Хромосомная и генная инженерия

Хромосомная и генная инженерия — области биотехнологии и молекулярной биологии.

Позволяют изменять генетический материал организмов для достижения определённых целей. Однако с ними связаны определённые этические вопросы, связанные с приемлемостью осуществления манипуляций с жизнью и наследственностью.

Хромосомная и генная инженерия имеют широкое научное, медицинское, сельскохозяйственное применение. Однако с ними связаны и этические вопросы, касающиеся манипуляций с жизнью и наследственностью, что требует углубленного изучения и тщательной оценки рисков и пользы.

Хромосомная инженерия

Хромосомная инженерия — совокупность методов, позволяющих совершать манипуляции с хромосомами и их участками.

Они направлены на модификацию хромосом — как их структуры, так и количества. Это может включать делеции (удаление участков), дупликации (умножение сегментов), транслокации (перемещение участков между хромосомами) и инверсии (изменение порядка генов).

Митотические хромосомы человека, окраска DAPI

Методы

• Клонирование хромосом: использование технологии клонирования для получения дополнительных копий определённых хромосом.
• Хромосомная картография: определение местоположения генов на хромосомах.
• Цитогенетические методы: например, флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) для визуализации структурных изменений в хромосомах.

Применение

• Используется в селекционной работе для создания новых сортов растений или животных.
• Применяется для исследования клеточных наследственных механизмов и заболеваний — например, синдрома Дауна, вызванного трисомией 21-й хромосомы).

Может использоваться в терапии некоторых генетических заболеваний, связанных с хромосомными аномалиями.

Генетическая (генная) инженерия

Генетическая, или генная инженерия — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами, введения их в другие организмы и выращивания искусственных организмов после удаления выбранных генов из ДНК.

Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, генетика, микробиология, вирусология.

Методы

• Клонирование генов: включение целевого гена в вектор (например, плазмиду) для его клонирования и репликации в бактериях или других клетках.
• CRISPR-Cas9: современная статья редактирования генома, позволяющая нацеливаться на специфические участки ДНК и вносить в них изменения.
• Трансгенез: введение чуждых генов в геном организма (например, создание трансгенных растений или животных).
  

  Жители Кении наблюдают, как растёт новый трансгенный сорт кукурузы, устойчивый к насекомым-вредителям

Применение

• Генетически модифицированные организмы (ГМО) в сельском хозяйстве: создание устойчивых к вредителям и болезням растений.
• Продукция лекарств и вакцин (пример — инсулин, полученный с помощью генной инженерии).
• Генотерапия для лечения наследственных заболеваний, таких как муковисцидоз или гемофилия.

Литература

• В. В. Пасечник, А. А. Каменский, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк родителей/электронные учебники/9кл. Пасечник, Касенский Биология (Линия жизни).pdf Биология. 9 класс : учеб. для общеобразоват. организаций: издание в pdf-формате / В. В. Пасечник. — Москва: Просвещение, 2018.
• В. С. Рохлов, С. Б. Трофимов, А. В. Теремов Биология. 9-й класс: учебник: издание в pdf-формате. — Москва: Просвещение, 2022.
• В. В. Пасечник и др. Биология. 10 класс : учеб. для общеобразоват. организаций : углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
• В. В. Пасечник и др. Биология. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций: углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
• А. В. Теремов, Р. А. Петросова Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 1. — М.: Мнемозина, 2018.
• А. В. Теремов, Р. А. Петросова Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 2. — М.: Мнемозина, 2018.

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Хромосомная и генная инженерия», расположенная по адресу: — «https://ru.ruwiki.ru/wiki/Хромосомная_и_генная_инженерия» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».