Sejarah Biogenetika, Studi Apa, Konsep Dasar

Itu Biogenetika Ini adalah bidang gabungan studi biologi dan genetika. Ini menyiratkan studi tentang fenomena apa pun yang mempengaruhi makhluk hidup, dianalisis dari kedua perspektif, dan cara untuk mengatasi fenomena ini.

Istilah biogenetik juga telah digunakan untuk menentukan modifikasi makhluk hidup dari beberapa organisme "putih". Cabang pengetahuan yang berfokus, mencakup atau memungkinkan ujung yang terkait dengan dua definisi sebelumnya juga dikenal sebagai rekayasa genetika.

Agrobacterium swimfaciens bakteri tanah memungkinkan gen kloning apa pun untuk setiap tanaman yang ingin kami ubah. Ini adalah rute utama peningkatan tanaman oleh teknologi DNA rekombinan. Potongan -potongan daun yang dimodifikasi oleh bakteri ini akan memungkinkan untuk meregenerasi tanaman transgenik yang lengkap, normal dan lebih baik.(Sumber: SEB951 di In.Wikipedia/CC BY-SA (http: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/) via Wikimedia Commons)

Namun, di dunia sains penggunaan kata biogenetik (a) sebagai kata sifat daripada biogenetika sebagai nama sains yang terpisah lebih luas. Kemungkinan besar, ingin menggunakan kata benda seperti itu (biogenetika), rekayasa genetika benar -benar disebutkan.

Sebaliknya, kata sifat biogenetik (a) mengacu pada semua yang terkait dengan Biogenesis (asal biologis) dari beberapa molekul, struktur, jaringan, organ atau entitas biologis.

Rekayasa Genetika menyatukan serangkaian metode, strategi, teknik, dan aplikasi praktis yang diperlukan untuk memodifikasi makhluk hidup dengan sengaja dan direncanakan.

Oleh karena itu mematuhi pengetahuan biologis individu kulit putih dari modifikasi (orang yang ingin memodifikasi) dan kebutuhan yang dirasakan dari perubahan tersebut. Artinya, ini adalah sains yang didedikasikan untuk studi tentang bagaimana mengubah gen dan genom individu.

[TOC]

Sejarah

Domestikasi spesies, salib penelitian (seperti Mendel dimulai) dan peningkatan sayuran dengan penyeberangan konvensional bukanlah biogenetika, yaitu, mereka bukan kasus rekayasa genetika. Seseorang menggunakan seleksi buatan dan pemupukan terkontrol untuk mendapatkan sesuatu tanpa mengetahui bagaimana atau mengapa.

Dapat melayani Anda: segitiga: sejarah, elemen, klasifikasi, properti

Biogenetika, di sisi lain, lahir ketika kami dapat mengambil DNA spesifik suatu organisme, mengkloningnya, dan menyebarkannya dan/atau mengekspresikannya di yang lain. Dengan kata lain, biogenetika lahir berkat teknologi DNA rekombinan pada awal 1970 -an (1970).

Aktivitas yang mendefinisikan cabang pengetahuan ini adalah "klon molekul". Setelah kami memiliki enzim restriksi (gunting molekuler) dan liga DNA (pasta karet) kami dapat memotong dan memukul untuk kenyamanan.

Penemuan struktur DNA adalah salah satu temuan terpenting abad kedua puluh

Beginilah cara kami bisa membangun kembali dari novo molekul DNA otonom (yang hanya dapat direplikasi dalam sel), seperti plasmid. Kemudian, kami dapat memotong gen spesifik manusia dengan fungsi yang diketahui dan memukulnya dalam ekspresi plasmid.

Saat memasukkannya ke dalam bakteri, kami kemudian mampu menghasilkan protein manusia pada bakteri untuk penggunaan dan konsumsi kami. Jadi, misalnya, saat kami menghasilkan insulin manusia rekombinan.

Saat ini kita dapat melakukan rekayasa genetika (biogenetika) tidak hanya bakteri, tetapi juga jamur, tanaman dan hewan: ini adalah "organisme yang dimodifikasi secara genetik" (OGM) yang sangat diselenggarakan.

Dalam kelompok organisme ini kami memiliki transgenik yang disebut SO, yang bukan orang lain yang OGM yang telah dimodifikasi oleh integrasi gen dari spesies lain.

Apa yang mempelajari biogenetik? Aplikasi

Modifikasi gen

Biogenetika mempelajari cara mengubah gen atau genom organisme putih manipulasi genetik. Di sisi lain, biogenetika dapat mendekati proses biologis apa pun dan menentukan bagaimana modifikasi suatu organisme dapat menyebabkan pemecahan masalah.

Misalnya, melalui teknik yang digunakan oleh biogenetika, peneliti dapat menentukan fungsi gen atau kelompok gen. Ini juga dapat menghasilkan biomolekul tertentu di organisme lain, atau bahkan rute biokimia tertentu yang kompleks.

Itu dapat melayani Anda: apa pentingnya matematika dalam studi fenomena elektromagnetik?

