Inżynieria Genetyczna Sprawdzian Liceum Nowa Era
Inżynieria genetyczna, zwana również genetyczną modyfikacją lub rekombinacją DNA, to dziedzina biologii molekularnej, która zajmuje się celowym zmienianiem materiału genetycznego organizmów. Mówiąc prościej, to technologia, która pozwala nam na zmianę DNA, czyli instrukcji budowy i funkcjonowania organizmów. Możemy wprowadzać, usuwać lub modyfikować geny, aby uzyskać pożądane cechy.
Zastosowania inżynierii genetycznej
Inżynieria genetyczna ma szerokie zastosowania w różnych dziedzinach:
- Medycyna: Produkcja leków (np. insulina), terapia genowa (leczenie chorób genetycznych), tworzenie szczepionek.
- Rolnictwo: Tworzenie roślin odpornych na szkodniki i choroby, zwiększanie plonów, poprawa wartości odżywczych roślin.
- Przemysł: Produkcja enzymów, biopaliw, biodegradowalnych tworzyw sztucznych.
- Ochrona środowiska: Bioremediacja (oczyszczanie środowiska z zanieczyszczeń), tworzenie organizmów zdolnych do rozkładu szkodliwych substancji.
Jak to działa? Przykładowy proces
Oto uproszczony przykład, jak można stworzyć bakterię produkującą insulinę:
- Izolacja genu insuliny: Najpierw musimy odnaleźć i wyizolować gen odpowiedzialny za produkcję insuliny z komórek ludzkich.
- Wprowadzenie genu do plazmidu: Plazmid to mała, kolista cząsteczka DNA znajdująca się w bakteriach. Gen insuliny zostaje "wklejony" do plazmidu za pomocą enzymów restrykcyjnych i ligazy DNA. Enzymy restrykcyjne tną DNA w określonych miejscach, a ligaza łączy fragmenty DNA.
- Transformacja bakterii: Plazmid z genem insuliny jest wprowadzany do bakterii. Ten proces nazywa się transformacją.
- Selekcja i hodowla: Wybieramy te bakterie, które przyjęły plazmid z genem insuliny (np. za pomocą antybiotyków, jeśli plazmid zawiera gen oporności na antybiotyk). Następnie hodujemy te bakterie w odpowiednich warunkach.
- Produkcja insuliny: Bakterie z genem insuliny zaczynają produkować insulinę, którą można później wyizolować i wykorzystać do leczenia cukrzycy.
Kluczowe elementy: Pamiętaj o roli enzymów restrykcyjnych (tną DNA), ligazy DNA (łączy fragmenty DNA) i plazmidów (nośniki genów) w procesie inżynierii genetycznej. Zrozumienie tych elementów jest kluczowe do rozwiązywania zadań na sprawdzianie.
Nowa Era: Materiały Nowej Ery często kładą nacisk na etyczne aspekty inżynierii genetycznej oraz na potencjalne zagrożenia związane z modyfikowanymi genetycznie organizmami (GMO). Zastanów się nad tymi kwestiami, przygotowując się do sprawdzianu.
