Diferența cheie – Inginerie genetică vs tehnologia ADN recombinant
Materialele genetice ale organismelor pot fi modificate folosind tehnici de inginerie genetică sau tehnologia ADN recombinant. Tehnologia ADN-ului recombinant este procesul utilizat pentru a crea o moleculă de ADN recombinant care poartă ADN-ul de interes și ADN-ul vector, în timp ce ingineria genetică este un termen larg folosit pentru a descrie procesele implicate în manipularea structurii genetice a unui organism. Aceasta este diferența cheie dintre tehnologia Ingineriei Genetice și ADN recombinant.
Ce este ingineria genetică?
Ingineria genetică este un termen larg folosit pentru a desemna un set de tehnici implicate în manipularea structurii genetice a unui organism. Ingineria genetică se face în condiții in vitro (în afara unui organism viu, într-un mediu controlat).
Genele sunt codificate pentru proteine și alți precursori de proteine care sunt esențiali pentru creștere și dezvoltare. Când oamenii de știință doresc să studieze aranjamentul genelor, expresia, reglarea genelor etc., ei introduc acea genă particulară într-o bacterie gazdă care este capabilă să reproducă gena inserată și să facă mai multe copii ale genei dorite folosind tehnologia ADN-ului recombinant. Aceasta presupune tăierea unor fragmente specifice de ADN, introducerea lor într-un organism diferit și exprimarea lor în organismul transformat. Compoziția genetică a organismului este modificată atunci când este introdus ADN străin. Prin urmare, se numește inginerie genetică (manipulare genetică folosind tehnici avansate). Atunci când structura genetică a unui organism este manipulată, caracteristicile organismului sunt modificate. Caracteristicile pot fi îmbunătățite sau modificate pentru a avea ca rezultat schimbări dezirabile ale organismelor.
Există câțiva pași majori implicați în ingineria genetică. Acestea sunt și anume, scindarea și purificarea ADN-ului, producerea de ADN recombinant (vector recombinant), transformarea ADN-ului recombinant într-un organism gazdă, multiplicarea gazdei (clonarea) și screening-ul pentru celulele transformate (fenotipuri corecte).
Ingineria genetică este aplicabilă unei game largi de organisme, inclusiv plante, animale și microorganisme. De exemplu, plantele transgenice pot fi produse prin introducerea de caracteristici utile precum rezistența la erbicide, toleranța la secetă, valoarea nutritivă ridicată, creșterea rapidă, rezistența la insecte, toleranța la scufundare etc., folosind inginerie genetică a plantelor. Cuvântul transgenic se referă la organisme modificate genetic. Producția de culturi transgenice cu caracteristici îmbunătățite este acum fezabilă datorită ingineriei genetice. De asemenea, animalele transgenice pot fi produse pentru producția de produse farmaceutice umane, așa cum se arată în Figura 01.
Figura_1: Animale modificate genetic
Ingineria genetică are aplicații largi în biotehnologie, în domeniile medicinei, cercetării, agriculturii și industriei. În medicină, ingineria genetică implică terapia genică și producerea de hormoni umani de creștere, insulină, diferite medicamente, vaccinuri sintetice, albumine umane, anticorpi monoclonali etc. În agricultură, culturile modificate genetic, cum ar fi soia, porumb, bumbac și alte culturi cu anumite caracteristici valoroase sunt realizate folosind inginerie genetică. În industrie, ingineria genetică este aplicată pe scară largă pentru a produce microorganisme recombinante care sunt capabile să producă produse utile din punct de vedere economic, în special proteine și enzime. Controlul poluării mediului (bioremediere), recuperarea metalelor (biominerie), producerea de polimeri sintetici etc.sunt fezabile și în industriile care utilizează microorganisme modificate genetic. În cercetare, ingineria genetică este folosită pentru a crea modele animale ale anumitor boli umane. Șoarecii modificați genetic sunt cel mai popular model animal folosit de cercetători pentru a studia și a găsi terapii pentru cancer, obezitate, boli de inimă, diabet, artrită, abuz de substanțe, anxietate, îmbătrânire, boala Parkinson etc.
Ce este tehnologia ADN recombinant?
Tehnologia ADN recombinant este tehnologia implicată în prepararea unei molecule de ADN recombinant care poartă ADN a două specii diferite (ADN vectorial și ADN străin) și clonarea. Acest lucru este realizat de enzimele de restricție și enzima ADN ligază. Endonucleazele de restricție sunt enzime de tăiere a ADN-ului care ajută la separarea fragmentelor de ADN interesate dintr-un organism și la deschiderea vectorilor, în principal plasmide. ADN ligaza este o enzimă care facilitează unirea fragmentului de ADN separat cu vectorul deschis pentru a crea un ADN recombinant. Formarea unui ADN recombinant (un vector constând din ADN străin) depinde în principal de vectorul utilizat. Vectorul selectat ar trebui să fie capabil să se auto-replica cu orice segment de ADN atașat covalent de acesta, într-o celulă gazdă adecvată. De asemenea, ar trebui să conțină site-uri de clonare adecvate și markeri selectabili pentru screening. În tehnologia ADN-ului recombinant, vectorii folosiți în mod obișnuit sunt plasmidele bacteriilor și bacteriofagii (virusuri care infectează bacteriile).
Figura_02: Sinteza ADN-ului recombinant
ADN-ul recombinant este produs cu scopul de a produce noi proteine, de a studia structurile și funcțiile genelor, de a manipula proprietățile proteinelor, de a recolta cantități mari de proteine etc. Prin urmare, ADN-ul recombinant sintetizat trebuie replicat și exprimat în interiorul gazdei. Prin urmare, tehnologia ADN-ului recombinant include întregul proces care are loc în inginerie genetică, începând de la etapa de izolare a ADN-ului specific până la screening-ul celulelor transformate constând din caracteristica introdusă. Prin urmare, tehnologia ADN-ului recombinant și ingineria genetică pot fi considerate ca două procese interdependente, cu un obiectiv major cu pași similari: izolarea inserției ADN-ului interesant, selectarea unui vector adecvat, introducerea inserției ADN (ADN străin) în vector pentru a forma molecule de ADN recombinant., introducerea moleculei de ADN recombinat într-o gazdă adecvată și selecția celulelor gazdă transformate.
Care este diferența dintre ingineria genetică și tehnologia ADN recombinant?
Inginerie genetică vs tehnologia ADN recombinant |
|
| Ingineria genetică este un termen larg care se referă la procesul care este folosit pentru a manipula structura genetică a unui organism. | Tehnologia ADN-ului recombinant este tehnica folosită pentru a crea o moleculă de ADN recombinant care poartă ADN din două specii diferite. |
| Sinteza ADN-ului recombinant | |
| ADN recombinant este produs | Se produce molecula de ADN recombinant. |
Rezumat – Inginerie genetică vs tehnologia ADN recombinant
Ingineria genetică este o zonă a biologiei moleculare care se ocupă cu manipularea materialului genetic (ADN) al unui organism pentru caracteristici valoroase. Tehnologia ADN-ului recombinant este tehnicile utilizate pentru producerea ADN-ului recombinant. În timpul ambelor procese, are loc manipularea materialului genetic al unui organism. Deși există o diferență între ingineria genetică și tehnologia ADN-ului recombinant, acestea sunt interdependente, iar ingineria genetică ar fi imposibilă fără utilizarea tehnologiei ADN-ului recombinant.
