Genové manipulace a genové inženýrství

genetické inženýrství cíleně konstruuje buňky, resp. organismy, o takových kombinacích genů v genomech, které v přírodě neexistují. Otevírají se tak nové přístupy pro hlubší analýzu genomů samostatných a současně zcela nové možnosti v biotechnologických procesech
genetické inženýrství pracuje hlavně s bakteriemi a kvasinkami, a to dvěma hlavními experimentálními přístupy – genovým a buněčným inženýrstvím
genové inženýrství (genové manipulace)
- je možné vytvořit zcela nové molekuly DNA
- konstrukce chimerických molekul DNA in vitro z fragmentů DNA izolovaných buněk zcela odlišných druhů, rodů, čeledí a dokonce říší
- jde o kombinaci jejich genů do souvislých nukleotidových sekvencí
klonováním DNA můžeme získat vzácné buněčné proteiny ve velkém množství; pro tvorbu proteinů byly zkonstruovány tzv. expresivní vektory – obsahují vhodné regulační sekvence a promotor v těsné blízkosti místa, do kterého je vklonován insert s kódující sekvencí; promotor spolu s regulačními sekvencemi zajišťuje produkci velkého množství mRNA, která může být překládána uvnitř buňky
klonováním DNA lze vybrat jednu konkrétní sekvenci z milionu dalších a vytvořit nekonečné množství jejich kopií
fragmenty DNA mohou být spojeny in vitro pomocí DNA-ligázy a dát tak vznik molekule DNA, která se v přírodě nevyskytuje
prvním krokem při klonování je inzerce požadovaného fragmentu do molekuly DNA, která je schopná replikace – např. plasmid nebo virový genom; vytvořená rekombinantní molekula DNA je pak vložena do rychle se dělící hostitelské buňky – např. bakterie, a při každém buněčném dělení dochází i k její replikaci
sada klonovaných fragmentů, které reprezentují kompletní genom organismu = genomová knihovna – je často udržována ve formě bakteriálních klonů, kdy každý klon nese jiný klonovaný fragment DNA
klonované geny mohou být pomocí technik genového inženýrství trvale začleněny do genomu buňky nebo organismu

Význam genového inženýrství[upravit | editovat zdroj]

umožnilo poznání úplných a přesných sekvencí řady eukaryotních genů, vč. regulačních sekvencí
výrazně doplnilo konstrukci fylogenetických „stromů“ živočišných a rostlinných druhů
genové manipulace zahájily současně novou éru biotechnologií, umožnily výrobu nové generace vakcín (proti hepatitidě A i B, proti chřipce, slintavce, atd.)
genové „doplněné“ bakterie, resp. kvasinky, dnes produkují lidské hormony: inzulin, somatostatin, somatotropin a řadu mozkových hormonů (enkefalinů a endorfinů)
z bakterií s rekombinovanou DNA lze získat také mimořádně čisté AMK, enzymy, alkaloidy, steroidy, giberilliny a další biologicky aktivní látky v prakticky neomezených množstvích
v medicíně se perspektivně může uplatnit genová terapie dědičných chorob

Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Související články[upravit | editovat zdroj]

Zdroj[upravit | editovat zdroj]

ŠTEFÁNEK, Jiří. Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK [online]. [cit. 11.02.2010]. <https://www.stefajir.cz/>.