливих умов вихід основної речовини складає близько 90%, відходи, органічні розчинники та інші супутні речовини являють собою загрозу довкіллю.
Єдина небезпека у цьому випадку - використання таких рослин не за призначенням .

Генетична інженерія з моменту зародження привертала увагу не тільки блискучими перспективами,а й потенційною небезпекою деяких досліджень:
невизначеність процесу взаємодії рекомбінантних ДНК з геном “рецепієнта”
попадання робочих матеріалів за межі території

В 1975 р. відбулася конференція, присвячена проблемам одержання рекомбінантних молекул ДНК.
До складу конференції входили вчені з 16 країн, юристи, представники преси, промислових компаній
Зібрання дійшло висновку, що генетична інженерія має право на існування, але на існування під контролем.

Генна терапія. В очікуванні дива
Генна терапія - заміна дефектних (негативних) генів нормальними. Вона включає також використання генів для лікування цукрового діабету і СНІДу.
Генотерапія пов'язана зі зміною спадкового апарату людини, потрібні особливі вимоги при клінічному дослідженні:
1) чітке знання дефекту гена і яким чином формуються симптоми хвороби;
2) відтворення генетичної моделі у тварин;
3) відсутність альтернативної терапії, або існуюча терапія неможлива або неефективна;
4) безпека для хворого

В Україні дослідження в галузі генної інженерії розпочато з деяким запізненням, порівняно із західними країнами.
Проте на даний час одержано клони гібридних клітин, що виробляють моноклональні антитіла.
Розроблено технологію генетичної трансформації шляхом мікроінєкції ДНК у культивовані клітини і зародка

Дякую за увагу