Peningkatan organisme

Melalui biogenetik, organisme dapat ditingkatkan sehingga mereka dapat menahan serangan patogen dan penyakit yang menyebabkan.

Anda juga dapat memodifikasi organisme hidup sehingga mereka dapat menangani tekanan lingkungan yang disebabkan oleh kekurangan air, polusi tanah, dll. Beberapa tanaman telah meningkat dengan biogenetik untuk membuatnya resisten terhadap hama, dan beberapa hewan juga, untuk membuatnya tumbuh lebih cepat.

Bakteri rekombinan dapat menghasilkan berbagai senyawa bermanfaat yang berbeda dalam industri makanan dan minum, farmasi dan kesehatan hewan, antara lain, antara lain.

Koreksi mutasi

Akhirnya, dengan teknik pengeditan genoma saat ini, kami memiliki kemampuan untuk memperbaiki mutasi dan dengan demikian mencegah pengembangan penyakit basa genetik, meningkatkan ekspresi gen dan memodifikasi genotipe (dan oleh karena itu, fenotipe) hampir semua organisme apa pun.

Konsep Dasar dalam Biogenetika

Klon Molekul

Klon molekul adalah propagasi massa daerah khas DNA terisolasi dari lingkungan genomiknya. Fragmen ini dikloning (terpasang) dalam vektor kloning dan/atau ekspresi.

Untuk mencapai hal ini, enzim restriksi digunakan yang dipotong dengan nukleotida, dan liga yang menyatukan ADN yang ingin ditempel.

Dalam hampir semua kasus, langkah -langkah dasar klon molekul dilakukan pada bakteri. Dalam hal ini, propagasi DNA yang dikloning dan molekul DNA rekombinan diproduksi, yang kemudian dapat ditransfer ke organisme lain yang lebih kompleks. Dalam Biogenetika Anda juga dapat menggunakan virus seperti kendaraan untuk tujuan yang berbeda.

Amplifikasi PCR

Kemajuan penting dalam produksi massal molekul DNA spesifik adalah implementasi amplifikasi oleh reaksi berantai polimerase (PCR, bahasa Inggris Reaksi berantai polimerase).

Dapat melayani Anda: James Chadwick: Biografi, Model Atom, Eksperimen

Ini adalah teknik sintesis DNA yang besar In vitro. Di sini, dengan menggunakan thermocyctor, molekul DNA kecil, katakanlah seperti 1.500 gen nukleotida, memungkinkan untuk menghasilkan 235 salinannya dalam beberapa jam.

Thermocyler: Mesin sederhana yang memungkinkan DNA apa pun diamplifikasi dalam beberapa jam (Sumber: Samsara, melalui Wikimedia Commons)

Thermocycler memungkinkan untuk melakukan loop otomatis dari tiga suhu penting dalam setiap protokol amplifikasi DNA oleh PCR. Ini adalah orang -orang dari:

• Denaturasi (pembukaan DNA)
• dering (pertemuan gen putih) dan
• Sintesis (polimerisasi)

Amplifikasi DNA oleh PCR adalah teknik biogenetik yang sangat diperlukan di semua bidang biologi dan kedokteran modern.

Sequencing dan Editing

Sequencing DNA menyatukan serangkaian teknik luas yang memungkinkan kita untuk mengetahui dengan akurasi urutan nukleotida ditemukan dalam molekul DNA tertentu. Ini memungkinkan kami untuk "membaca" informasi yang dikodifikasi dalam genom kami.

Akhirnya, metode pengeditan DNA telah dipraktikkan yang memungkinkan "teks biologis" dari molekul warisan untuk mengubah.

Dengan cara ini kita tidak hanya dapat "membaca" DNA melalui pengurutan gen dan genom, tetapi kita dapat memperbaiki teks, atau mengubahnya untuk menceritakan kisah lain.

Yaitu, melalui biogenetika (rekayasa genetika yang lebih tepat) kita dapat mengkloning gen, meningkatkannya dengan amplifikasi dengan PCR, membacanya dengan mengurutkan dan mengubah teks dengan edisi.

Referensi

1. Alberts B et al. (2017) Biologi molekuler sel, edisi ke -6. Ilmu Garland, New York City. 1464 hal.
2. Green MR, Sambrook J (2012) Kloning Molekuler: Laboratorium Manual, Edisi keempat. Tiga set volume. Cold Spring Harbor, AS. 2028 hal.
3. Pepper MS (2019) Edisi Khusus SAMJ yang dikhususkan untuk terapi sel dan gen. S afr med j. 109 (8b): 12719.
4. Salsman J, Dellaire G (2017) Editing genom presisi di CRISPR adalah. Biol Biokim Biol. 95 (2): 187-201.
5. Singh RR (2020) Pengeringan generasi berikutnya dalam deteksi mutasi yang sensitif terhadap tumor: tantangan, kemajuan dan aplikasi. J Mol Diagn. S1525-1578 (20) 30330-5.